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Características del acabado superficial (página 2)



Partes: 1, 2, 3

Rugosidad Ra (&µm)

Clase de rugosidad

50

N 12

25

N 11

12,5

N 10

6,3

N 9

3,2

N 8

1,6

N 7

0,8

N 6

0,4

N 5

0,2

N 4

0,1

N 3

0,05

N 2

0,025

N 1

(Norma iso 1302 78 /
tema10_02)

Estados de superficie

Cuando se exija un determinado proceso de
fabricación para la obtención de la superficie,
debe indicarse sobre un trazo horizontal situado a
continuación del trazo más largo del símbolo
básico, como se muestra en la siguiente figura.

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Cuando sea necesario indicar el estado de la superficie
antes o después del tratamiento se hará como se
muestra en la siguiente figura.

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Si es necesario indicar la dirección de las
huellas producidas por las herramientas, se consignarán a
continuación de los símbolos de mecanizado con los
símbolos indicados en la siguiente tabla:

Símbolo

Interpretación

Dibujo

Huellas perpendiculares al plano de
proyección de la vista sobre la cual se aplica el
símbolo.

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X

Huellas que se cruzan en dos direcciones oblicuas
respecto al plano de proyección de la vista sobre la
que se aplica el símbolo.

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M

Huellas sin orientación definida.
Multidireccionales.

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C

Huellas de forma aproximadamente circular respecto
al centro de la superficie o a donde se aplica el
símbolo.

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R

Huellas de dirección aproximadamente radial
respecto al centro de la superficie a la que se aplica el
símbolo.

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(Norma iso 1302 78 /
tema10_03)

Indicaciones en los dibujos

Los símbolos se colocan directamente sobre las
superficies a las que se refieren o en su
prolongación.

Los símbolos y las indicaciones deben orientarse
de tal forma que se puedan leer desde la base  o desde la
derecha del dibujo, como en la siguiente imagen. Si no pudiera
colocarse de esta forma y el símbolo no llevara ninguna
indicación, salvo la rugosidad, puede representarse en
cualquier posición, excepto la indicación de la
rugosidad que debe tener la orientación
correcta.

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Si el estado superficial fuera igual a todas las
superficies debe indicarse:

Con una nota cerca del dibujo y del
cajetín.

A continuación de la marca de la
pieza.

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Si se exige el mismo estado superficial para la
mayoría de las superficies de la pieza, el símbolo
debe de ir seguido de:

La frase "salvo indicación
particular".

El símbolo básico (entre
paréntesis) sin ninguna otra indicación.

Uno o varios símbolos (entre paréntesis)
del estado o estados de superficie particulares.

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Las superficies que no deban ser mecanizadas
según el símbolo de mecanizado general,
llevarán sus propios símbolos de
mecanizado.

 

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(Norma iso 1302 78 /
tema10_04)

NOTA: La información anterior fue recabada de la
norma ISO 1302 78, por lo que la información a
continuación puede ser similar pero solo es para hacer mas
específicos algunos datos y algunos faltantes en la
primera parte.

Características que
definen al estado de superficie

Todas las superficies de las piezas fabricadas,
presentan irregularidades que son función del material y
del proceso del maquinado.

Independientemente de la manera en que las
caracteristicas de una superficie son obtenidas, su
representación se hace generalmente amplificando el trazo
de esta superficie sobre un plano de intersección normal a
la misma.

Los perfiles así obtenidos consisten en todos los
casos, en una serie de crestas y valles que se separan de manera
mas o menos irregulares sobre la intersección del plano de
corte y la superficie geométrica teórica definida
en el dibujo.

La tabla siguiente muestra los diferentes tamaños
de las irregularidades a considerar. En la

Análisis de una Superficie

Si se corta normalmente una superficie por un plano, se
obtiene una curva llamada perfil de la superficie. Es a partir de
este perfil que se analizan los diferentes defectos.

Se clasifican los defectos geométricos en cuatro
órdenes:

Defecto De Primer Orden: son los defectos de forma. Por
ejemplo: desviaciones de rectitud, de circularidad,
etc.

Defecto De Segundo Orden: Se caracterizan por una
línea ondulada. Se obtiene trazando la línea
envolvente superior que pasa por la mayoría de las
crestas

Defecto De Tercer Orden: caracterizan la rugosidad de la
superficie. Los defectos de tercer orden son defectos no
periódicos constituidos por arrancamientos, fracturas,
etc.

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Elementos del signo del estado de
Superficie

Los diseñadores especifican la textura de la
superficie en los dibujos de ingeniería por medio de
símbolos como en la figura siguiente. El símbolo
que designa los parámetros de la textura superficial es
una marca de verificación, con cifras como las indicadas
para el promedio de rugosidad, ondulación, longitud de
corte, orientación y espaciamiento de la rugosidad. Los
símbolos para la orientación provienen de la figura
4.

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El signo anterior sirve para indicar:

Valor numérico de la rugosidad
permitida

Valor numérico de algún otro criterio de
perfil de estado de superficie (W, Aw, AR, Rmax).

Proceso de fabricación empleado para generar la
superficie.

Abreviatura que indique la función de la
superficie (según la tabla #2).

Tabla # 2

Codificación de las
diferentes
funciones de la superficie

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La utilización del signo esta ilustrado
esquemáticamente por las figuras siguientes:

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Los signos pueden ser colocados:

– Sobre una generatriz de la superficie (figura
1).

– Sobre las líneas de referencia (figura
2).

La lectura del símbolo encerrado en línea
mixta de la figura 1 es la siguiente:

La rugosidad R debe estar comprendida entre 0.63 y 0.25
?m.

La amplitud de la ondulación W, debe ser inferior
o igual a la de 0.10 ?m.

Maquinada por lapeado.

Superficie de rozamiento por deslizamiento.

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Texturas de las
Superficies

La textura de la superficie que consiste en desviaciones
repetitivas y aleatorias con respecto a la superficie nominal de
un objeto, se define por cuatro elementos: rugosidad,
ondulación, orientación y fallas. Estas se ilustran
en la figura 3, la rugosidad se refiere a desviaciones
pequeñas con respecto a la superficie nominal finamente
espaciadas que vienen determinadas por las caracteristicas del
material y los procesos que formaron la superficie. La
ondulación se define como una desviación mucho
más espaciada que ocurre debido a la deflexión del
material de trabajo, vibración, tratamiento térmico
y factores similares. La rugosidad se sobrepone a la
ondulación. La orientación es la dirección
predominante o patrón de la textura superficial y esta
determinada por los metodos de manufactura usados para crear la
superficie, generalmente debida a la acción de las
herramientas de corte. La figura 4 presenta la mayoría de
las posibles orientaciones que puede tomar una superficie y
comprenden grietas, rayas, inclusiones y defectos similares en la
superficie. Aunque algunas de las grietas se relacionan con la
textura de la superficie, afectan también su
integridad.

La medida mas usada de textura superficial es la
rugosidad superficial.

La rugosidad de la superficie sufre las mismas clases de
deficiencias que cualquier medida única utilizada para
valorar un atributo físico complejo. Un ejemplo de estas
fallas se detecta en los patrones de orientación, de modo
que la rugosidad de la superficie puede variar
significativamente, dependiendo de la dirección en que se
mida.

