Fluidos de corte en mecanizado: clasificación, propiedades y selección

Fundamentos de los Fluidos de Corte: Concepto, Clasificación y Componentes

Concepto y Definición

Los fluidos de corte son productos líquidos de composición más o menos compleja que se adicionan en el sistema pieza-herramienta-viruta de una operación de mecanizado, con el fin de lubricar y eliminar el calor producido.

Terminología: Aceites de Corte, Fluidos de Corte y Fluidos de Mecanizado

Estos productos reciben con frecuencia el nombre genérico de "aceites de corte" (cutting oils). Sin embargo, esta denominación no es del todo apropiada, si se tiene en cuenta que algunos de estos productos no contienen la más mínima cantidad de aceite mineral en su composición. Por tanto, la designación "fluidos de corte" (cutting fluids) o, si se quiere, "fluidos de mecanizado" (metalworking fluids) resulta más correcta.

Clasificación Principal según Contenido de Aceite Mineral

Atendiendo a su contenido en aceite mineral, los fluidos de corte pueden clasificarse del siguiente modo:

• Fluidos aceitosos o aceites de corte.
• Fluidos acuosos o taladrinas: Estos, a su vez, comprenden diferentes formulaciones como emulsiones, así como fluidos sintéticos o semisintéticos (esta distinción se detalla más en la sección "Tipos de Fluidos de Corte").

Aditivos Comunes y su Función

Con frecuencia, los fluidos de corte contienen aditivos con el fin de proporcionarles cualidades determinadas, acordes con el propósito al que se les destina. Entre los aceites de corte, los aditivos más usuales son los de extrema presión (EP). Por lo que respecta a las taladrinas, además de estos, pueden contener:

• Emulsionantes
• Antioxidantes e inhibidores de corrosión
• Bactericidas y bacteriostáticos
• Perfumes
• Colorantes
• Quelantes, etc.

Propiedades, Objetivos y Tipos de Fluidos de Corte

Propiedades Esenciales

Las propiedades esenciales que los líquidos de corte deben poseer son las siguientes:

• Poder refrigerante: Para ser eficaz, el líquido debe poseer:
  • Baja viscosidad.
  • Buena capacidad de mojado del metal (para obtener el máximo contacto térmico).
  • Alto calor específico.
  • Elevada conductividad térmica.
• Poder lubricante: Tiene la función de reducir el coeficiente de rozamiento en una medida tal que permita el fácil deslizamiento de la viruta sobre la cara anterior de la herramienta.

Objetivos de los Fluidos de Corte

Los principales objetivos de los fluidos de corte son:

• Ayudar a la disipación del calor generado durante la creación de la viruta.
• Lubricar los elementos que intervienen en el corte para evitar la rotura o desafilado de la herramienta.
• Reducir la energía necesaria para efectuar el corte.
• Proteger la pieza, herramienta y máquina contra la oxidación y corrosión.
• Arrastrar las partículas del material (virutas) de la zona de corte.
• Mejorar el acabado superficial.

Tipos de Fluidos de Corte

Los principales tipos de fluidos de corte para mecanizado son:

• Los aceites íntegros (aceites minerales, vegetales o mixtos).
• Las emulsiones oleosas.
• Las soluciones semisintéticas.
• Las soluciones sintéticas.

Selección Estratégica de Fluidos de Corte

Criterios para la Elección del Fluido de Corte

Esta elección debe basarse en criterios que dependen de los siguientes factores:

Según el Material de la Pieza a Fabricar

• Aleaciones ligeras: Se utiliza petróleo.
• Fundición: Se trabaja en seco.
• Latón, bronce y cobre: El trabajo se realiza en seco o con cualquier tipo de aceite que esté exento de azufre.
• Níquel y sus aleaciones: Se emplean emulsiones.
• Aceros al carbono: Se emplea cualquier aceite.
• Aceros inoxidables auténticos: Se emplean lubricantes al bisulfuro de molibdeno.

Según el Material de la Herramienta de Corte

• Aceros al carbono (herramienta): Dado que interesa esencialmente el enfriamiento, se emplean emulsiones.
• Aceros rápidos: Se orienta la elección de acuerdo con el material a trabajar.
• Aleaciones duras (metales duros o carburos cementados): Se trabaja en seco o se emplean emulsiones.

Según el Método de Trabajo (Operación de Mecanizado)

• Tornos automáticos: Se usan los aceites puros exentos de sustancias nocivas, dado que el operario se impregna las manos durante la puesta a punto de la máquina.
• Operaciones de rectificado: Se emplean emulsiones.
• Taladrado: Se utilizan los aceites puros de baja viscosidad.
• Fresado: Se emplean emulsiones.
• Brochado: Se emplean los aceites para altas presiones de corte o emulsiones.