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El mecanizado ecológico en el rectificado

28/09/2020

El objetivo de la tecnología de mecanizado es fabricar al menor costo posible, pero simultáneamente con la mayor precisión dimensional. Al mismo tiempo, el proceso de mecanizado debe ser ecológico, limpio y sostenible. La producción sostenible es una acción que no representa una amenaza para las generaciones futuras y no se lleva a cabo a expensas de las generaciones futuras. La producción limpia no debe representar una mayor inversión financiera.

Maximizar la productividad y conseguir una alta precisión al mismo tiempo en el rectificado requiere un delicado equilibrio entre la eliminación de material, la eliminación del calor y el desgaste de las muelas.
El rectificado es una operación de mecanizado esencial empleada como un proceso de acabado común en la fabricación. El proceso de rectificado está asociado con la generación de alta temperatura en la zona de rectificado, lo que conduce a varios defectos de mecanizado. Para controlar la temperatura, se emplea un fluido, también denominado refrigerante.
La característica distintiva del rectificado de otros procesos de mecanizado es el área de contacto relativamente grande entre la herramienta y la pieza de trabajo y la alta fricción entre los granos abrasivos y la superficie de la pieza de trabajo.
Esto dificulta el suministro de refrigerante en la zona de rectificado, dando como resultado un alto riesgo de daño térmico en la capa de la superficie de la pieza de trabajo y también un desgaste y una carga severos de la muela.
El fluido de corte se aplica principalmente para enfriar y lubricar la región de corte de modo que se pueda reducir la generación y acumulación de calor. Los diferentes tipos de fluidos de corte pueden tener diferentes grados de efectos dependiendo del tipo, composición y propiedades de la pieza de trabajo que se está rectificando.
El suministro de fluido en la zona de trabajo está obstruido debido a la presencia de una capa de aire rígido alrededor de la muela en el rectificado de alta velocidad. Se consigue que pase más líquido refrigerante a la zona de trabajo incorporando una barrera neumática u otro sistema de rotura de la capa de aire. También se están desarrollando diferentes sistemas de toberas con diferentes geometrías para optimizar el suministro de fluido con objeto de optimizar el proceso de refrigeración y lubricación y reducir el dimensionamiento de los sistemas de refrigeración.
El rectificado es el método más común para el mecanizado de materiales como cerámica, aleaciones y superaleaciones que tienen una alta relación resistencia / peso. Sin embargo, debido a las estrictas propiedades mecánicas de estos materiales avanzados, se enfrentan a varios desafíos con el modo convencional de rectificado, como factores ambientales, problemas de salud del trabajador, integridad de la superficie, estabilidad del material y más inversión de energía durante el proceso de mecanizado.

Uso de fluidos de corte (refrigeración – lubricación)
Los refrigerantes juegan un papel decisivo en el mecanizado. La aplicación adecuada de refrigerantes da como resultado una mayor estabilidad del proceso, mejor calidad de la pieza de trabajo y vida útil de la herramienta. Aparte de la disipación de calor, es decir, el enfriamiento, la otra función principal de un refrigerante es la lubricación, que se logra mediante la reducción de la fricción en la interfaz de la herramienta y la viruta y la interfaz de la superficie con acabado de herramienta. La eliminación de las virutas de la zona de contacto es otra función importante del refrigerante. El efecto combinado de lubricación y enfriamiento reduce el desgaste de la herramienta y mejora la calidad de la superficie y la precisión dimensional de la pieza de trabajo.

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