Introducción a la Tecnología de Materiales

Inclusiones (definición y clasificación)

Es un elemento metido en la composición del material, acompañado, sin ser, ninguno de los componentes tipificados. Las clasificamos en dos grupos: Macro inclusiones y Micro inclusiones. Se llama macro inclusiones a las que tienen un tamaño mayor de 150 μm. Habitualmente son muy duras y abrasivas, y suelen producirse en aceros de baja calidad. Tienen un efecto negativo que producen roturas de herramientas, porque la herramienta se encuentra una partícula dura con la que choca. Las micro inclusiones están siempre presentes en los aceros de una manera amplia.

Clasificación por sus efectos en la maquinabilidad:

• Indeseables: alumínicas y calcio. Éstas son duras y abrasivas.
• Menos deseables: óxidos de hierro.
• Deseables: los silicatos mecanizando con velocidades de corte altas. Ya que a esas temperaturas ayudan a crear una capa que protege la zona de corte y retrasa el desgaste de la herramienta.

Formación de viruta y tipos de viruta

Es un fragmento de material con forma de lámina curvada o espiral que es sacada en las operaciones de corte. En el proceso de mecanizado, el control de la viruta es un elemento fundamental. Si no se controla se crearán virutas largas y fibrosas, se pueden crear ovillos alrededor de la pieza y esto trae peligro a la mecanización de la pieza y a la seguridad del trabajador. Existen muchos tipos de viruta.

- Viruta Continua

Son largas. Se forma durante el tratamiento de materiales blandos y tenaces. Las virutas continuas obstaculizan el trabajo, tienden a enrollarse en el portaherramientas, los soportes y la pieza y en los sistemas de eliminación de viruta, y tendremos que parar la operación para quitarlas, además dañan la superficie de la pieza produciendo mayor calentamiento en la herramienta de corte y peligro de accidentes de trabajo. Para mejorar la rotura para las virutas continuas se eleva la velocidad de corte y se usará una cuchilla con un gran ángulo de posición.

- Viruta escalonada

Son semicontinuas y tienen un aspecto de viruta serrada. Pasa con el titanio.

- Viruta Discontinua

Son cortas y tienen una forma irregular ya que fueron arrancadas del material. Esta forma aparece, sobre todo, durante el desbaste cuando se trabaja con una gran profundidad de corte, una velocidad de corte baja y un gran avance. Se suele producir al mecanizar materiales frágiles como la fundición gris. Por la formación de virutas, las fuerzas varían durante el corte, así coge importancia la rigidez del portaherramientas, la sujeción de la pieza, la rigidez de la máquina, y la tenacidad de la herramienta.

Maquinabilidad de aleaciones ligeras (Ti, Al)

- Aluminio

Material de viruta larga. Control de viruta relativamente fácil, si está aleado. El Al puro es pastoso y requiere filos agudos y valores altos de Vc. Fuerza de corte específica: 350-700 N/mm2. Las fuerzas de corte y la potencia requerida en la máquina son bajas. El aluminio se alea con silicio para mejorar sus propiedades en la fundición. Si el contenido de silicio es inferior a 7%, el material se puede mecanizar con calidades de metal duro sin recubrimiento y grano fino. Si el contenido de silicio es inferior a 12% será muy abrasivo.

- Titanio

La maquinabilidad de las aleaciones de titanio es mala si las comparas con el acero o con el acero inoxidable. El titanio tiene poca conductividad térmica y mantiene la resistencia a alta temperatura, por lo que se generan altas fuerzas de corte y calor en el filo. La herramienta se suele utilizar de metal duro de grano fino sin recubrimiento, con una geometría abierta con buena tenacidad del filo.