Figura # 4: orientación posible de una
superficie.

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Figura #3: forma de la textura superficial.

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Rugosidad superficial y acabado de la
Superficie

Estos son dos términos que se incluyen en el
campo de la textura superficial. La rugosidad superficial es una
característica mensurable, basada en las desviaciones de
la rugosidad tal como se definió previamente. El acabado
superficial es un término mas subjetivo, frecuentemente
usado como sinónimo de rugosidad de la
superficie.

Las Superficies y los procesos de
manufactura

Los procesos de manufactura determinan el acabado de la
superficie y la integridad superficial. Algunos procesos son
intrínsecamente capaces de producir mejores superficies
que otros. En general, el costo del procesamiento se incrementa
con las mejoras en el acabado de la superficie. Esto se debe a
las operaciones adicionales y al mayor tiempo requerido
usualmente para obtener cada vez mejores superficies. Los
procesos más notables para suministrar acabado superiores
son el rectificado, abrillantado, pulido, y
superacabado.

La tabla 3 indica las rugosidades usuales que pueden
esperarse de varios procesos de manufactura.; también se
indica el impacto sobre la integridad de la
superficie.

(Groover/2000)

Medición del acabado
superficial

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La ondulación y la espereza se miden por
separado. La ondulación puede medirse por medio de
indicadores de carátula sensible. Un método para
descubrirse la ondulación burda consiste en recubrir una
superficie con una película de alto brillo, como un aceite
mineral, por ejemplo, y luego reflejarlo en una plantilla regular
como un tejido de alambre. La ondulación se revela por
irregularidades o faltas en continuación en las
líneas reflejadas.

Se han desarrollado muchos metodos óptica para
valorar la aspereza superficial. Algunos se basan en la
interferometria. Un método de contraste hace que resalten
los niveles diferentes entre si iluminando la superficie con dos
rayos luminosos desfasados. En otro método se proyecta
sobre la superficie una cinta de luz delgada a un ángulo
de 45grados. Esta cinta luminosa aparece al examinarla a
través de un microscopio como una línea ondulada
que realza las irregularidades superficiales. Para tener un
método de replicación se oprime una película
con un depósito de plata delgado para proceder a su examen
microscópico o para seccionar y para amplificarla. Estos
son metodos de laboratorio y son económicos, solamente
para aplicarse en procesos de manufactura cuando no existen otros
metodos que puedan emplearse como cuando una superficie es
inaccesible a una sonda.

Los instrumentos que siguen un perfil se usan en un
taller que mide la aspereza superficial. Existen en el comercio
modelos resistentes que soportan el uso pesado, que exigen
solamente una destreza moderada para su uso y expresan su
aspereza por medio de un numero o en un registro, uno de los
cuales es adecuado para la mayoría de los casos. Dos
marcas son el profilometro y el surfanalizador. Generalmente se
mueve una aguja con un diamante en la punta, situado en la
cabeza, a velocidades constantes, sobre una
superficie.

Rugosidad obtenida por diferentes procesos y sus
aplicaciones

A continuación se describen las diferentes
superficies normalizadas en cuanto a grado de rugosidad se
refiere, así como también su modo de
obtención y aplicación.

La superficie:

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Esta superficie es muy rugosa, con maquinado burdo,
resultados de cortes muy profundos, con avances muy
rápidos en fresado, torneado, cepillado y barrenado,
así como por corte con disco abrasivo o con soplete
automático, por aserrado, moldeado mecánico en
arena y forjado manual.

Las superficies de este tipo pueden ser utilizadas en
partes que no son críticas desde el punto de vista de
vibraciones, fatiga o concentraciones de esfuerzo.

En trabajo pesado, pueden ser utilizadas donde las
tolerancias que se requieren no son pequeñas o para
ensambles atornillados o remachados donde no sea necesaria un
área de contacto uniforme.

La superficie:

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Esta superficie definitivamente muestra las marcas de la
herramienta que resultan de un avance rápido produciendo
un terminado de maquinado medio. Esta superficie puede ser
producida por cepillado, taladrado, esmerilado burdo, por limado
de desbaste, por disco abrasivo medio, por lijado burdo con
maquina, estampado en caliente y operaciones semejantes. Los
rayados causados por las virutas no serán causa de
rechazo, siempre y cuando no sean excesivos en tamaño y
numero.

Esta superficie generalmente es la mas usada,
normalmente se especifica en todas las aplicaciones de
aviación donde los esfuerzos, apariencia, condiciones de
operación y diseño requeridos lo
permiten.

Puede ser usada como una superficie rugosa para aluminio
y otras aleaciones ligeras, y como una superficie de corte para
elementos extruidos tales como clips, abrazaderas, seguros, etc.
Se usa en acero y aleaciones duras donde se requiera una
sensibilidad moderada a la concentración de esfuerzos, en
ranuras y muescas, pero donde un terminado rugoso sea tolerable.
Se usa para superficies sujetas a tensión moderada y para
las partes exteriores de trenes de aterrizaje y soportes
hidráulicos.

La superficie de Ra 6.3 ?m puede ser usada sobre partes
interiores donde un terminado medio de maquinado es aceptable,
sobre partes estructurales que tengan un margen normal de
seguridad que no sea critico de fatiga, y en agujeros muy
profundos que no requieran un terminado especial para
propósitos funcionales. Puede usarse en trabajo pesado
cuando se requiere contacto superficial uniforme.

La superficie:

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Esta superficie tiene un acabado semiliso que resulta
cuando se usan velocidades de corte relativamente altas y avances
pequeños con cortadores bien afilados. Todos los metodos
de maquinado directo producen este acabado sin mucha dificultad
incluyendo al esmerilado burdo con muela o con disco abrasivo y
el limado manual.

El moldeo en el molde permanente, a la cera perdida o en
la cáscara, dejan comúnmente un acabado de este
tipo.

Esta superficie es adecuada para usarse en ensambles a
presión sobre partes principalmente o estructuralmente
primarias sujetas a cargas ligeras y vibración, si
aquellas no están sujetas a grandes esfuerzos. Es
demasiado burda para superficies deslizantes excepto donde el
movimiento es lento y las cargas son ligeras o en maquinaria
pesada donde la precisión no es importante. No es muy
satisfactoria cuando se requieren ajustes precisos pero es
adecuada para acoplar superficies de partes de maquina que se
deben sujetar, con tornillos o remaches y que no exista
movimiento entre ellas.

La superficie:

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Esta superficie es mejor que la semilisa y resulta
cuando las condiciones de maquinado permiten remover gran
cantidad de material en la unidad de tiempo con velocidades
relativamente altas y avances muy pequeños. Esta
superficie es fácil de obtener por laminado, brochado,
rectificado cilíndrico o plano, pero es más
difícil por metodos de maquinado no abrasivos. Es adecuada
para ajustes precisos o para partes sometidas a esfuerzos,
excepto para árboles rotatorios, ejes y partes sujetas a
alta vibración.

También sirve para barrenos sin maquinado
posterior, de partes sometidas a grandes esfuerzos sujetas a
vibración y para partes estructurales obtenidas de
elementos extruidos o de placas de mas de 6mm de
espesor.

