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Reducción de la rugosidad de la superficie en corte cerámico
Reducción de la rugosidad de la superficie en corte cerámico: guía completa
La cerámica se utiliza ahora en todos los campos industriales debido a la alta resistencia y resistencia a la temperatura, así como a la precisión muy precisa requerida en el campo; sin embargo, el mecanizado sin defectos es un problema.
La rugosidad superficial mejorada es el principal factor de no relevancia de la superficie para la cerámica, es decir, su supresión para su uso posterior, porque limita la funcionalidad y los aspectos morfológicos de los elementos fabricados en cerámica. Este artículo aborda el enfoque en la rugosidad de la superficie en los ciclos de fabricación de elementos cerámicos, proporcionando información completa sobre cómo reducir las fuerzas de corte y mejorar la calidad del material mediante procesos de mecanizado optimizados.
Comprensión de la rugosidad de la superficie
La rugosidad superficial se refiere a las diferencias que ocurren en la textura o topografía de un material luego de haber pasado por algunos procesos de mecanizado. Esto se considera un factor esencial que afecta la calidad y el rendimiento del producto final. La rugosidad de la superficie a menudo se considera en términos de ciertos parámetros como la rugosidad, por ejemplo, la rugosidad promedio, Ra «la desviación promedio de la superficie respecto de una de trabajo. Algunas de las causas de rugosidad de la superficie que vale la pena mencionar incluyen el desgaste de la herramienta, la velocidad de mecanizado, la dureza del material y otros aspectos ambientales como la vibración y la temperatura. Si bien es deseable reducir la rugosidad de la superficie en el corte cerámico, dicha textura mejora la apariencia de un producto, así como estos, como la lubricación, el desgaste, la tensión, junto con otros materiales del detalle y, por lo tanto, no hace falta decir que la calidad de la superficie es una característica importante.
Definición e importancia de la rugosidad de la superficie
El término rugosidad superficial significa falta de uniformidad o defectos encontrados en la superficie de dicho material, que son el resultado de técnicas de fabricación como corte, esmerilado o pulido. Por lo tanto, esta influencia es permanente y se basa en la forma del producto y su estética y funcionalidad que se pueden lograr o no. Reducir la rugosidad de la superficie es esencial ya que afecta el rendimiento de las interfaces de los componentes, por ejemplo, el rendimiento de fricción y desgaste, así como las capacidades de sellado. Suavizar la rugosidad de la superficie mejora el rendimiento del producto y aumenta la vida útil del producto y, por lo tanto, afecta significativamente los procesos de ingeniería y producción.
Medición de la rugosidad superficial en materiales cerámicos
La reducción de la rugosidad de la superficie en el corte cerámico de metales y no metales se incluye en varias técnicas de metrología de superficies que están estandarizadas y bien comprendidas al mismo tiempo. Uno de los métodos aplicados son las pruebas de contacto en las que se escanea la superficie de una muestra mediante un lápiz óptico. Lo que ofrece este método es una excelente precisión y detalle de toda la periferia. Además, al considerar una superficie delicada o compleja, los dispositivos ópticos o láser desprovistos del componente táctil serán el camino a seguir ya que no imponen ningún tipo de fuerza mecánica. Cada conjunto de valores reportados en cada caso se relaciona con operaciones de servicio y estadísticas de tarifas. Ra generalmente se usa como término en este contexto para evaluar una geometría. Se selecciona un método particular en función del tipo de superficie, la precisión de medición requerida y el objetivo de medición. Los instrumentos deben calibrarse correctamente para obtener resultados precisos.
Factores que influyen en la rugosidad de la superficie
La textura que proporciona cualidades a través de las cuales se puede juzgar un material se crea mediante muchos aspectos que permiten que se produzca rugosidad superficial. En esta sección, se discutirán cinco aspectos principales.
Propiedades del material
Depende en gran medida de las propiedades mecánicas del material (nivel de dureza, propiedades del grano, fragilidad, etc., etc.), lo que determina el nivel de rugosidad que se puede lograr. En tal caso, incluso los materiales plásticos tenderán a rebotar en la herramienta de corte y no formarán una buena superficie.
