Cada vez son más frecuentes las noticias referentes a sistemas avanzados de refrigeración. Especialmente, en el mecanizado de las aleaciones ligeras, debido a que compensa la inversión realizada con las ventajas obtenidas. En este artículo, se presenta una nueva línea de trabajo mediante sustancias con cambio de fase, en las que se trata de aprovechar el poder lubricante de una de las fases y la capacidad de refrigeración al absorber calor durante el cambio de fase.
Las elevadas temperaturas alcanzadas en la zona de corte son las que provocan que, mientras en el mecanizado convencional de aleaciones de aluminio hipereutécticas de Al-Si predomina el mecanismo de desgaste por abrasión, en aleaciones de aluminio con baja proporción de aleados, el factor limitador de la vida de la herramienta es el desgaste por difusión
Si el desgaste por abrasión es fácil de comprender, no sucede igual con el desgaste por difusión. En efecto, una mayor temperatura de la zona de trabajo aumenta la reactividad química de los materiales en contacto (pieza y herramienta), generándose filo recrecido a velocidades de corte muy bajas o en forma de capa recrecida sobre las caras de incidencia, a velocidades de corte incluso muy elevadas [2, 3].
Si las condiciones de corte son adecuadas, el mayor porcentaje de calor se almacena en la viruta, y si la expulsión de ésta de la zona de corte es correcta, se pueden alcanzar regímenes estables de trabajo sin incrementos progresivos o súbitos de la temperatura, que es lo que garantiza la mayor vida de la herramienta. Pero, la alta conductividad térmica del aluminio (210 W/mºK) hace que el calor, trabajando en seco, se difunda en el material a mecanizar y, por tanto, se eleve su temperatura, favoreciendo el fenómeno de adherencia a la herramienta. Por el contrario, en el acero con tan sólo una conductividad térmica de 45 W/mK, es más sencillo de eliminar, junto con las virutas, el calor producido en el corte.
Refrigerantes líquidos
Los refrigerantes líquidos son uno de los agentes más efectivos en términos de productividad en los procesos de mecanizado. Cumplen funciones muy importantes, tales como la lubricación y refrigeración térmica del corte, y la retirada del material sobrante. Gracias a estas funciones, el proceso de mecanizado se mantiene estable, aumentando la vida de la herramienta a la vez que permite obtener calidades y tolerancias deseadas de una forma continua y controlada.
Si esta refrigeración se aplica a alta presión, es posible incrementar las velocidades de corte obteniendo un volumen de viruta mayor y, por lo tanto, aumentar la vida de la herramienta [4].
El principal inconveniente de este tipo de refrigeración es el tratamiento del residuo generado. Hoy, los fluidos, incluidos su administración y desecho, alcanzan el 16% del costo medio del trabajo. Como las herramientas de corte constituyen tan sólo el 4% del costo total de un proyecto de mecanizado, aceptar una vida de herramienta ligeramente menor a cambio de eliminar el costo de los fluidos de corte puede ser una opción menos costosa [5].
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