La superficie:

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Esta superficie corresponde a un terminado de maquinado
muy fino, con buril de carburo o de diamante, a un terminado
medio de rectificado cilíndrico con grano de 40 a 120, al
estirado en frió, rimado, brochado o bruñido. Este
terminado de superficie en el caso de partes torneadas es
generalmente obtenido quitando manualmente las marcas de la
herramienta con lija de agua. Sobre partes planas, se puede
obtener una superficie equivalente por chorreado con arena seca,
con granalla o por maquinado por
electroerosión.

Cuando se especifica un acabado de superficie Ra 0.8 ?m
o mejor, se debe pensar determinadamente si es verdaderamente
necesario, pues el costo se eleva bastante. Este terminado es
usado cuando la concentración de esfuerzos es alta o
cuando la superficie de partes cilíndricas externas
están sometidas a grandes esfuerzos por cargas ligeras o
sujetas a vibración. Este acabado de superficie
difícilmente se obtiene por torneado, fresado u otras
operaciones similares de maquinado, pero es relativamente
fácil de obtener por rectificado sin centros,
cilíndrico o plano, es muy utilizado en acero endurecido y
puede ser usado para rodamientos donde el movimiento no es
continuo y las cargas son ligeras, suponiendo que actúan
en la dirección del movimiento.

Si se requiere un terminado de Ra 0.8 ?m puede ser
especificado para piezas sujetas a esfuerzos, excepto miembros a
tensión extrema como pernos de montaje de
maquinas.

La superficie:

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Esta superficie puede obtenerse por un rectificado fino
cilíndrico o plano con grano de 120 a 400, rimado muy
suave, pulido con banda abrasiva, chorreado con arena seca o
húmeda, maquinado por electroerosión, honeado o
lapeado burdo.

Este terminado es rara vez usado, excepto cuando la
lisura es de vital importancia para el mejor funcionamiento de la
partes. Aplicaciones típicas son: rodamientos de
árboles que giran rápidamente, rodamientos con
mucha carga, miembros sujetos a tensiones muy elevadas,
alojamientos de arosellos estáticos, partes deslizantes en
contacto con arosellos dinámicos, superficies de contacto
de la ranura del anillo de émbolos y aplicaciones
similares.

La superficie:

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Esta superficie es producida por un rectificado
cilíndrico muy fino, micro-honeado, lapeado o pulido con
banda abrasiva. Deberá ser específicamente solo
donde los terminados burdos son conocidos definitivamente como
inadecuados; las superficies interiores honeadas de cilindros
hidráulicos y los sellos metálicos de
válvulas.

La calidad de superficies con menos de Ra 0.2 ?m, no se
debe de juzgar por su apariencia, pues su terminado puede ser
brillante o mate dependiendo del método usado para
obtenerla. La comparación precisa de los terminados,
requiere, ya sea "sentir" la superficie o medirle su rugosidad
con un instrumento.

En muchos casos, el costo adicional de superficies
terminadas finamente es debido a que en realidad los procesos
adecuados para la preparación de superficies finas son
verdaderamente pobres para la remoción del material. Un
rectificado a ????????m, por ejemplo, es justamente un
rectificado fino comercial deseable para una operación
dada. Para producir un rectificado mejor o una superficie
igualmente fina por otros medios, se requiere que las partes sean
medidas antes de la operación de terminado.

La superficie:

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Esta es normalmente producida por honeado, lapeado,
superacabado abrillantado, pulido electrolítico o pulido
con banda abrasiva muy fina. La superficie Ra 0.1 ?m de rugosidad
se requiere en áreas donde los empaques y anillos deben
deslizar a través de la dirección de la superficie
del grano, donde no se quiere depender de la lubricación,
como en los vástagos cromados de los cilindros
hidráulicos.

La tabla # 3 muestra los diferentes rangos de rugosidad
Ra, que se obtienen según el proceso empleado. ?n el
primer grupo aparecen los procesos sin arranque de viruta, en los
que se observa que tanto al laminado, como a la extrusión
o al estirado en frió se le utiliza para obtener la menor
rugosidad, que es del orden de hasta ?????m.

Enseguida están contenidos la mayoría de
los procesos por arranque de viruta con herramienta cortante en
los que el brochado y el maquinado con herramienta de diamante o
de cerámica son los procesos con los que se obtiene menor
rugosidad.

El siguiente grupo lo forman los procesos de acabado por
abrasivos aglutinados o líquidos, que sirven para obtener
las superficies mas lisas cuya rugosidad sea hasta de 0.025 ?m
por medio de un superacabado abrillantado.

El cuarto grupo lo forman los procesos para limpieza de
superficies y el último el de procesos
especiales.

(Amstead/1999)

Los metodos de fabricación para los tratamientos
de las superficies se utilizan cuando estas se requieren pulidas,
con mayor precisión, con una apariencia estética o
bien se requiere protegerlas contra los efectos nocivos de la
corrosión:

Se clasifican como sigue:

Con Remoción De Material

-Acabado con lima

-Acabados con máquinas de arranque de viruta
(Torno, fresa o fresadora, etc.)

-Desbaste abrasivo

-Esmerilado

-Lapeado

-Moleteado

-Pulido/bruñido

-Rebabeo

-Rectificado

-Sandblasting

Procesos Químicos Y
Electroquímicos

-Anodizado

-Electropulido

-Galvanizado

-Iridizado

-Pasivación

-Pavonado

-Tropicalizado

Recubrimientos Electroquímicos

-Cromado

-Niquelado

-Plateado

Otros Recubrimientos

-Anodizado en distintas clases y para ciertos
materiales.

-Pinturas y esmaltes

-Plastisol

-Porcelanizado

Bruñido

El bruñido es un proceso de abrasión a
baja velocidad. Ya que el desprendimiento de material se
efectúa a velocidades de corte mas bajas que en la
rectificación, el calor y la presión se reducen
dando por resultado excelentes dimensiones y control
metalúrgico. En las piezas bruñidas para acabado se
desprende solo 0.03mm o menos, todo bruñido proporciona un
acabado terso con la apariencia característica de
líneas que se entrecruzan. La profundidad de estas marcas
del bruñido puede regularse variando la presión, la
velocidad y tipo de abrasivos.

(Pruneda/2000)

Esta operación no esta destinada a eliminar mucho
metal y se aplica generalmente después del pulido. El
trabajo se oprime contra ruedas de tela o de fieltro, o correas
de esos materiales, en las que se embarga periódicamente
algún abrasivo fino disperso en un aglutinamiento
lubricante.

(Keiser, 1998)

Errores comunes en el maquinado de agujeros que pueden
corregirse por bruñido.

Maquinas y herramientas de Bruñido

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Máquina De Bruñir
Horizontal Manual

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Máquina De Bruñir
Horizontal Automática

Bruñido por rodillo simple

El Bruñido, que emplea el rodillo como elemento
deformante, es un proceso de elaboración en frío en
la superficie de una pieza previamente maquinada. La
pequeña deformación plástica superficial
originada por esta operación consiste en el desplazamiento
del material de los "picos, protuberancias o crestas" a los
"valles o depresiones" de las microirregularidades superficiales,
este flujo ocurre bajo una fuerza controlada del rodillo que
excede el punto de fluencia del material de la superficie de la
pieza no endurecida creándose una capa de metal
consolidada que provoca el aumento de las propiedades funcionales
en la superficie, este procedimiento debe aplicarse
preferentemente después del torneado de
acabado.