Factores sobre el procesamiento
También se deben considerar varios factores relacionados con el procesamiento de una pieza de trabajo, como la velocidad de corte, la alimentación correcta y la profundidad de corte. Por lo general, también dice que cuanto mayor sea la velocidad del cortador, más fino será el acabado de la superficie y viceversa, mayor será la velocidad de avance cuanto más rugoso sea el acabado de la superficie. Teniendo en cuenta estas y otras variables, se crearía ese acabado superficial.
Desgaste y configuración de herramientas
El acabado superficial se evaluaría en función del desgaste y nitidez de las herramientas de corte. Las herramientas romas o el desgaste excesivo pueden dar como resultado superficies rugosas, mientras que las máquinas en buenas condiciones con ángulos y geometría de corte adecuados al menos producirían las superficies más lisas de los elementos de la máquina.
Gestión de Lubricación y Refrigeración
Los lubricantes y fluidos refrigerantes aplicados durante las actividades de mecanizado ayudan significativamente a minimizar el calentamiento debido a la fricción durante el corte. Esto minimiza el daño al material y mejora el proceso de pulido. La falta de dicha lubricación provoca una distorsión por calor de la pieza y también la producción de superficies más rugosas.
Condiciones ambientales
Los parámetros externos como la temperatura ambiente, el ruido y la estabilidad de la máquina serán específicos de cada capa y afectarán la rugosidad final de la superficie. Cuando la máquina se tambalea o la resina se expande debido al calor, diferentes secciones tendrán rayos de sol, fuera de las lunas centrales, lo que dará como resultado paredes escalonadas.
Al considerar e intentar controlar estos elementos, se podría producir un mejor acabado superficial con varios objetivos, y no se evidenciarían quejas sobre el rendimiento operativo o la longevidad de dichas herramientas.
Optimización de Parámetros de Corte
Para un requisito particular de material de trabajo y acabado superficial, es necesario optimizar las velocidades de corte y las velocidades de alimentación. Mientras que algunos materiales de herramientas de corte funcionan mejor que otros al cortar materiales específicos a una velocidad particular. La combinación de ambos parámetros conduce a lo que se denomina control dinámico de la velocidad de avance; enfoque, que, a su vez, permite la parada operativa mecánica (corte) de la máquina con el desplazamiento mínimo de la herramienta, lo que conduce a un material constante que se puede eliminar de manera eficiente durante un período de tiempo. Reducción de la rugosidad de la superficie en el corte cerámico Estos parámetros, por otro lado, completan los procedimientos detallados que se derivan de las recomendaciones del fabricante, para mantener los niveles actuales de actividad dentro de los límites de calidad permitidos.
Parámetros clave de corte en corte cerámico
Mejorar la precisión y la productividad en el corte de cerámica depende en gran medida de la eficacia con la que se ajusten los parámetros de corte únicos. Cada uno de estos aspectos tiene igualmente efectos significativos en la vida útil de la herramienta, el estado de su superficie y, finalmente, los procesos de corte. A continuación se presentan cinco parámetros de corte que se supondrán sustanciales en el corte cerámico.
1
La velocidad de corte
Cuando es alta en cuanto a velocidad de corte, este es uno de los parámetros operativos. Por lo tanto, cuando la velocidad de corte es alta, la productividad ciertamente aumentará, aunque de manera complaciente a costa del desgaste. En el caso de la cerámica, la velocidad de corte se propone entre doscientos y quinientos metros por minuto debido al tipo de cerámica y al material de utillaje.
2
Tasa de alimentación
La tasa de alimentación determina el calidad de la superficie así como la velocidad de desgaste del material. Es necesario equilibrar la velocidad de avance para lograr el nivel deseado de precisión sin doblar la herramienta. En cerámica, las velocidades de avance abarcan aproximadamente 0,05-0,3 mm por revolución en aras de la uniformidad en el rendimiento.
3
El espesor del corte
La profundidad de corte controla la eliminación de material por operación o paso de corte. Para la cerámica, se utilizan con mayor frecuencia profundidades poco profundas de espesor de corte o desecho para reducir las fuerzas sobre la herramienta. Una profundidad de corte de material cerámico el proceso de mecanizado normalmente está dentro del rango de 0,1 a 1,0 mm, considerando tanto el funcionamiento como el material.
