Materiales de Pieza de Trabajo Nivel Avanzado
El término "maquinabildad" hace referencia a la dificultad o facilidad para maquinar una pieza. Un material con buena maquinabilidad es un material fácil de cortar, mientras que un material con mala maquinabilidad es un material difícil de cortar.
Los criterios para determinar la "maquinabilidad" del material de una pieza son: vida de la herramienta, dificultad para el control de la viruta, capacidad para obtener un maquinado preciso, capacidad para conseguir un buen acabado superficial.
Hay varios factores que determinan que estos criterios puedan alcanzarse. Por ejemplo, el método de maquinado, máquina a usar, herramienta de corte y las condiciones de corte.
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Maquinabilidad
Efectos de la dureza
Efecto de la adhesividad
Efecto de la resistencia del material
Efectos de la maleabilidad
Efectos de la conductividad térmica
Efectos de las propiedades de endurecimiento mecánico
Efectos de la afinidad
Efectos de las partículas duras
Efectos de la dureza
Al maquinar materiales duros en la pieza, es fácil que la herramienta sufra desgaste.
Además el filo está expuesto a impactos agudos lo cual aumenta la resistencia de corte.
En el caso de materiales blandos, puede presentarse el problema de la soldadura. La soldadura es un fenómeno por el que los elementos de un material se funden y se adhieren al filo. Después pueden desprenderse arrastrando parte del filo, es decir provocando despostillamientos. Cuando se produce un despostillamiento, el sustrato queda expuesto, lo que causa un incremento de la soldadura y con el tiempo daños anormales en el filo. Esto último podría ser la causa de un acabado superficial deficiente. También debe de tomarse en consideración el control de viruta ya que las virutas generadas durante el maquinado de materiales más blandos son difíciles de romper. Esto también puede ocasionar un acabado superficial deficiente.
Por lo tanto, el hecho de que la dureza sea demasiado alta o demasiado baja puede provocar problemas durante el maquinado.
Por lo general, se considera que el rango más adecuado parra el maquinado es una dureza entre 180 HB y 280 HB.
Efecto de la adhesividad
La adhesividad del material de una pieza está relacionada con la resistencia de corte. Los materiales adhesivos son difíciles de cortar por su elevada resistencia de corte. Así mismo las virutas de los materiales adhesivos son difíciles de romper. Hay que tener cuidado para prevenir el despostillamiento del filo por las grandes vibraciones que pueden ocurrir al romper las virutas.
Resistencia del material
(difícil de manipular o deformar)
La resistencia del material hace referencia a la resistencia de la pieza a ser manipulada o deformada. Como el maquinado es un proceso en el que la pieza es manipulada o deformada por una fuerza, si la resistencia de la pieza se incrementa, también aumenta la fuerza de corte requerida para el maquinado. A medida que crece la fuerza de corte, el filo está sujeto a una carga de temperaturas levadas. Esto puede provocar deformación plástica, oxidación y craterización.
Efectos de la maleabilidad
Los materiales de pieza maleables son materiales blandos como: aluminio y cobre.
Al maquinar dichos materiales, es necesario tener en cuenta que el control de virutas es muy importante. Como el material es blando, las virutas generadas son difíciles de romper. Esto provoca la generación de virutas continuas que si no se controlan correctamente, reducirán la calidad del acabado superficial.
Efectos de la conductividad térmica
Al maquinar materiales con baja conductividad térmica, el calor generado no se transfiere de forma eficiente. Esto hace que a temperatura del filo de corte tienda a ser muy alta.
Cuando la temperatura del filo se vuelve extremadamente alta, la dureza del material de la herramienta disminuye, lo que provoca un desgaste. Así mismo, al ablandarse el filo, puede ocurrir una deformación plástica. Cuando esto sucede, la resistencia al corte aumenta, lo que a su vez provoca un mayor desgaste.
Por el contrario, al maquinar un material con una alta conductividad térmica, el calor del filo es eliminado a través de las virutas o es transferido al material de la pieza. De este modo, el filo no se ve afectado por el calor.
Efectos de las propiedades de endurecimiento mecánico
El endurecimiento de la pieza en un fenómeno de endurecimiento del material que puede ser causado por varios factores. Casi todos los materiales tienen cierto grado de propiedad de endurecimiento mecánico.
Al maquinar materiales que sufren con facilidad endurecimiento mecánico, es posible que en la herramienta de corte se encuentre una sección endurecida. Si esto ocurre, el filo se verá expuesto a un daño por abrasión. Este daño puede suceder con frecuencia cuando se maquina a profundidades de corte grandes, la sección endurecida ocasiona desgaste en la línea de profundidad de corte causando muescas.
Efectos de la afinidad
La afinidad es un término usado para describir la facilidad con que los materiales se unen o la compatibilidad entre ellos. Si el material de la pieza tiene una afinidad alta, esto significa que por un lado el filo esta sometido a elevadas temperaturas y por otro que el filo y la pieza reaccionan. Esto provocará adhesión y un gran desgaste en la zona de desprendimiento.
Efectos de las partículas duras
Los materiales que incluyen partículas duras, como el carburo, hacen que el filo sufra desgaste por abrasión.
Además, los materiales con muchas partículas duras tienen un valor de dureza elevado, lo que acelera el desgaste de flanco de la herramienta.
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