Puede ser bruñido por rodillo cualquier material
cuya dureza no exceda aproximadamente los 40 HRC y además
los mismos deben estar previamente desmagnetizados. Se emplea
para lograr un buen acabado superficial en superficies
cilíndricas, superficies planas, superficies de forma o
perfiladas, superficies cónicas, biseles, respaldos,
cambios de sección y radios, entre otros. Este proceso
evita tener que emplear las otras operaciones secundarias de
acabado que son económicamente costosas,
obteniéndose con este una superficie pulida y
consolidada.

El interés del presente estudio está
centrado específicamente en las herramientas que tienen
como elemento deformante un solo rodillo, cuyo contacto entre las
dos superficies se produce en una línea por rodadura o
rodamiento. Se plantea que este proceso es más productivo
que el Bruñido por bola y por diamante deslizante y en
muchas ocasiones no se tiene en cuenta o no se cuenta con la
máquina herramienta apropiada o no se dispone de la
herramienta adecuada.

Se deben cumplir un grupo de condiciones o premisas para
la realización efectiva de este tratamiento que a
continuación se resumen.

Que exista una superficie pre-maquinada con un buen
acabado superficial. Es importante el buen grado de rugosidad
(torneado fino) previo de 3,2 a 6,3 &µm Ra, dado por un
adecuado régimen de corte y herramientas de corte en buen
estado y debe ser un acabado uniforme, no tener desgarraduras, ni
estrías, ni presencia de virutas.

Que exista una superficie pre-maquinada debidamente
dimensionada y exacta. En este proceso el diámetro
exterior disminuirá. Con el objetivo de obtener la pieza
dentro de la tolerancia dimensional requerida es importante que
previamente se dimensione la pieza exacta y adecuadamente,
teniendo en cuenta dicha variación en el diámetro
que dependerá de :

-Material de la pieza en bruto

-Dureza inicial

-Fuerza compresiva controlada

-Número de pasadas

-Suficiente espesor en la pieza a
bruñir.

Para resistir la fuerza compresiva de bruñido la
pieza debe tener un suficiente espesor o diámetro, en
casos de piezas cilíndricas huecas el espesor debe ser
superior al 20% del diámetro interior. Un insuficiente
espesor de la pared provocará en la superficie
ondulaciones o falta de circularidad.

Lubricación y líquido refrigerante: Se
debe emplear un abundante flujo de fluido de trabajo limpio y que
posea una adecuada viscosidad. Dicho fluido actuará como
lubricante para disminuir la fricción, como refrigerante
para permitir la transferencia del calor generado y
limpiará la superficie a bruñir de
partículas finas y virutas. Esto le ofrece una vida
más larga a la herramienta, los líquidos de trabajo
pueden emplearse virtualmente en cualquier material.
Además deben ser estables al agua, resistentes a la espuma
y a las bacterias.

En diferentes trabajos experimentales se reporta el uso
de keroseno, aceite hidráulico, aceite de motores de
gasolina, aceite de motores diesel, aceite industrial y aceite de
engranajes. Para reciclar dichos fluidos se requiere de un
filtro.

Se emplea una herramienta monorodillo o de rodillo
simple que consta de un rodillo montado en un cojinete de
rodamiento, se puede mover en los dos ejes (transversal y
longitudinal), dicha herramienta va montada en el
portaherramientas de la máquina herramienta. Con esta
herramienta se emplea líquido refrigerante. Su
diseño, fabricación y explotación es
sencillo porque su sistema de carga fundamentalmente es
mecánico, es universal pues se le pueden colocar rodillos
de diferentes diámetros y formas, su proceso es
rápido y es fácil de montar y desmontar en la
máquina herramienta, además de su comodidad para
medir la fuerza. Se emplean en producciones unitarias y en
pequeñas series.

El elemento deformante (rodillo) es fabricado de acero
rápido (HSS), aceros aleados con cromo, de aleaciones
duras o de carburo cementado (metal duro) y muy pulido, deben
poseer una alta dureza, entre 58 y 65 HRC y una alta resistencia
al desgaste.

La forma del perfil de trabajo del rodillo influye
marcadamente en los resultados obtenidos en el proceso de
elaboración de la superficie. Entre los más
utilizados se pueden encontrar; rodillos con la banda
cilíndrica y el radio abierto para la elaboración
de superficies con la salida libre de la herramienta, rodillos
con el radio cerrado para los empalmes redondeados y ranuras,
rodillos con superficies combinadas para zonas cilíndricas
con radio de transición, para las superficies con tope,
para superficies cónicas, entre otros tipos.

Como se ha planteado el acabado en la superficie de
trabajo del rodillo tiene que ser buena para cumplir
correctamente su función, ya que esta es la encargada de
realizar el contacto con la superficie de la pieza a elaborar y
si la rugosidad es mala transmitirá a la superficie de la
pieza un mal acabado, se recomienda limpiar dicha superficie
antes de comenzar el tratamiento para evitar que alguna suciedad
se implique en el proceso y se obtenga una superficie
defectuosa.

La fuerza sobre el rodillo se logra mecánicamente
(con muelles), neumáticamente, hidráulicamente o de
forma combinada.

Aplicaciones

-Pueden ser bruñidas todas las piezas que se
ensamblan y que requieren un gran nivel de acabado en las
superficies de contacto y un fácil desmontaje, entre
algunas de ellas están:

-Zonas donde van montados los cojinetes de
rodamiento

-Cojinetes de deslizamiento

-Láminas de rotores y estatores de motores
eléctricos

-Partes de bombas, turbinas y compresores

-Piezas de equipamiento hidráulico y
neumático (con superficies de sellaje preciso)

-Árboles y ejes

-Asiento de válvulas

-Utensilios del hogar

-Piezas para las industrias militar (anima de las piezas
de artillería convencional y reactiva), aeronáutica
y aeroespacial (piezas de motores y turbinas), automotriz
(pistones, camisas, cigüeñales, árboles de
leva), química, electrónica y textil, entre
otras.

Asentado

El propósito del asentado es producir superficies
geométricamente exactas, corregir las mínimas
imperfecciones superficiales, mejorar la exactitud dimensional o
proporcionar un ajuste reducido entre dos superficies en
contacto. La cantidad de material desprendido normalmente es de
0.03mm de espesor. (Amstead/ 1999)

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El asentado es una operación de abrasión
principalmente para acabar agujeros redondos pero también
en menor extensión superficies externas planas y curvas
por medio de piedras abrasivas ligadas. Ya que el abrasivo no
esta libre para embeberse en una superficie, pueden asentarse
materiales metálicos y no metálicos lo mismo que
materiales duros.

El asentado se utiliza en superficies planas,
cilíndricas, esféricas o con forma
especia.