4
Material de la herramienta y su revestimiento
Depender del material de la herramienta y del recubrimiento que es fundamental para el control del desgaste y la estabilidad a temperaturas es evidente. Los equipos de herramientas, incluido el diamante policristalino o el nitruro de boro cúbico (CBN), generalmente se mejoran con ciertos recubrimientos arduos para ayudar a extender su vida útil mientras se mecanizan materiales duros como la cerámica.
5
Uso de refrigerante
La EA eliminará las complicaciones centrándose en limitaciones particulares, por ejemplo, temperatura y enfriamiento. En procesos que involucran cerámica, el uso de refrigerante es diferencial y generalmente utiliza cualquiera de las dos soluciones a base de agua o aceite, que están hechas especialmente para facilitar el enfriamiento y reducir la presión sobre la herramienta.
La optimización de estos parámetros exige una adecuada consideración de los materiales aplicados así como de los fines operativos. Estas reglas garantizan que las operaciones de corte cerámico sean más efectivas, precisas y con una vida útil más larga de la herramienta.
Ajuste de velocidades y alimentaciones de corte
Mecanizado la cerámica plantea problemas como el corte velocidad y velocidades de alimentación. La velocidad de corte está determinada por la dureza y fragilidad del material; en la mayoría de los casos, las velocidades de corte de las herramientas de corte de carburo se mantienen en niveles bajos para superar la inclinación del dispositivo y minimizar los riesgos de propagación de grietas. Las velocidades de alimentación deben establecerse de tal manera que se eviten procesos excesivos y calidad de la superficie, pero sin una aplicación de carga que pueda causar tensiones, y posteriormente astillas y roturas de la herramienta. Cono trata dos conceptos; la mejora del proceso de trazado y de la superficie cerámica con un cambio incremental también como prueba del rendimiento de trabajo de la máquina.
Impacto de la geometría de la herramienta en el acabado superficial
También está la geometría de la herramienta, que influye en el acabado de la superficie, y esto es de particular importancia cuando cortar materiales relativamente quebradizos como la cerámica. Reducción de la rugosidad de la superficie en el corte cerámico Hay varios factores que evalúan que la geometría de la herramienta interfiere con el paso de varias maneras, en particular:
Radio de la nariz de la herramienta
La rugosidad de la superficie disminuye con el aumento de los radios de la punta de la herramienta a medida que disminuyen las cúspides entre pasadas sucesivas. Dicho esto, radios abultados bastante grandes pueden causar fuerzas de corte excesivas que harán vibrar la herramienta o la deformarán.
Ángulos de rastrillo
Cuanto menos eficaz sea el mecanizado rugoso de la superficie, los ángulos de inclinación positivos permiten eliminar el material sin fuerzas excesivas, es decir, cortes ligeros finos. Sin embargo, si se utiliza un ángulo de inclinación negativo, la herramienta durará más, pero esto no es muy beneficioso para mejorar la calidad de la superficie, ya que añade más resistencia al material de trabajo.
Molienda
La herramienta de corte mejora el acabado porque tiene un borde agudo, lo que contribuye a minimizar las marcas de la herramienta durante el corte. Las cuchillas se vuelven opacas y efectivas al mismo tiempo, a diferencia de las normales que tienden a vibrar durante, por ejemplo, al girar y cuando son afiladas, dejan características superficiales indeseables.
Geometría del engranaje
Se crean ángulos de relieve bien diseñados en respuesta a los desafíos observados al mecanizar materiales con herramientas, como su contacto con el material en el que se trabaja. Con ángulos de relif corto, se produce más desgaste abrasivo y el bruñido logrado evita efectos de vibración.
Ángulo de hélice
Cuando se trata de trabajar con múltiples flautas o herramientas de corte de flautas, el beneficio de la hélice se explora durante la técnica del chip. Los ángulos de hélice más altos fomentan la eliminación de virutas y también rompen la viruta, mejorando así la calidad durante el desplazamiento de metales.
