Claves del Mecanizado: Tiempos, Propiedades y Comportamiento de Materiales

Tiempos de Fabricación

El cálculo de los tiempos nos permite:

• Calcular una base del precio.
• Fijar los tiempos mínimos.
• Obtener el máximo aprovechamiento de las máquinas.
• Mejorar la productividad.

Cálculo de Tiempos

Pueden establecerse según:

Método de Estimación

Descomponer en fases cuya duración pueda aproximarse.

Método de Comparación

Se calcula en base a una pieza parecida.

Cronometraje

Medir los tiempos de las fases de trabajo.

Suma de Tiempos Elementales Preestablecidos

Descomponer las operaciones cuyos tiempos están en tablas.

Colabilidad

Propiedad que permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo. La facilidad de llenar los moldes es la colabilidad. Para medirla, se coloca el metal en un molde en forma de espiral y se mide según la longitud que llena.

Forjabilidad

Obtención de la pieza por deformación en caliente. Se refiere a la facilidad del material para ser forjado.

Soldabilidad

Propiedad que permite al material ser soldado. Para comprobar el estado de soldadura, se realiza un ensayo de resistencia de las uniones.

Embutibilidad

Obtención de piezas en plancha por deformación en frío. Capacidad de las planchas para ser trabajadas por este método. Se mide por la altura y la fuerza de la flecha esférica antes de romperse.

Propiedades del Material a Mecanizar

Se consideran las propiedades en función del material y lo que afecte al mecanizado:

Dureza y Resistencia

Un valor bajo de dureza y resistencia es favorable, pero puede generar problemas de aportación.

Ductilidad

Una baja ductilidad es positiva, ya que favorece una buena formación de la viruta, aunque suele estar asociada a una dureza alta.

Conductividad Térmica

Una alta conductividad térmica significa que el calor generado se disipa con la viruta.

Inclusiones

• Macroinclusiones: Tamaño mayor a 0.15mm, duras y abrasivas.
• Microinclusiones:
  • Indeseables: Alúmina y calcio, duras y abrasivas.
  • Menos deseables: Inciden beneficiosamente.
  • Deseables: Crean una capa que protege la zona de corte.

Materiales Duros/Endurecidos

Si la profundidad de mecanizado es igual a la capa endurecida, las tensiones generadas son fuertes.

Estructura del Material

Afecta a la maquinabilidad. El elemento abrasivo de los aceros es el carbono, y su cantidad determina la estructura:

• Ferrita: Blanda y dúctil.
• Perlita: Mezcla entre ferrita y cementita.
• Cementita: Dura y abrasiva.

Condiciones de la Pieza

El material suele haber pasado por:

• Laminación en Caliente: Estructura no homogénea.
• Normalizado: El material se calienta en la zona de la austenita y luego se enfría rápidamente.
• Recocido: Ablanda el material.

Estado Superficial

Un mal estado superficial puede afectar al resultado y al desgaste de la herramienta.

Elementos de la Aleación

La dureza del material aumenta el desgaste.

Mecanizado de la Fundición

Baja dureza y resistencia, alta ductilidad. Genera dificultades por las impurezas en la capa superficial.

Vida de la Herramienta

• Desgaste por abrasión.
• Desgaste por adhesión.
• Desgaste por difusión.

Resultados Óptimos

Los buenos resultados dependen del desgaste de la arista de corte:

• El embotamiento rápido genera una rotura.
• El desgaste en incidencia debe ser progresivo.

Mecanizado de Aleaciones Termorresistentes

• Herramienta sin recubrimiento.
• Aristas agudas reforzadas.
• Avances y profundidad grandes.
• Mucho refrigerante.
• Fresado contraavance.

Mecanizado del Titanio

• Produce filo de aportación.
• Aristas de corte agudas.
• Mucho refrigerante.
• Controlar la incidencia y el desprendimiento.

Mecanizado de Composites

• Debe ser cortado limpiamente.
• La vida de la herramienta es inversamente proporcional a la velocidad.