.En el rectificado con la periferia de una rueda
rígida hay un contacto aproximadamente lineal con la
superficie de trabajo, en tanto que en el asentado hay una gran
área de contacto y menos presión. El rectificado se
hace a altas velocidades; el asentado a bajas velocidades con una
acción mas suave.

Como se hace el asentado: las piedras de asentado se
hacen de los materiales comunes abrasivos de liga, con frecuencia
impregnados con azufre, resina o cera para mejorar la
acción de corte y alargar la vida de la herramienta. Los
tamaños de los granos varían desde 80 para desbaste
a 320 para acabar materiales duros y hasta 500 para materiales
suaves.

Las maquinas de asentado pueden ordenarse en dos clase
generales:

-maquinas verticales que evitan el pandeo de las piezas
de trabajo y herramientas.

-maquinas horizontales que dan acceso fácil y son
mejores para las operaciones manuales y para piezas grandes se
fabrican maquinas de este tipo con carreras de hasta 75
pies.

(Keiser, 1998)

Ventajas:

  • El anodizado ofrece el acabado para la arquitectura
    más dura y segura actualmente.

  • Requiere poco mantenimiento

  • Resistente a la abrasión  y a la
    corrosión

  • Posibilidad de  realizar una amplia gama de
    colores a través de la capa anódica.

  • Mayor dureza superficial

Aplicaciones

-Entre los productos comúnmente con este proceso
se incluyen:

-calibradores

-pernos para embolo

-válvulas

-engranes

-rodamientos de rodillos

-arandelas de empuje

-partes ópticas

-acabado de cilindros de motor de
automóvil

-cojinetes, flechas

-almas de cañón

-calibradores de anillos

-pasadores de pistón

-caras de bridas

Superacabado

El superacabado, también es llamado micropulido,
microamolado y microacabado, se hace frotando con una piedra o
piedras oprimidas contra una superficie para producir un acabado
en el metal de fina calidad. Básicamente no es una
operación para crear dimensiones, aunque puede corregir la
falta de redondez hasta de un 75% y dimensiones de 30 ?m
(aproximadamente 0.001 in). El superacabado se enfoca a corregir
defectos diminutos de la superficie, como marcas de traqueteo y
también es efectivo para remover material amorfo, velloso,
roto, indistinto o quemado y deja una superficie recta del metal
básico. (Keiser, 1998)

Todas las operaciones de acabado, así como los
procesos comunes de rectificación dejan una superficie
cubierta con metal fragmentado, no cristalino o en polvo, los que
aunque se puedan quitar fácilmente por contacto
deslizante, producen un desgaste excesivo, aumenta los juegos, la
operación ruidosa y las dificultades de
lubricación. El superacabado es un proceso de mejoramiento
de la superficie que elimina esos fragmentos de metal indeseables
dejando una base de metal solidó cristalino. Es algo
similar al bruñido, ya que ambos procesos usan una piedra
abrasiva, pero difieren en el tipo de movimiento dado a la
piedra.

Aplicación:

  • cigüeñales

  • árboles de levas

  • ejes primarios

  • engranes

  • cremalleras de dirección

  • rodillos de impresión

  • rodillos de laminación

(Amstead/ 1999)

Tecnología de superacabado: para la
reducción de irregularidades de forma y de
superficie

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Cualquiera que sea el proceso utilizado, la
mecanización de componentes de precisión provoca
alteraciones en los mismos. Es imposible producir una superficie
perfectamente homogénea, y geométricamente perfecta
utilizando las técnicas convencionales como lapeado,
rectificado, torneado o fresado de alta velocidad o pulido. Si se
examina una superficie que haya sido lapeada, rectificada o
mecanizada a alta velocidad con un aumento de 2.000 veces, la
superficie presenta un aspecto de diente de sierra con picos y
valles de diferentes anchuras y alturas. Las herramientas de
superacabado mejoran significativamente superficies ya finas sin
causar ningún daño estructural.El examinado
metalúrgico de superficies que hayan sido generadas por
procedimientos de acabado revela las diferencias presentes en
cuanto a calidad superficial. Está probado que estas
desviaciones respecto a una superficie "geométricamente
ideal" tienen una significativa influencia en propiedades como
desgaste, fricción, atoramientos, lubricación,
ruido, capacidad de sellado, fatiga, resistencia, ajustes,
resistencia a la corrosión, etc.Un punto esencial a tener
en cuenta es que el 50% de la tolerancia total en diámetro
es invertida en absorber desviaciones de forma (concentricidad,
redondez, conicidad y rectitud). Reducir la influencia de estos
factores es necesario especialmente en piezas donde ajustes
estrechos son necesarios. Con los requerimientos de elementos de
motores y engranajes constantemente incrementándose, se
hace necesaria una mayor atención a las tolerancias de
forma, así como las cualidades superficiales.

Tamboreo

El tamboreo o pulido por fricciones un método
controlado de procesar piezas para eliminar rebabas, escamas,
bordes y óxidos, así como mejorar el acabado
superficial. Entre los metales que pueden ser tamboreados se
incluyen todos los metales, vidrio, plástico y hule. Se
utiliza ampliamente como una operación de acabado para
muchas piezas, se obtiene una uniformidad en el acabado
superficial que no es posible con el acabado a mano.

Maquinaria utilizada:

-Granalladora de tambor rotativo

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Las granalladoras de tambor rotativo son utilizadas para
el tratamiento de fundiciones donde se requiera en forma
simultánea al granallado realizar un tamboreo que vaya
desprendiendo rebarbas que pudieran tener las piezas
fundidas.

Cym Materiales SA fabrica dos grupos de equipos de
granallado de tambor rotativo, el primer grupo compuesto por una
línea de equipos económicos, con recuperador de
abrasivo en el mismo tambor y el segundo compuesto por equipos de
mayor porte que poseen sistemas de recuperación y limpieza
de abrasivo convencional.

Los equipos de granallado de tambor rotativo son muy
simples de operar. El trabajo comienza con la carga de las piezas
dentro del tambor, pudiéndose realizar manualmente o por
medio de un cargador de piezas.

Después el operario cierra la puerta dando inicio
al ciclo de granallado. Las turbinas y el tambor comienzan a
girar. El giro del tambor produce una rotación y tamboreo
en las piezas para que todas queden expuestas al haz de granalla
arrojado por las turbinas.

Una vez terminado el ciclo de granallado el equipo se
detiene en forma automática, permitiendo abrir la puerta
para la descarga de las piezas.

(Amstead/ 1999)

Pulido o Lapeado

El pulido se ejecuta para dejar un acabado terso sobre
las superficies y en esta operación puede intervenir
frecuentemente la eliminación de cantidades apreciables de
metal para sacar raspones, huellas dejadas por la herramienta,
hoquedades finas y otros defectos presentes en superficies
burdas. La cantidad de metal desprendido y el acabado superficial
se regulan por las caracteristicas del material que se pule, por
la velocidad de la banda son flexibles y se adaptan a las
áreas irregulares redondeadas cuando es
necesario.