Estos parámetros deben elegirse para adaptarse a las propiedades del material y las condiciones de mecanizado disponibles para que sea posible el acabado superficial deseado.
Técnicas avanzadas para reducir la rugosidad de la superficie
- Herramientas de alta precisión
Varios procesos fabricados emplean máquinas para lograr una forma cortada, por lo que es fundamental utilizar herramientas de corte de precisión para cada componente. El tejido de carbono con diamante y el nitruro de titanio son algunos de los recubrimientos superficiales implementados para controlar la durabilidad y la calidad de la superficie de las herramientas. - Correctas velocidades de corte y tasas de alimentación
La variación de la rugosidad de la superficie se atribuye a la variación de la velocidad de corte y la velocidad de avance para diferentes materiales de la pieza de trabajo, ya que influyen en la vibración y la acción de corte. - Corte con ayuda de refrigerante y lubricante
El uso de refrigerantes y/o lubricantes mejorados en el proceso de mecanizado reducirá la cantidad de calor y fricción generados. En consecuencia, las posibilidades de que se produzcan distorsiones de forma y defectos superficiales serán mínimas. - Uso de dispositivos eliminadores de vibraciones
Si estas condiciones se obtienen con la ayuda de dispositivos amortiguadores o máquinas rígidas, la apariencia de vibración y deformación durante el mecanizado se reducirá y ayudará a mantener la calidad de la superficie mecanizada. - Procedimientos posteriores al procesamiento
Durante el mecanizado se realizan otros procesos de acabado como pulido, rectificado o incluso bruñido para conseguir un acabado superficial muy fino y eliminar algunos defectos de acabado que quedan.
Estas competencias a este respecto tienen como objetivo perfeccionar la superficie de varios componentes mecanizados.
Métodos de mecanizado asistido por láser
Una tecnología denominada LaMercado Asistido por Láser ñanero o LAM, para abreviar 'es una de las últimas soluciones innovadoras diseñadas por la industria manufacturera con el objetivo de precalentar la pieza de trabajo con vigas de alta energía antes de realizar su retirada. El calentamiento global se asocia con el ablandamiento local y la reducción del límite elástico del material de trabajo, lo que permite su eliminación más fácil, menor desgaste de la herramienta utilizada y menor esfuerzo en el corte. Los materiales duros que son técnicamente desafiantes para mecanizar debido a su dureza, como la cerámica, el titanio y las superaleaciones utilizadas en los sectores aeroespacial, médico o automotriz, se pueden mecanizar con LAM.
Existen muchas ventajas que se asocian a la incorporación en la estructura de mecanizado de un láser. La fricción, las fuerzas, el desgaste y las tensiones de tracción en la estructura del elemento disminuyen mediante el templado con láser LAM dentro de las zonas de alta temperatura. Además, permite trabajar dentro de límites de longitud extremadamente estrictos y asegura un alto nivel de pulido y acabado.
Recientemente, basándose en las tendencias, el aumento de los volúmenes de búsqueda de consultas como “ventajas del mecanizado láser” y “aplicaciones del mecanizado asistido por láser” sugiere que hoy en día muchas industrias tienden a centrarse en esta técnica. Esto implica la retención de medios tradicionales, lo que implica evitar el exceso de desgaste de las herramientas para obtener más beneficios económicos. Pero ahí es donde es necesaria una fabricación inteligente. Sin embargo, se trata de un problema complejo que hace que el mecanizado asistido por láser sea un amigo de los maquinistas en la fabricación económica de materiales duros y sus nuevas combinaciones.
Utilizando herramientas avanzadas de corte cerámico
En particular, el mecanizado de alta velocidad actual debe mucho a las herramientas cerámicas modernas que se implementan exclusivamente por razones de corte, particularmente debido a sus propiedades ‘fuertes como las de un buey’, resistentes al calor y al desgaste. Áreas como las superaleaciones, los aceros resistentes, los mesías compuestos y sus tipos se han vuelto mucho menos engorrosos. Mediante construcciones mecánicas de una cámara con equipos convencionales acoplados a lo largo de estas cerámicas pueden funcionar a temperaturas muy altas. En general, estos elementos mejoran la utilidad al aumentar la longevidad y reducir la rugosidad de la superficie durante el corte de la cerámica. Su ligereza también ayuda a trabajar a altas velocidades de corte sin doblar la herramienta, por lo que estos elementos cerámicos son esenciales en el lugar de trabajo actual porque se mejoran las herramientas y los procesos.
