Abrasivos Industriales

Abrasivos convencionales.
Propiedades.
Los productos abrasivos actúan arrancando material del sustrato por fricción. Se enfrenta un material duro (mineral abrasivo) a la superficie a tratar que debe presentar una menor dureza. Los diferentes tipos de movimientos que se le puede aplicar a un producto abrasivo unido a la velocidad de trabajo y la presión producirán un ataque sobre la superficie,dando la eliminación de material, su conformado y la formación de surcos y arañazos.
 

Los tipos comunes de abrasivos que se usan en la industria son los siguientes:

1. Alundum: Es usado normalmente para rectificar materiales con cargas de ruptura mayores a 35 (350 MPa). Debido a que posee una menor tenacidad que el carborundum se usa en el rectificado de todo tipo de aceros.

2.Carborundum (SiC): Es usado normalmente para rectificar materiales frágiles con cargas de ruptura menores a 35 daN/mm2 (350 MPa). La razón por la cual este material no es usado para el rectificado de aceros, aún presentando una dureza mayor a la del alundum, es su tenacidad. Esta propiedad evita que los granos abrasivos se fracturen, recuperando así la capacidad de corte, por el contrario hace que estosse redondeen generando así los inconvenientes anteriormente discutidos.

3. Diamante natural o sinterizado: Debido a su elevada dureza se usa en el rectificado de materiales extraordinariamente duros o para conseguir acabados excepcionales.

4. Nitruro de boro cúbico (CBN): Este material al igual que el diamante presenta una dureza elevada apropiada para rectificados no convencionales.Aunque se han mencionado cuatro tipos de abrasivos para propósitos generales solo se usan dos, el carborundum o el alundum.

Algunas de las propiedades de los materiales abrasivos son las siguientes: 

Dureza
Marca la resistencia de un mineral a ser penetrado por otro material. Se suele medir en la escala de Mohs de 1 a 10 donde el valor más elevado corresponde al diamante. Los minerales que seusan en reparación suelen estar en 9,5.
Es tal vez la propiedad de mayor importancia, el abrasivo debe poseer una dureza elevada, superior a los materiales que debe mecanizar. Esto con el fin de remover el sobre-metal sin sufrir desgastes excesivos en su estructura. Como puede verse en la tabla 1 los materiales usados como abrasivos presentan durezas superiores a las de materialesconvencionales.

Tabla 1. Dureza de materiales usados como abrasivos [4].

Resistencia al desgaste
Debido al continuo rozamiento entre la pieza y los granos abrasivos, la resistencia al desgaste es un factor de suma importancia. Un grano con baja resistencia al desgaste perdería su filo fácilmente aumentando no solo la fuerza de corte sino también el área de contacto entre la pieza y la herramienta. Estogenera un aumento en la cantidad de calor generado durante el proceso de rectificado, lo cual como se discutió antes presenta inconvenientes para la integridad física, dimensional y micro-estructural de la pieza.

Friabilidad
Una vez que el mineral se rompe, la friabilidad marca la tendencia a formar nuevas aristas.
Tenacidad
Mide la capacidad de los materiales para resistir a la rotura y ladeformación. Indica cuanta energía puede absorber un mineral antes de romperse.
Capacidad de corte
Las rayas producidas por el mineral sobre la superficie dependen de lo afiladas que sean las aristas del mineral.

Constitución y fabricación:
Los abrasivos convencionales se componen de una estructura en diferentes capas tal y como muestra la figura 1, no son materiales sencillos de fabricarya que requieren una serie de materiales que les permitan cumplir con sus requisitos de trabajo.

Figura 1. Esquema de la composición de un abrasivo.
 
El soporte puede ser una superficie de papel, tela, film plástico, o fibras. En función de la aplicación para la que se quiera emplear se variará el tipo de soporte consiguiendo modificar la dureza del producto y por tanto la profundidad...