La precisión del tamaño y la forma no son
importantes ordinariamente, pero a veces se mantienen tolerancias
de 0.001 pulgadas o menos en el pulido a maquina. Las ruedas
pulidoras, esparcen la acción de los cortes y se conforman
a las superficies curvas presentes en las piezas de trabajo. La
aplicación de los abrasivos en esta operación sigue
bastante estrechamente los principios que rigen el esmerilado.
(Keiser, 1998)

La plancha de lapear de la figura siguiente suele ser de
hierro colado, cobre, cuero o tela. Las partículas
abrasivas están embebidas en ella, o pueden ser
arrastradas en un lodo. Dependiendo de la dureza de la pieza, las
presiones de lapeado van de 7 a 14º KPa.

(Kalpakjian/2003)

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Maquinaria utilizada:

-Maquinas que portan el trabajo en línea recta
pasando una o mas ruedas.

-Maquinas que giran las piezas en contacto con las
ruedas.

Aplicaciones:

  • Computación

  • Óptica

  • Electrónica

  • Sellos mecánicos

  • Todo aquel que requiere un pulido
    espejo en el plano en distintos materiales como,
    cerámica, vidrio, grafito, plástico y metales o
    aleaciones en general.

Aspersión con munición y
arena

Las operaciones con munición y arena se realizan
arrojando partículas a velocidades altas, contra el
trabajo. Las partículas pueden ser munición o
granalla metálica, algún abrasivo artificial o
natural incluyendo arena, o productos agrícolas como
cáscaras de nueces, dependiendo de la meta que desea
alcanzarse y de las condiciones en que se encuentra la pieza de
trabajo. La razón primordial de la aspersión es la
de limpiar la superficie. Esta puede ser la eliminación de
escamas, orín o arena quemada de piezas coladas, haciendo
uso de munición o arena; la eliminación de pintura
mediante la aspersión con arena, de objetos que vayan a
pintarse nuevamente; la limpieza de grasa o aceite de partes
terminadas usando para ello cascarones de nuez. Mediante la
aspersión se obtiene un acabado superficial limpio y
uniforme que es, en muchos casos, el acabado final. Además
la aspersión por munición martillea o golpea las
superficies y conduce hacia la ventaja de aumentar
apreciablemente la resistencia a la fatiga y ala corrosión
por esfuerzos, reduce la porosidad en los colados no ferrosos,
mejora, la resistencia al desgaste como en el caso de los dientes
de engranes y mejora, en algunas otras superficies la capacidad
de retención de aceite.

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Aplicaciones:

– Se utiliza para quitar pintura, óxidos y
residuos muy adheridos a las superficies que con sólo agua
a presión serían muy costosos de
arrancar.

Fresado

Las superficies planas o curvadas, interiores o
exteriores, de casi todas formas y tamaños pueden
maquinarse por fresado. Las operaciones de fresado comunes se
ilustran en la siguiente figura, en la cual se muestra que en la
misma clase de una superficie con frecuencia puede fresarse en
varias formas. Por ejemplo, las superficies planas pueden
maquinarse por fresado, fresado de cantos o fresado de cara. El
método para cualquier trabajo especifico puede
determinarse por la clase por la clase de maquina fresadora
usada, el cortador o la forma de la pieza de trabajo y la
posición de la superficie.

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Figura: Algunas operaciones de
Fresado

Cortadores e impulsores de fresado

Clase de cortadores de fresado: para la gran variedad de
trabajo que puede hacerse por fresado se necesitan muchas clases
y tamaños de cortadores. Con frecuencia un cortador se
denomina según la clase de operación de fresado que
ejecuta, en la imagen siguiente se identifican los tipos
principales de cortadores.

Como regla la pieza de trabajo se alimenta hacia un
cortador de fresado que gira y por lo tanto tiene un numero de
dientes que realizan cortes intermitentes en sucesión.
También, el corte rotatorio puede alimentarse contra la
pieza de trabajo.

Los cortadores de fresado se hacen con diversos
diámetros, longitudes, anchos y números de dientes.
Los cortadores de fresado pueden ser de los tipos sólido
de una pieza, con puntas o dientes o dientes insertados con los
mismos materiales que para las herramientas de un solo filo. El
tipo mas simple de cortador de fresado especial es un cortador
volado. Consta de un buril sostenido en un árbol como se
ilustra en la siguiente figura, o de un disco pesado que
actúa como un volante. Dicho cortador es fácil de
formar y puede hacerse para realizar trabajo exacto pero es de
operación lenta. Los cortadores volados se usan
principalmente para fresado de forma, cuando solo se van a hacer
unas cuantas piezas. Para fresar cantidades más grandes de
una forma particular, se hace un cortador especial con dientes
múltiples.

Máquinas fresadoras

En la industria se utilizan en diversas formas muchos
tipos de maquinas fresadoras. Algunas clases son más
adecuadas para trabajo de propósito general. Otras
están adecuadas para manufactura repetitiva y algunas
están arregladas en forma ideal para trabajos especiales.
En general las maquinas fresadoras pueden clasificarse como de
propósito general, para producción, tipo planeo y
fresadoras especializadas.

Este tipo de maquina es capaz no solo de hacer fresado
recto de superficies planas curvadas sino también corte de
engranes y cuerdas, taladrado, horadado y rasurado cuando se
adapta con el equipo adecuado.

Maquinas de fresado para producción: las maquinas
de fresado para manufactura están diseñadas con el
fin de remover con rapidez el metal y requieren un mínimo
de atención del operador. No son tan fáciles de
adaptar a diversos trabajos como las anteriores.

Maquinas fresadoras del tipo para planeado: se parece y
tiene movimientos comparables a una planeadora de doble columna.
Estas maquinas están diseñadas para maquinar
grandes piezas de trabajo.

Maquinas fresadoras horizontales para mandrilado,
taladrado y fresado: la maquina fresadora horizontal para
horadado es un nombre común para esta maquina por que en
forma típica esta provista con un soporte de extremo para
mandrilar con barras largas como se ilustra en la parte superior
de la figura siguiente.

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Figuras: operaciones hechas en maquinas horizontales
para horadado, taladrado y fresado: superior; horadado en una
fundición con una larga barra horizontal sostenida por un
soporte corredizo; inferior; careado con fresa del soporte de
bujes de una estructura soldada.

La barra en este diagrama esta impulsada en la izquierda
por la flecha en el cabezal, el cual puede moverse hacia abajo en
correderas en unas columnas. Las maquinas horizontales para
mandrilar, perforado y fresado se construyen para proporcionar
soporte y rigidez para maquinar con precisión grandes
piezas de fundición, forjas y soldaduras para productos
como motores diesel, turbinas y columnas de maquinas de
herramienta.

Maquinas fresadoras de propósito especial: se
utilizan para clase particulares de trabajo como
duplicación de formas, fresado de cama y maquinado de
partes especificas en grandes cantidades.

Aplicaciones:

Estas maquinas comúnmente se utilizan para hacer
dados de forja, moldes, dados de forma, etc.

Clasificación De Las Fresas Por
Sus Aplicaciones

Las fresas presentan muy variadas formas para adaptarse
al trabajo que se ha de ejecutar. — Las fresas se muestran
continuación:

Fresas para labrar superficies planas. Pueden ser
cilíndricas y frontales, según que los sientes se
encuentren en la cara cilíndrica o en una de las caras
planas.