Técnicas de fresado innovadoras para acabados más suaves
La artesanía del fresado ha mejorado drásticamente con el tiempo, lo que permite una fácil construcción y mejora del acabado superficial de las piezas de trabajo incluso en las condiciones de fabricación más estrictas. Uno de los mecanismos ampliamente aceptados y comprendidos es el mecanizado de alta velocidad (HSM), en el que se utiliza el uso de velocidades de corte más altas con velocidades de alimentación respectivas más altas para restringir las fuerzas de corte que operan sobre el producto. En consecuencia, esto tiene como objetivo eliminar la generación de vibraciones de la superficie y la deformación geométrica de la pieza de trabajo. Al mismo tiempo, las ventajas incluyen la aplicación de estrategias avanzadas que proporcionan estrategias uniformes de eliminación de virutas, como la fresada trocoidal, lo que hace que la velocidad de eliminación se mantenga casi constante y al mismo tiempo permite un enfriamiento efectivo dentro del alcance de los volúmenes que se pueden lograr mediante la extracción de la pieza de trabajo.
Avanzando hacia una era de tecnología avanzada, es posible b caso de fresado utilizando herramientas de corte recubiertas con diamante como carbono (DLC) o nitruro de titanio y aluminio (TIALN). Los recubrimientos tienen una resistencia muy mejorada a altas temperaturas y propiedades de fricción que aumenta la vida útil de la herramienta o consigue mejores superficies. Además, ahora es costumbre encontrar sistemas CNC que ya cuentan con funciones de movimiento activo con varios parámetros, facilitando así a los fabricantes el control del corte sobre uno o varios ejes en la mayor medida posible.
Así, esto significa que cuando se hace referencia al moderno fresado duro profundo indiscriminado, en el que la superficie se forma mediante fresado de piezas que no funcionan, se recomienda utilizar actividades de mecanizado de alta calidad, máquinas de cambio y sistemas CAD/CAM. lo anterior, ha habido una extensa investigación por parte de académicos sobre las diversas técnicas de mejora en la rugosidad dentro de los insertos de herramientas de torneado cerámico.
Formas de reducir la rugosidad de la superficie
1. Ajuste de parámetros de corte
Optimice los parámetros de velocidad de corte, profundidad y velocidad de avance, respectivamente, para reducir la cantidad de marcas de herramientas o patrones ondulados que contribuyen a la rugosidad de la superficie. Las bajas velocidades de avance y las altas velocidades de corte proporcionan los mejores acabados.
2. Las herramientas adecuadas son esenciales
Utilice siempre herramientas de bordes afilados con recubrimientos apropiados para los materiales satisfechos utilizados. Las herramientas resistentes al desgaste y de alto rendimiento ayudan a cortar el material sin mucha deformación y a mejorar la calidad del corte.
3. Uso de Refrigerantes/Lubricantes
Los procesos de refrigeración o lubricación reducen el calor, protegen las herramientas del deterioro y reducen las superficies extremadamente abolladas.
4. Disposición estable de herramientas y máquinas
Compruebe si el soporte, la herramienta y las piezas de la máquina están en una posición estable y alineados correctamente. La holgura en todo esto conduce a un corte inadecuado y a un acabado superficial indeseable.
5. Uso de procesos de acabado
Se pueden emplear procesos de acabado tales como esmerilado, pulido y bruñido para mejorar la rugosidad de la superficie después del fresado con el fin de lograr la calidad dimensional deseada.
Estrategias efectivas para el manejo del desgaste de herramientas
Planificar un Sistema de Mantenimiento Regular del Stock
Realizar un mantenimiento periódico de todas las herramientas para evaluar el estado de desgaste o cualquier otra deformación relevante como astillas laterales, separación o flexión; el gasto de otro tipo de herramientas. Es de suponer que estas herramientas pueden afectar el funcionamiento del mecanizado e incluso provocar fallos en las piezas debido al uso de herramientas desgastadas. Según muchos autores, esta forma de prolongar la vida útil también ayudará en la situación durante como máximo 20% con controles periódicos practicados.
