lunes, 10 de septiembre de 2012

El desgaste en las herramientas intercambiables




En todo proceso de manufactura tiene que existir un equilibrio entre el volumen de producción y los costos. Es por esto que un tema de mucha importancia es el desgaste y duración de la herramienta bajo las distintas condiciones de trabajo.
El desgaste puede ser definido como el daño superficial o cambio de la forma original sufrido por los materiales después de determinadas condiciones de trabajo a los que son  sometidos. Este fenómeno se manifiesta por lo general en las superficies de los materiales con la pérdida del mismo y como consecuencia la disminución de dimensiones y por tanto el detrimento de tolerancias.

Durante las operaciones de trabajo, las herramientas están sometidas a las siguientes acciones:
A. Grandes esfuerzos localizados.
B. Altas temperaturas.
C. Deslizamiento de la viruta por la superficie de ataque.
D. Deslizamiento de la herramienta de trabajo por la superficie mecanizada.

Hay tres posibles tipos de falla en una herramienta de corte:

-Por fractura: Se produce cuando la fuerza de corte se hace excesiva en la punta de la herramienta, causando una falla repentina.

-Por temperatura: Se produce una deformación plástica durante el corte a causa de una  temperatura demasiado elevada para el material de la herramienta, causando ablandamiento en la punta y pérdida del filo de corte.

-Desgaste gradual: Produce la pérdida de forma de la herramienta durante el corte, reduciendo la eficiencia de la misma. La rapidez del desgaste depende de los materiales tanto de la herramienta como de la pieza, el fluido de corte, la forma de la herramienta, los parámetros del proceso, (Como la velocidad, avance y profundidad de corte) y las características de la máquina-herramienta.

La falla por fatiga y temperatura dan como resultado una perdida prematura del filo de corte, por  tal motivo el desgaste gradual permite una mayor utilización de la herramienta relacionándola así, con la duración y la economía en el proceso de maquinado.
El desgaste gradual ocurre en dos lugares principales de la herramienta: En la parte superior del área de ataque produciendo un cráter sobre la misma (crater wear), formada por la acción de la viruta que se desliza en esta superficie y en el flanco o superficie de incidencia (flank wear) de la herramienta creada por el rozamiento producido en la zona de corte.


El desgaste progresivo de la herramienta se puede producir de tres maneras distintas:

·   Por abrasión: Ocurre cuando materiales más duros que la herramienta toman contacto con ésta rayándola y desgastándola, removiendo pequeñas porciones de la misma. Esta acción ocurre tanto en el desgaste en flanco como en el desgaste en cráter, pero predomina en el desgaste en flanco.

·    Por adhesión: Como en la zona de corte existe una alta temperatura, el material de corte y la herramienta se sueldan, por lo que al separarse, parte de la herramienta se desprende.

·      Por difusión: Se origina a partir del aumento de temperatura de la herramienta, con lo que se produce una difusión entre las redes cristalinas de la pieza y la herramienta, debilitando la superficie de la misma.

La duración de la herramienta se define como el tiempo de corte requerido para alcanzar un criterio de conservación de la misma. La velocidad de corte es el factor más significativo que afecta la duración de una herramienta. Ésta, junto con el material de trabajo, el material y la forma de la herramienta son claves en la estimación de la vida útil.



Algunos criterios para evaluar la vida de la herramienta en planta se pueden mencionar a continuación:

1.     Inspección visual del desgaste del flanco.
2.     Prueba al tacto del borde o del filo cortante.
3.     Cambios de sonido emitidos en el mecanizado.
4.     Aspecto visual de la viruta.
5.     Acabado superficial deficiente.
6.     Aumento de consumo de potencia en el corte.
7.     Disminución de piezas trabajadas.          
                                                                                                                                         
Ing.William Cabezas
@Herratec

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