Aunque las primeras pueden ser de diente recto, casi
siempre son de diente inclinado, o sea, helicoidales.

Cuando se trata de trabajos fuertes, se emplean fresas
dobles, cuyos dientes están inclinados en sentido opuesto,
para evitar las presiones axiales.

Las fresas frontales pueden ser de dientes postizos. Hay
también fresas que pueden trabajar por dos
caras.

Fresas para ranurar: Se llaman así las que se
emplean para construir ranuras de perfil
rectilíneo.

Las hay cortantes por unas caras, por dos caras y por
tres caras. Algunas de estás últimas se construyen
en dos piezas, entre las cuales se pueden colocar rodajas de
papel o chapa delgadas para hacer variar la anchura de la fresa
entre pequeños limites.

Fresas para labrar herramientas: las hay para ranurar
brocas, machos, mandriles, fresas, etc.

Limado

Los dientes de una lima actúan sobre una
superficie ancha y progresan lentamente. Su efecto cortante puede
vigilarse y controlarse. Así que el limado es adecuado
para acabar superficies irregulares y superficies
difíciles de alcanzar con otras clases de herramientas de
corte. El limado esta limitado a la remoción de
pequeñas cantidades de materiales suaves. Están
disponibles maquinas de limado reciprocante y continuo para el
acabado rápido y exacto de superficies planas e
irregulares en pequeñas cantidades.

Las limas pueden identificarse por (1) tipo, (2) clase,
(3) corte, (4) paso, (5) tamaño.

La lima de mano común tiene una espiga para
recibir un mango de madera. La lima ordinariamente se mueve en
forma reciproca a través del trabajo haciendo
presión en la carrera hacia delante. Las limas musas se
usan para afilar sierras, trabajo en torno y acabado liso en
general. Las limas de mecánico son de mucho uso en
fabricas y talleres; las limas de fundición son similares
pero mas robustas para fundiciones bastardas. Las escofinas son
adecuadas para madera y otras sustancias suaves. Las limas de
patrón suizo se hacen para acabados finos y acabado de
precisión como se lleva a acabo por los modelistas de
dados, instrumentos y herramientas. Las limas de dientes curvos
se prefieren para el aluminio y otros metales suaves, en
particular en el trabajo de carrocería de
automóvil.

El limado continuo se realiza con una lima de banda, la
cual esta hecha de una serie de segmentos cortos de lima. Cada
segmento se fija cerca de un extremo precedente mediante una
presilla a una banda de acero flexible de modo que pueda pasar
con libertad sobre las ruedas en las cuales corte la banda. Cada
segmento de lima esta eslabonada con el segmento que le sigue de
manera que la acción de corte no se interrumpe. Los
extremos de la banda se conectan por un broche de modo que pueda
unirse para hacer un rizo continuo.

La clase o tipo de lima se determina por su forma; una
lima ahusada está algo reducida en tamaño hacia su
extremo; una lima chata es del mismo tamaño en toda su
longitud. Las formas principales de sección transversal
son planas (rectangulares), limaron cuadrado (en cuadro), limaron
redondo, media caña (en realidad un tercio de circulo),
oval y triangular (con tres esquinas).

El corte de una lima indica la forma en que los dientes
están formados. Una lima de un solo corte tiene una sola
hilera de dientes paralelos a través de su cara en un
ángulo con su eje; este es el corte de una lima musa. Una
lima de doble corte tiene dos filas de dientes que se cruzan una
con otra, como en la mayoría de las limas de
mecánico. Cada diente en una lima con corte de escofina
esta formado de por si por una sola marca de punzón. Un
corte curvo es un corte fresado con un gran diente como navaja,
con frecuencia a través de la cara de la lima.

Las limas están graduadas de acuerdo con el paso
o espaciamiento de los dientes. Los términos descriptivos
que se refieren al paso desde el espaciamiento mas ancho al
espaciamiento cerrado son desbaste, gruesa, bastarda, semifusa,
musa, y fina.

Las limas gruesas remueven el metal con rapidez, las
limas finas dan buenos acabados y las limas medias son un
compromiso. Las limas con orilla de seguridad no tienen dientes
laterales, de modo que puedan cortar pero no dañar un
hombro. Las limas usadas comúnmente para metales ferrosos
son planas o media caña con corte único o doble, en
bastardas, semifusas y en grado de musas. Las limas para metales
no ferrosos y no metales deben tener dientes de corte profundo
con el propósito de tener espacio para las
virutas.

Aplicaciones:

-aplicación de acabado decorativo a
superficies de metal; eliminación de rebabas y
remoción de galvanizado en piezas cortadas con sierra;
desbastado y limpieza de bordes; desbastado de metal,
plástico y madera; eliminación de marcas de
fresado; aplicar acabados previo a pintura o aplicación de
chapa metálica; eliminación de capa de escama de
fundición; bordes de moldes de fundición por
esmerilado.

Desbastado Abrasivo

Los abrasivos son sustancias duras usadas en diversas
formas, como herramientas para esmerilar y otras operaciones de
acabados de superficies. Son capaces de cortar materiales
demasiados duros para otras herramientas y dar mejores acabados y
mantener tolerancias mas estrechas de las que pueden obtenerse
económicamente por otros medios en la mayoría de
materiales.

Los abrasivos pueden utilizarse como granos sueltos, en
ruedas de esmerilado, en piedras y bastoncillos y como abrasivos
revestidos. Cuando se aplican con más eficiencia, los
abrasivos eliminan el metal cortándolo en virutas
precisamente como otras herramientas de corte de metal, pero las
virutas por lo general son tan pequeñas que deben
amplificarse para verse.

Abrasivos comunes:

1.- Oxido de aluminio. Pueden adicionarse diversas
sustancias y seguir diversos metodos de manufactura para mejorar
la dureza, tenacidad, friabilidad. Dos aditivos comunes son el
vanadio y el zirconio.

2.- El carburo de silicio, conocido comercialmente como
carborundum y crystolon.

3.- Nitruro de Boro, en las formas de nitruro de boro de
cristal cúbico único (CBN) y nitruro de boro
cúbico nitrocristalino (MCBN), de manera comercial como
Borazon, Borpax.

4.- Diamante, una forma pura de carbono, tanto natural
como artificial, en forma friable o de bloque.

Las propiedades importantes de un material abrasivo son
(1) dureza, (2) tenacidad, (3) resistencia ala fricción,
(4) friabilidad.

La dureza es la capacidad de una estancia para resistir
la penetración. Un abrasivo debe ser duro para penetrar y
rayar el material en el cual trabaja. Mientras mayor sea la
diferencia es la diferencia de dureza entre un abrasivo y el
material de trabajo, mas eficiente será el abrasivo. El
diamante es la sustancia mas dura conocida. Si su dureza se
indica por 70, entonces la dureza CBN puede ser aproximadamente
es de 50, el carburo de silicio 25, el oxido de aluminio 20, el
carburo cementado 18, el acero duro 8, y el vidrio común
4. Los superabrasivos diamante y CBN, cuestan mucho mas que el
oxido de aluminio y el carburo de silicio (CBN de 10 a 15 veces
que el oxido de aluminio) pero se comportan considerablemente
mejor en aplicaciones particulares, como esmerilar acero
endurecido, carburos cementados y materiales de la era espacial.
Aunque no es tan duro como el diamante, el CBN esmerila algunos
materiales duros mejor porque es más inerte y soporta
temperaturas más altas.