Considere los esquemas de mantenimiento predictivo
Considere la posibilidad de realizar un mantenimiento predictivo que se base en la medición de fuerzas de corte, vibraciones y temperaturas utilizando sensores y otros dispositivos de aprendizaje automático para dicho monitoreo. Estos datos proporcionan una base para pronosticar el desgaste, haciendo que el reemplazo sea oportuno, en lugar de recurrir a lesiones del principio del componente.
Cambiar las condiciones de corte existentes
Se requiere que la velocidad de avance, la velocidad del husillo y la profundidad de corte se ajusten correctamente de acuerdo con las características de dicho material mecanizado. La velocidad, velocidad o profundidad excesivas, por ejemplo, crearán demasiado calor y fricción, desgaste prematuro y en un período de tiempo muy corto se observarán tales efectos. La optimización de los parámetros reduce la tasa de desgaste de la herramienta de 15 a 25% según la revisión de la literatura.
Utilice un revestimiento adecuado para la herramienta de corte
La mejor herramienta de corte que se debe utilizar para realizar ciertas operaciones son herramientas de corte avanzadas recubiertas de material, como nitrógeno de titanio (nitruros) o carbono diamante. Este último recubrimiento, al ser un recubrimiento resistente a baja fricción y alta temperatura, permite que la resistencia al desgaste de la herramienta de trabajo aumente 50% en aplicaciones de servicio pesado.
Utilice fluidos de corte y lubricantes de alta calidad
Esto se puede lograr asegurándose de utilizar fluidos de corte adecuados o proporcionando nuevos sistemas de lubricación que gestionen el exceso de calor producido durante el corte. La correcta forma y aplicación del refrigerante ayudará en el enfriamiento de la herramienta, disminuirá el desgaste y ayudará en la salida de las virutas, lo que facilita el trabajo y aumenta la eficiencia y durabilidad de la herramienta.
Técnicas de posprocesamiento para mejorar la calidad de la superficie
La necesidad de lograr una calidad aceptable constituye el impulso detrás de la aplicación de procesos de acabado esenciales; esmerilar superficies metálicas, pulirlas o perfeccionarlas en algunos casos. Estas herramientas ayudan a eliminar por completo los restos de marcas de herramientas de las superficies, especialmente cuando el foco pasa de desbastar la superficie a terminar la superficie lo más lisa posible por diversas razones. También ampliaré la gama de equipos de medición que discriminan menos tolerancias o calidad a ciertos niveles o incluso evitan interferencias con las funciones o el aspecto de la pieza terminada, es decir, la hacen más atractiva.
Uso de Lubricantes y Refrigerantes en Corte Cerámico
Cada paso de nuestra producción depende del uso adecuado de lubricantes y refrigerantes en el mecanizado cerámico para mejorar el rendimiento y la eficiencia de la herramienta y evitar los efectos del calor excesivo en la herramienta de corte y la pieza de trabajo. Esto se debe a que las cerámicas son extremadamente duras y quebradizas y por tanto generan mucho calor durante el corte y requieren un control térmico suficiente para evitar grietas térmicas y defectos superficiales. Por tanto, el refrigerante sirve como lubricante minimizando la interacción entre la pieza de corte y la cerámica, además de funcionar como refrigerante para compensar el calor generado en el proceso.
Estudios recientes confirman que existen tipos particulares de aceites lubricantes, grasas solubles en agua e incluso nanolubricantes innovadores, que pueden aplicarse eficazmente en el mecanizado de cerámicas. A modo de ejemplo, hallazgos recientes demostraron que la adición de nanomaterial a un medio líquido mejoraba la disipación de calor en comparación con la conducción y el desgaste de las herramientas. También se emplean ayudas para herramientas con muchas boquillas asistidas por presión para una mejor perfusión del refrigerante hasta los bordes cortantes configurados.
