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Como optimizar el mecanizado de aceros Inoxidables

Parte 2

Para ver la primera parte de esta publicación visite nuestro blog  wikiherratec.blogspot.com

A continuación daremos algunas recomendaciones prácticas para el fresado y torneado de aceros inoxidables. Dicho material tiene la propiedad de endurecerse al ser mecanizado en condiciones no adecuadas.

Caso Fresado

Analicemos el siguiente ejemplo, supongamos que se mecaniza una ranura con una fresa porta insertos de diámetro 25 mm, a una profundidad total de 12 mm.  Las condiciones recomendadas para este proceso serían:

Fresa Porta Inserto

Recordemos las formulas:

Fresa Alto avance

Al realizar la primera pasada de profundidad de corte, el inserto se comportará de forma ideal en cuanto a su desempeño, pero en el segundo recorrido se enfrentará con un material ligeramente más duro.  Es decir, que las condiciones de corte no serán igual de óptimas  que al inicio y el endurecimiento afectará considerablemente el tiempo de vida de la herramienta.

Para estos casos se recomienda incrementar el avance y disminuir la profundidad de corte, lo que reducirá considerablemente la propiedad de endurecimiento superficial, si le añadimos una fresa especial de alto avance lograremos mejorar considerablemente el tiempo de mecanizado y la tasa de remoción de viruta.
Observemos los parámetros con una fresa HRMS de alto avance de Korloy.

Fresa Alto avance

Para realizar la comparación de cual proceso fue más óptimo, nos basaremos en la variable tasa de remoción de viruta, que cambia considerablemente de 5.625 cmm3/min a 30 cm3/min. Es decir el segundo proceso fue más efectivo.  Realizando el análisis según las ecuaciones verificamos que un avance más alto y una menor profundidad de corte, proporcionan una cantidad mayor de remoción de viruta, a diferencia del primer caso en donde se utiliza un menor avance a mayor profundidad de corte. Además de ser eficientes en el mecanizado, también se alargará el tiempo de vida del inserto, evitando la generación de filo recrecido.

La ecuación muestra la cantidad de viruta que se remueve en cm3 en una unidad de tiempo, en este caso en un minuto.

Formula Viruta

Cantidad retiro viruta

Al utilizar un avance alto generaremos una viruta de espesor delgada, que es más fácil de cortar y evacuar por su densidad. Existe el mito que para mecanizar a alta velocidad es necesario utilizar altas RPM, lo cual no es cierto pues en este caso las revoluciones son de 1500 RPM, las cuales son fáciles de obtener en la mayoría de centros de mecanizado.

Caso Torneado – Tronzado

En esta operación analizaremos la relación que hay entre velocidad de corte – avance y tiempo de vida de la herramienta.

Al trabajar con una velocidad que no está en el rango de las recomendaciones para acero inoxidable derivará en una disminución considerable y rápida del tiempo de vida del útil de corte. En ocasiones es necesario incrementar el avance para reducir tiempos de mecanizado y evitar el desgaste prematuro del inserto.

Gráfico tiempo de vida

En la operación de tronzado se analiza este fenómeno con la envolvente de la viruta

Envolvente de Viruta

                             Viruta con avance bajo                                            Viruta con incremento de avance

 

Se llega a la conclusión que al trabajar con avances por debajo del recomendado, no estamos garantizando la vida del inserto y podríamos ocasionar inclusive la rotura del porta herramienta, ya que esta viruta es más difícil de cortar y de evacuar. Si incrementamos el avance, la espiral disminuirá en su paso ocasionando menor espesor y generación de punto de rotura más próximo que la anterior. Si comparamos con los diagramas de tiempo de vida del inserto (Fig. 4), apreciaremos que este avance no afectará tanto la duración del inserto, como si sucedería al incrementar la velocidad de corte.
En conclusión se deben analizar muy bien los parámetros de mecanizado, así como las estrategias del mismo para optimizar estos procesos en acero inoxidable.

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