Esmerilado y Rectificado

El trabajo de esmerilado se hace en superficies de casi
todas las formas concebibles y en materiales de todas clases. El
esmerilado puede clasificarse como sin precisión o de
precisión, de acuerdo con el propósito y
procedimiento. En el esmerilado de precisión las formas
comunes son el desbaste y el esmerilado a mano, se hace
principalmente para eliminar material en exceso que no puede
eliminarse en forma tan conveniente por otros metodos de
fundiciones, forjas, tochos y otras piezas burdas. El trabajo se
oprime con fuerza contra la rueda o viceversa. La exactitud y el
acabado de la superficie obtenida son de importancia secundaria.
El esmerilado de precisión se ocupa con la
producción de buenos acabados de superficie y dimensiones
exactas. La rueda o el trabajo o ambos se guían en
trayectorias precisas.

Cualquier esmerilado es una operación de alta
energia y potencialmente bastante peligrosa. El código que
prescribe medidas obligatorias de necesidad y las bases para la
mayoría de los estándares y las leyes de estados es
el estándar de American Nacional Standards
Institute.

Las tres clases básicas de esmerilado de
precisión o rectificado son rectificado cilíndrico
externo, rectificado cilíndrico interno y rectificado de
superficies. Las variaciones de cada uno de estos
describirán en conexión con las maquinas de
rectificado. El rectificado es capaz de producir superficies
exactas y finas porque trabaja mediante filos pequeños de
corte abrasivos, cada uno de los cuales da una mordida ligera.
Por otra parte, pueden removerse cantidades apreciables de
material por rectificado porque se aplica un gran número
de filos cortantes a frecuencias altas.

Efecto del tamaño en el esmerilado: se distinguen
tres etapas en la acción de los abrasivos en el
esmerilado. Cuando un grano abrasivo primero hace contacto, se
distorsiona y puede desplazarse el material ligeramente, pero si
penetra sin más profundidad, entonces, en efecto,
simplemente flota y continúa su curso. Con
penetración un poco mas profundas, el metal extruido
prácticamente alrededor del grano en una acción de
arado, y el desperdicio se esparce a lo largo del araño.
Si un grano muerde con suficiente profundidad para fracturar el
metal ante el, arranca una viruta en una verdadera acción
de corte. El grado de penetración determina las fuerzas y
la energia requerida para remover el material.

La facilidad de acabado se relaciona con el punto
relativo de dar un acabado un acaba do fino en un material. En
general, los materiales de facilidad de esmerilado media se ha
encontrado que tienen la más pobre facilidad de acabado.
Los materiales duros con baja facilidad de esmerilado parecen
tener buenas facilidades de acabado como regla porque achatan los
granos y evitan rasguños profundos.

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Figura: Operaciones básicas de esmerilado de
precisión o rectificado

Las maquinas de rectificado utilizan ruedas de
esmerilado, por lo tanto, las clases amplias son esmeriladoras o
rectificadoras sin precisión y de precisión. Los
tipos principales de maquinas esmeriladoras de precisión
son maquinas cilíndricas para rectificado externo e
interno y maquinas rectificadoras de superficies. Se han
desarrollado ciertos tipos para hacer operaciones
específicas y se clasifican como corresponde.

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-Rectificadoras de precisión:

-Rectificadoras cilíndricas del tipo de
centro.

-Rectificadoras con mandril.

-Rectificadoras sin centros.

-Rectificadoras internas.

-Rectificadoras de superficie.

-Rectificadoras de disco.

-Rectificadoras de cortes y herramientas

-Rectificadoras misceláneas

-Rectificadoras de banda abrasiva.

(Keiser, 1998)

Se suele relacionar el desgaste de una piedra con la
cantidad de pieza eliminado, mediante un parámetro llamado
relación de rectificado G, que se define como:

G= (volumen del material eliminado)/ (volumen de
desgaste de piedra)

En la práctica las relaciones de rectificado
varían mucho desde 2 a 200 o hasta más, dependiendo
del tipo de piedra, material de pieza, fluido de rectificado y
parámetros de proceso, como la profundidad de corte y la
velocidad de la piedra y de la pieza. Durante la operación
de rectificado, determinada piedra funciona suave (es alto el
desgaste) o funciona dura (es bajo el desgaste).
Independientemente de su grado.

El rectificado comparado con otras
operaciones

El rectificado se ha considerado siempre como un proceso
de acabado que es precedido por otros metodos que remueven el
volumen del material excedente de las piezas burdas. El
rectificado es la forma económica de cumplir las
especificaciones, pero ordinariamente primero se tornea la pieza
para eliminar la mayor parte de material excedente. Sin embargo,
se están rectificando por completo cada vez y mas partes
brutas.

(Keiser, 1998)

Aplicaciones:

-herramientas de corte

-hidráulica de alta precisión

– árboles de levas

– pequeños cigüeñales

– ejes de cajas de cambios

– ejes de transmisión, entre otros.

Maquinado Ultrasónico

En el maquinado ultrasónico se quita material de
una superficie por microdespostillado y erosión con granos
abrasivos finos en un lodo o pulpa. La pulpa de la herramienta,
vibra a una frecuencia de 20 Khz. y baja amplitud. Esta
vibración a su vez, imparte una gran velocidad a los
granos abrasivos entre la herramienta y la pieza.

Los esfuerzos producidos por el impacto de
partículas abrasivas sobre la superficie de la pieza son
altos porque el tiempo de contacto entre las partículas y
la superficie es muy pequeño, y el área de contacto
es muy pequeña. En los materiales frágiles, estos
esfuerzos de impacto tienen la magnitud suficiente para causar el
microdespostillamiento y la erosión de la superficie de la
pieza.

La punta de la herramienta se fija a un transductor
mediante el portaherramientas, suele ser de acero suave y sufre
desgaste. Se requiere herramienta especial para cada forma que se
va a producir. Los granos son en general de carburo de boro,
aunque también se usan de oxido de aluminio o de carburo
de silicio. Los granos se arrastran en un lodo con agua en
concentraciones de 20% a 60% en volumen con un tamaño de
grano de desbaste de 100 hasta 1000. El lodo también
retira los desechos de la zona de corte.

El maquinado ultrasónico se adapta mas a
materiales duros y frágiles, como las cerámicas,
carburos piedras preciosas y aceros endurecidos.

(Kalpakjian, /2003)

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Escariado

En el escariado se empuja o se jala sobre la superficie
de una pieza de trabajo una herramienta provista de una serie de
dientes, cada diente toma una laminilla delgada esa superficie.
El escariado de las superficies interiores se llama escariado
interno o de agujeros; el de las superficies exteriores se conoce
como escariado superficial. Entre las operaciones representativas
de escariado interior se encuentran las de dimensión es de
agujeros y corte de estrías profundas, árboles
ranurados rectos o helicoidales, almas de fusiles y
cuñeros.

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