Además, se ha demostrado que la elección adecuada de la estrategia de lubricación o corte para condiciones de corte específicas, por ejemplo, cerámicas duras o blandas a diferentes velocidades o velocidades de alimentación por reducción, es crucial para mejorar el rendimiento de las máquinas herramienta. Sin embargo, esto, además de los materiales documentados, proporciona a la industria la capacidad de garantizar componentes eficientes y eficaces para la producción en circunstancias difíciles, incluidas superficies muy lisas, herramientas de corte duraderas y procesos confiables.
Fuentes de referencia
- El papel de las texturas superficiales en la mejora del rendimiento de las herramientas cerámicas y superduras
Investiga las formas en que las texturas superficiales de la herramienta de corte pueden afectar e influir positivamente en el rendimiento y la calidad del mecanizado de cerámica. - El uso de herramientas de corte cerámico en mecanizado ecológico y de precisión
Explica cómo la aplicación de fluidos de corte y la geometría adecuada de la herramienta reducen las resistencias de corte y mejoran el acabado de la superficie. - Cerámica de difícil procesamiento: estudio y clasificación del método de acabado superficial
Describe los métodos convencionales de las Naciones Unidas que son aplicables para mejorar la calidad de la superficie de la cerámica. Recomandă citirea: Sierra de alambre de diamante para corte cerámico: la guía definitiva
Preguntas frecuentes
1. ¿Por qué aparecen superficies rugosas en la cerámica después de las operaciones de corte?
Uno de los acabados superficiales que se pueden describir es Ra. La a es un promedio, es decir, se elimina un material cuando se realiza el corte y por lo tanto se crea una superficie. Las cargas mecánicas y térmicas de estas operaciones significan que se deben crear superficies entre la herramienta y la pieza de trabajo. Algunos de los factores con mayor impacto en el diseño y posterior operación de cualquier superficie incluyen:
- Uso de herramientas adecuadas: La eficiencia del proceso a menudo se ve comprometida debido al uso de extremos de corte muy abrasivos, con o afilados o con una forma inadecuada de la herramienta.
- Condición de mecanizado: Utilizar una velocidad de alimentación excesiva, una velocidad de corte ineficiente y, a veces, refrigerante ineficaz.
- Material: Normalmente, se observa que las cerámicas poseen un gran grado de tenacidad y fragilidad. Este material puede provocar fractura de los granos y extracción.
- Vibración y Rigidez: Vibración generada por máquina herramienta, instalación de piezas de trabajo y corte.
2. ¿Cómo se ve afectada la calidad de la superficie por el tipo de herramientas de diamante, los tamaños abrasivos y de arena, y los cambios utilizados?
Uno de los factores más importantes que determinan el posible acabado superficial es qué arena (en términos de tamaño de grano de diamante o abrasivos más grandes) se utiliza en el proceso.
Granos de diamante más pequeños: Con un mayor número de tamaños de malla o arena (es decir, malla 600-1200), las granos más finas o las partículas de diamante más pequeñas generan rayones transversales y longitudinales más largos en la cerámica terminada, esto también implica excluir un número Ra, es decir, un acabado superficial liso. Esto se emplea en algunos casos cuando se realiza el acabado o cuando se requiere una calidad extrema de la superficie.
Partículas más grandes: Las partículas más grandes con un menor número de malla/arenado (por ejemplo, malla 80-220) en general permiten una mayor profundidad de corte, pero esto tiene el costo de rayones más profundos y grandes y una superficie más rugosa. Esto es típico del proceso de corte a nivel rugoso.
Es posible mediante el uso de una técnica de dos etapas en la que se utiliza una herramienta de arena gruesa en las etapas iniciales para eliminar el exceso de material y terminar la superficie con una herramienta de arena fina.
3. ¿Por qué la velocidad de la máquina y la profundidad del material de corte para el acabado de la superficie?
Rata de pisiu: En el torneado duro de cerámicas, velocidades de alimentación más bajas reducen la fuerza de corte que actúa sobre cada partícula abrasiva de la rueda de rejilla. Esto reduce la profundidad de corte de los abrasivos, inhibiendo cualquier posibilidad de fractura destructiva. Esto se debe a que se produce un rectificado de régimen dúctil en lugar de una fractura completamente frágil, lo que conduce a una superficie ligeramente dañada.
