Mecanizado por Abrasión: Materiales, Procesos y Herramientas

Materiales Abrasivos: Tipos y Usos

Los abrasivos son materiales, naturales o artificiales, de gran dureza que, en forma de granos sueltos o aglomerados, se emplean para la limpieza y conformado de toda clase de materiales.

Estos materiales se frotan sobre la superficie de la pieza que se desea tratar, y los diminutos cristales que los componen arrancan parte del material. Las partículas arrancadas son de un tamaño muy pequeño, del orden de la micra. A pesar de esto, se consiguen arranques de material relativamente importantes. Se emplean principalmente para tareas de acabado y pulimentado.

Clases de Abrasivos

Abrasivos Naturales

• Cuarzo: Es anhídrido silícico y se utiliza en forma de arena o como piedra arenosa o asperón.
• Esmeril: Está formado por un 50-65% de alúmina (el elemento cortante), y el resto son impurezas como óxido de hierro, sílice y cromo. Se emplea pulverizado para la fabricación de lijas.
• Corindón: Compuesto por un 70-75% de alúmina, es más duro y de mejor calidad que el esmeril.
• Diamante: Es carbono puro cristalizado y se utiliza en la fabricación de muelas diamantadas.

Abrasivos Artificiales

• Alúmina fundida (Alundum): Se obtiene a partir de la bauxita por fusión a 400 °C. Contiene del 75-85% de alúmina.
• Corindón blanco: De mayor dureza, se obtiene por fusión de la alúmina pura.
• Carburo de silicio (Carborundum): Es el nombre comercial del carburo de silicio. Se obtiene fundiendo a 2200 °C una mezcla de carbón de coque, arena silícea, cloruro sódico y serrín.

Aplicaciones de los Abrasivos

• Chorros de arena: Son aparatos con un depósito para la arena (generalmente silícea) unido a un tubo. A través de este circula una corriente de aire a presión que arrastra los granos y los proyecta sobre la pieza que se trabaja.
• Lijas: Son hojas de papel o tela sobre las que se han adherido abrasivos en polvo. Pueden estar montadas sobre papel o, para mayor resistencia, sobre tela (esmeril).
• Muelas: Son herramientas de corte formadas por materiales abrasivos, cuyos filos son los propios granos. Actúan generalmente al girar a gran velocidad. Se utilizan normalmente para:
  • Rectificar piezas.
  • Afilar herramientas.
  • Tronzar materiales duros.

Maquinaria para el Mecanizado por Abrasión

Existen diversas máquinas especializadas para trabajar con materiales abrasivos.

Esmeriladoras

Las esmeriladoras son máquinas muy sencillas, compuestas casi exclusivamente por las muelas y un motor que las acciona. Pueden ser fijas o portátiles.

Afiladoras

Las afiladoras son similares a las esmeriladoras, pero tienen una mesa montada sobre un pedestal para apoyar las piezas con mayor precisión.

Rectificadoras

Las rectificadoras son máquinas de alta precisión usadas para rectificar, con medidas exactas, piezas mecanizadas previamente con otras máquinas herramienta.

Características Principales

• Gran desproporción entre el tamaño de la pieza y la máquina.
• Esfuerzos de corte muy inferiores a los de otras máquinas, lo que les permite resistir altas velocidades de giro (hasta 10.000 rpm).