Maquinados no convencionales

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MAQUINADOS NO CONVENCIONALES

Los procesos de maquinados convencionales (el torneado, el taladrado y el fresado) usan una herramienta de corte afilada para formar una viruta de un trabajo mediante deformación por una fuerza cortante. Además de estos métodos convencionales, hay un conjunto de procesos que usan otros mecanismos para remover materiales. El término maquinado no tradicional serefiere a este grupo de procesos, los cuales remueven el exceso de material mediante diversas técnicas que incluyen la energía mecánica, térmica, eléctrica o química (o combinación de ellas). Estos procesos no usan instrumento afilado de corte en el sentido convencional.

Describiré los métodos no convencionales de maquinado. Se analizará en qué caso se usa cada uno de éstos métodos así como lasventajas y desventajas, aplicaciones típicas, limitaciones, precisión, características de las superficies producidas, y el aspecto económico de cada uno de ellos.

Introducción

La mayoría de los procesos tradicionales de maquinado quitan material formando virutas, o lo hacen por abrasión. No obstante, existen numerosos casos en que estos procesos no son satisfactorios o simplemente no sonposibles por alguna de las siguientes razones:

* El material tiene dureza o resistencia muy elevada, o el mismo es demasiado frágil.
* La pieza es demasiado flexible o resulta difícil sujetar las partes.
* La forma de la pieza es compleja.
* El acabado superficial y la tolerancia dimensional son muy rigurosos.
* El aumento de la temperatura y los esfuerzos residuales en lapieza no son deseables ni aceptables.

Dado que el uso de procesos avanzados de maquinado ofrece mayores ventajas técnicas y económicas que los convencionales, se procederá a describir los métodos avanzados más importantes utilizados en la actualidad.

MAQUINADO QUÍMICO

Este método se basa en que algunas sustancias como soluciones ácidas (para aceros) o alcalinas (para el aluminio) corroen almetal por disolución química y le quita pequeñas cantidades de material de su superficie. En la figura 1 se puede observar el esquema del proceso. Es importante notar que no intervienen fuerzas ni herramientas como si ocurre en las técnicas convencionales.

El maquinado químico se aplica en la industria aeroespacial para eliminar capas superficiales de material en partes grandes de aviones ocubiertas de misiles. También se utiliza para fabricar dispositivos microelectrónicos como tarjetas de circuito impreso o chips de microprocesadores. Este proceso tiene la característica de que los costos de herramientas y equipos son bajos y es adecuado para corridas cortas de producción.

Figura 1: esquema del proceso de maquinado químico

En el fresado químico se producen cavidadessuperficiales de hasta 12 mm sobre placas o láminas con el objetivo de reducir el peso total. El ataque es selectivo y se logra agregando capas removibles (enmascaramiento con cintas, pinturas o plásticos) o por inmersión parcial del reactivo.

El troquelado fotoquímico es una modificación del fresado químico y el material se elimina de una lámina delgada y plana mediante técnicas fotográficas. Posee laventaja de poder troquelar formas complicadas sin rebabas. Se utiliza para fabricar laminaciones de motores eléctricos, mascarillas para televisión a color y para grabar superficies. Los costos de herramienta con bajos, el proceso se puede automatizar y es económico para volúmenes medianos a altos de producción. El inconveniente principal del troquelado químico son los desechos de los subproductosquímicos.

MAQUINADO ELECTROQUÍMICO

El principio de funcionamiento de esta técnica es el de electrodeposición invertida y se puede apreciar en la figura 2. Un electrolito (sal inorgánica muy conductora) funciona como portador de corriente y la gran rapidez de movimiento del electrolito en el espacio entre la herramienta y la pieza, arrastra y retira los iones metálicos de la pieza (ánodo)...
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