Velocidad de corte: Bueno, no hay velocidad de corte, por lo que el objetivo es aumentar la velocidad de eliminación del metal y los componentes térmicos y de empuje como mínimos. Es la desventaja de trabajar a altas velocidades porque se produce una generación excesiva de calor y vibración de la herramienta debido a las vibraciones. Sin embargo, trabajar a baja velocidad es peligroso, ya que resulta en más roces, lo que crea mucha fuerza de corte, todas estas consecuencias contribuyen a un acabado superficial deficiente. Una velocidad de corte de este tipo describe una situación perfecta, pero rara vez es posible debido a la diversidad de materiales.
4. ¿De qué otra manera ayuda el uso de refrigerantes a mejorar el acabado de la superficie?
Los bordes afilados de las superficies cerámicas no se forman, o lo hacen muy ligeramente, cuando se cortan dichos materiales, debido al uso de refrigerante y también existe otra técnica denominada fluido de corte. Cumple las siguientes funciones:
- Lubricante: Contiene una serie de ingredientes que irán en contra del lubricante al tocar la herramienta con la pieza de trabajo y ayuda a minimizar las fuerzas de corte debidas a las altas temperaturas.
- Refrigeración: Elimina el calor generado en la zona de corte durante el funcionamiento para que el material cerámico no se rompa debido a una temperatura excesiva del proceso de corte.
- Remoción de escombros: Previene las virutas y los granos abrasivos que entran en contacto con la superficie recubierta para que no se adhieran a ella y, en cambio, se eliminen por lavado.
Un refrigerante enfocado a alta presión es eficaz para lograr con éxito muchos de los requisitos anteriores.
5. ¿Puede la confirmación de superficies después de la reducción de la rugosidad de la superficie?
Sí, dado que es necesario eliminar grandes cantidades de materiales para lograr acabados Ra muy bajos o incluso superficies con acabado de espejo, existe la necesidad de procedimientos de eliminación. Los instrumentos utilizados para este proceso son el Lapeado y Pulido, que suelen seguir al corte de la muestra.
Lapear: Básicamente, consiste en “lapear” una (plataforma) que tiene una suspensión de abrasivo, por ejemplo, carburo de silicio o diamante encima, para usarse para una eliminación más uniforme del material, después de la eliminación de la geometría anterior hasta cierto punto y mejorar su rugosidad superficial.
Tratamiento superficial: Este proceso se lleva a cabo poco después de la operación de lapeado y a su vez se denomina pulido. Se logra mediante el uso de granos abrasivos más pequeños, especialmente en el pulido químico-mecánico (CMP), que es el proceso donde ayudan a eliminar los rayones más pequeños hasta alcanzar el acabado superficial requerido.
6. ¿De qué manera la rigidez de las máquinas y las herramientas de corte impactan la calidad de la superficie?
Reducción de la rugosidad de la superficie al mecanizar cerámica Corte de metales No metálicos Difícil simplicidad, es necesario comprender la rigidez del sistema. Esto se debe a las vibraciones y desviaciones que ocurren en todo el sistema, ya sea la máquina procesadora, el portaherramientas estabilizado o el dispositivo de sujeción, que se introducen en el corte y provocan defectos como patrones de vibración y ondas que se repiten en toda la superficie. La solución a este problema puede ser:
- Máquinas herramienta mejoradas con alta rigidez y frecuencia.
- Uso de portaherramientas de estos portaherramientas, portaherramientas precisos de alta calidad que se agotan mínimamente cuando se usan en la práctica.
- Para evitar distorsiones durante la operación de corte y asegurarse de que no haya desplazamientos de la pieza de trabajo cerámica, el arnés de la pieza de trabajo cerámica debe ser adecuado.
La reducción de la rugosidad de la superficie en el corte cerámico está directamente relacionada con la rigidez del sistema, controlando la desviación de la trayectoria de la herramienta en la medida mínima posible, y eso también sirve como límite a la suavidad de la superficie alcanzable.
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