Maquinado

5.1 MAQUINADO A CHORRO ABRASIVO (AJM)

En el maquinado por chorro abrasivo se dirige un chorro de alta velocidad de aire seco nitrógeno o dióxido de carbono con partículas abrasivo, hacia la superficie de la pieza, bajo condiciones controladas. Se apunta un chorro de alta velocidad de aire seco (o nitrógeno) con partículas abrasivas a la superficie de la pieza. El choque genera una fuerza concentrada apta para cortar materiales metálicos y no metálicos, para desbarbar o eliminar esquirlas, o para limpiar una pieza con superficie irregular.

Esta operación es un proceso mecánico para cortar materiales duros quebradizos. Es similar al sopleteo con arena pero usa abrasivos mucho más finos lanzados a gran velocidad (500-3000 pies por segundo) en una corriente de líquido o gas. Pueden producirse aguas residuales mediante la descarga de soluciones, derrames, fugas o lavado de las áreas de trabajo y contribuye al tipo de residuos de metales comunes y residuos aceitosos.

El AJM es un proceso más bien lento (»10 mg/min), sin embargo, es muy barato, las fuerzas sobre la pieza son limitadas y ningún problema térmico ocurre debido al efecto refrigerante de la expansión del aire. Polvos de óxido de aluminio o de carburo de silicio, se utilizan a menudo como medio abrasivo. Las boquillas se hacen de carburo de tungsteno o de zafiro sinterizado. Los parámetros principales que influyen en la remoción de material y en la calidad superficial son la presión del aire, el tamaño de las partículas abrasivas, el ángulo del chorro, la distancia entre la herramienta y la pieza, y la velocidad de avance. Aplicaciones típicas del AJM son el maquinado de perforaciones poco profundas y a menudo intrincadas en la industria electrónica. También se utiliza en el grabado del número de registro en vidrios templados de automóviles y en muchas aplicaciones de desbarbado (agujas quirúrgicas, válvulas hidráulicas, componentes plásticos, etc.).

El impacto de las partículas desarrolla una fuerza suficientemente concentrada como para efectuar operaciones como:

• Cortar pequeños orificios, ranuras y figuras en materiales metálicos, duros o frágiles

• Limpieza general de componentes con superficies irregulares

• Quitar óxidos y otras partículas superficiales

• Gas a alta velocidad con partículas abrasivas

• Aire, nitrógeno, dióxido de carbono, helio.

• Estación de trabajo debe estar ventilada

• Operaciones de acabado, recorte, retiro de rebabas, limpieza y pulido.

• Corte de placas finas de materiales duros y frágiles.

¿QUE ES UN ABRASIVO?

Es una partícula dura, pequeña y no metálica, y que tiene aristas agudas y de forma irregular. El maquinado con chorro abrasivo es un proceso mecánico. Los abrasivos son capaces de remover pequeñas cantidades de material de una superficie mediante un proceso de corte que produce virutas diminutas.

Se apunta un chorro de alta velocidad de aire seco (o nitrógeno) con partículas abrasivas a la superficie de la pieza. El choque genera una fuerza concentrada apta para cortar materiales metálicos y no metálicos, para desbarbar o eliminar esquinarlas o para limpiar una pieza con superficie irregular. El método de maquinado con chorro abrasivo tiende a redondear las aristas aguas en esquinas. Otra desventaja que presenta es el riesgo causado por las partículas abrasivas suspendidas en el aire.

• La utilización de un chorro particular o de granos arrastrados por el aire, un gas o un liquido para el tratamiento de las superficies o para el corte de materiales, estando dichas partículas formadas normalmente por un material abrasivo.

• El empleo equivalente de un chorro de partículas o de granos proyectados o puestos en movimientos por medios distintos a una corriente de aire.

• “abrasivos” cubre todos los materiales utilizados como se indica en la nota “chorro” cubre toda proyección de materia en la forma que se indica en la nota.

• En general los abrasivos que se emplean o que dan buenos resultados en el corte deben poseer ciertas características adecuadas como: buena estructura, una estructura una dureza adecuada, un buen comportamiento mecánico y tener un grano de forma y distribución adecuadas. Para cortar materiales, como el acero por ejemplo, son adecuados abrasivos con granos duros y de formas afiladas y para materiales como aluminio son preferibles los granos más blancos y no de gran calidad, lo que se hace más económico.

Los abrasivos más utilizados son: granate, oxido de aluminio, olivino, arena silica, entre otros. Siendo el granate tipo “almandino” el que se presenta características más estables y que permite ser empleado sobre gran cantidad de materiales, por lo que es el más popular al nivel mundial.

5.2 MAQUINADO CON CHORRO DE AGUA

Es un sistema de corte que se realiza a través de un chorro de agua de pocos milímetros de diámetro a presiones que superan los 4,000bares, mezclando el chorro de agua con una arena abrasiva.

El proceso del corte empieza al acelerar la conducción del agua por una boquilla dirigida a una velocidad de 1000 metros por segundo, esto se logra con la aplicación de un intensificador de presión.

Para obtener cortes sobre materiales de altas resistencias se mezclas el agua con abrasivos controlados, alcanzando cortes hasta 15cm de espesor en aceros.

En el maquinado por chorro de agua, el material es removido por el impacto mecánico de un chorro de alta velocidad. Uno de los elementos cruciales es el agua de alta velocidad (de 600 a 900m/s). El maquinado por chorro de agua se aplica en varias aéreas industriales las que van desde limpiado, desbarbado y remoción de virutas metálicas hasta el corte de titanio y de materiales compuestos en la industria aeroespacial. Materiales cerámicos pre sinterizados, papel, materiales vinilitos, plásticos reforzados con fibras etc.; también son materiales posibles de maquinar.

En este método se utiliza la fuerza debida al cambio de la cantidad de movimiento del chorro en operaciones de corte y desbarbado. El chorro funciona como una sierra y corta una ranura angosta en la pieza.

Se pueden cortar materiales como madera, telas, ladrillos, cuero y papel de hasta 25 mm de espesor. Se usa para cortar tableros de instrumentación en automóviles, y algunas láminas de carrocería. Es una operación eficiente y limpia, y por eso se utiliza en la industria de alimentos para cortar productos alimenticios.

Este procedimiento muestra numerosas ventajas. Es adecuado para materiales flexibles (ya que no se producen flexiones) y las rebabas producidas son muy pequeñas. La pieza se humedece muy poco y puede iniciarse el corte en cualquier lugar

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