Procesos De Maquinado No Tradicional Y De Corte T Rmico

Procesos de maquinado no tradicional y de corte térmico

Procesos de energía mecánica
De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que interesan a la mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que éste puede cambiar porque cambie su posición o porquecambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánico de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de energía mecánica.
Mecanizado ultrasónico
Los procesos no convencionales de mecanizado utilizan diversas fuentes de energía para la eliminación de material. Así, se puede hablar de procesos mecánicos como puede ser el caso del mecanizado por ultrasonidos.El mecanizado por ultrasonidos rotatorio ante el reto de los materiales duros y frágiles
El creciente desarrollo de los materiales avanzados con propiedades superiores como alta dureza, gran resistencia mecánica al desgaste, baja densidad y resistencia a la abrasión a altas temperatura, como es el caso de las cerámicas técnicas, ha introducido la necesidad de su procesado. Sin embargo, el altocoste de mecanizado, que oscila entre el 30-60% e incluso el 90% del coste de producción, ha frenado claramente su expansión comercial.
En este punto, cabe subrayar que sólo los comúnmente denominados procesos no convencionales de mecanizado, como el mecanizado por ultrasonidos rotatorio, pueden llegar a ser útiles, aparte de algún proceso abrasivo convencional.
El proceso del mecanizado porultrasonidos rotatorio (Rotary Ultrasonic Machining-RUM) es un avance tecnológico del clásico mecanizado por ultrasonidos (Ultrasonic Machining-USM). Se basa en la eliminación de material mediante la combinación de giro y vibración en dirección axial de una herramienta, generalmente de diamante que, a su vez, se alimenta con una corriente interna-externa de fluido de corte.
El término “ultrasonidos” esdebido a que la vibración se produce a una frecuencia próxima a los 20kHz (vibra unas 20.000 veces por segundo), frecuencia que está en el rango de los ultrasonidos. Se emplean regímenes de giro de entre 1000 y 6000rpm, y la vibración axial tiene unas pocas µm de amplitud (1-35µm).
El ámbito de aplicación del RUM está dirigido fundamentalmente al mecanizado de materiales duros y frágiles como lascerámicas técnicas, los vidrios, metales endurecidos, Silicio, piedras preciosas, etc.




Todo ello aplicado a:
Industria del automóvil: discos de freno, toberas de inyección, insertos de moldes de inyección…; en materiales como Nitruro de Silicio, Alúmina, metal duro, acero templado (55HRc)...
Industria de los semiconductores: plaquitas (Wafer), elementos de refrigeración…en materiales como Silicio,Cuarzo Hialino…
Industria óptica: lentes cóncavas y convexas, espejos…; en materiales como Zafiro, Silicio, Zerodur y vidrios varios.
Industria médica: articulaciones, coronas dentales…; en materiales cerámicos varios como Zirconia, Alúmina…
Varios: guías antidesgaste, pirometría, boquillas de soldadura, aisladores térmicos…; también en materiales cerámicos.
Todas estas aplicaciones tienen unelemento en común: las superiores propiedades de alta dureza, resistencia mecánica al desgaste, baja densidad, resistencia a la abrasión a altas temperatura, capacidades ópticas, etc.
Mediante RUM se pueden mecanizar geometrías que difícilmente podrían conseguirse con otros procesos de fabricación como por ejemplo agujeros de Ø0.5 y 10mm de profundidad en Silicio, roscado interior en metal durocalidad H6, etc.
Dado que los procesos abrasivos como el rectificado procesan este tipo de materiales, se deben subrayar los avances que supone la tecnología RUM:
Reducción de los esfuerzos de corte, de la carga térmica a la pieza y con ello el desgaste de la herramienta debido al menor tiempo de contacto de cada grano abrasivo con el material de pieza, inherente al movimiento ultrasónico.
La...