MECANIZABILIDAD (O MAQUINABILIDAD)
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Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD (O MAQUINABILIDAD) Cómo mecanizar diferentes materiales de pieza y en diferentes condiciones (1) Materiales de difícil mecanización (2) Búsqueda de alta productividad (3) Geometrías y tolerancias muy exigentes Integridad de las superficies mecanizadas Qué ocurre si mecanizo mal Mecanizabilidad. Ensayos de mecanizado Dónde y cómo aprender Mecanizabilidad de los principales materiales generales Conocimientos g Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS 1. 2. 3. Defectos de las superficies mecanizadas y su origen Ensayos para detectarlos Prevención y eliminación de los mismos Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (I) Defectos geométricos Irregularidades o "desviaciones" / superficies matemáticas p y medición: Acabado superficial, p , rugosidad g • Descripción • Orígenes: • Perfil de la herramienta: rugosidad teórica, calculable D Desgaste t de d la l superficie fi i de d incidencia i id i d de la l h herramienta i t Vibraciones (oscilaciones herramienta/pieza) Mecanismo de formación de la viruta (p. ej., restos de filo recrecido) Estructura del material de pieza (p (p. ej ej., granos gruesos) Otros Rugosidad real = rugosidad teórica x KM Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (II) Defectos “metalúrgicos” Tipos Causas • Transformaciones de fase y otras alteraciones metalúrgicas • Deformaciones plásticas y endurecimiento • Tensiones residuales • Grietas • Desgarros, pliegues y otros • Oxidación y otras reacciones químicas • Altas temperaturas - Velocidad de corte excesiva - Desgaste g de herramienta • Ángulo de desprendimiento pequeño • Ángulo de incidencia pequeño • Altos gradientes de temperatura • Formación de filo recrecido • Uso inadecuado de fluidos de corte Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (III) Defectos “metalúrgicos” metalúrgicos . Ejemplos Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (IV) Defectos “metalúrgicos” metalúrgicos . Ejemplos Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (V) Áng. pos. filo secundario Áng. de incidencia Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (VI) Defectos “metalúrgicos” metalúrgicos . Ejemplos Inconel 718 fundido (recocido, 40Rc) mecanizado por EDM. ((a)) Acabado: Capa p redepositada p variable, de espesor medio, 0.005 mm. (860x) (b) Desbaste: Ídem, pero, espesor 0,05 mm y muy agrietada (660x) (c) Capa redepositada, 53 Rc. Ligero recocido subcapa. Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (VII) Defectos “metalúrgicos” metalúrgicos . Ejemplos Ídem anterior, con AISI (templado y recodido, 50 Rc) (ambas, 620x) Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (VIII) Defectos “metalúrgicos” metalúrgicos . Ejemplos Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS DEFECTOS DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS Y SU ORIGEN (IX) Defectos “metalúrgicos” metalúrgicos . Tabla resumen Ver tabla completa en ASM Handbook, Vol 16 Machining, pág. 27. Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS ENSAYOS PARA DETECTAR DEFECTOS SUPERFICIALES METALÚRGICOS (I) • Examen visual (*), microscópico y metalográfico • Dureza y microdureza • Difracción de rayos X • Fatiga (*) El examen visual es muy frecuente en la Industria. Se facilita con diversos medios: • Líquidos penetrantes • Partículas magnéticas • Luz monocromática (ultravioleta) • Ataques químicos (etching) Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS ENSAYOS PARA DETECTAR DEFECTOS SUPERFICIALES METALÚRGICOS (II) (negro-carbón) Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS PREVENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE DEFECTOS SUPERFICIALES (POSTPROCESADO DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS) (I) Previsión de un sobreespesor para eliminar la capa con posibles defectos mediante: Mecanizados convencionales, convencionales de acabado, acabado en condiciones especiales Herramientas muy afiladas Avance pequeño (velocidad de corte adecuada) Máquinas herramienta muy rígidas y estables Mecanizados especiales Mecanizados abrasivos de superacabado (bruñido, lapeado, superacabado) M Mecanizado i d químico í i o electroquímico l t í i Mecanizado por chorro de agua con abrasivo, etc. Granallado (shot peening) Atención a aspectos como: • • Lavado (fluidos de corte clorados o sulfurados) Pintura, recubrimientos y tratamientos superficiales Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida Metal Improvement Company Curtiss Wright Surface Technologies Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniaritza Mekanikoa Saila MECANIZABILIDAD. INTEGRIDAD DE LAS SUPERFICIES MECANIZADAS POSTPROCESADO DE SUPERFICIES MECANIZADAS Shot size is quoted as its diameter Typically S110 shot ~ 0.011’’ ~ 0.28mm S230 shot ~ 0.023” ~ 0.58mm S550 shot ~ 0.055” ~ 1.40 mm Técnicas Avanzadas de Mecanizado y Medida
