¿Qué es el Mecanizado por Arranque de Viruta? Principios básicos y aplicaciones

¿Qué es el mecanizado por arranque de viruta?

El mecanizado por arranque de viruta es un proceso de fabricación utilizado para dar forma a materiales sólidos, generalmente metales, mediante la eliminación de pequeñas porciones de material conocidas como virutas y haciendo uso de herramientas de corte. Durante el proceso de mecanizado, la herramienta de corte se mueve a lo largo de la pieza de trabajo, aplicando fuerza y ​​creando fricción para cortar el material y así dar forma a la pieza según las especificaciones técnicas deseadas.

El término ‘viruta’ se refiere a los fragmentos de material que se separan de la pieza de trabajo durante el proceso de corte. Estas virutas pueden variar en tamaño y forma dependiendo de factores como el material a mecanizar, la velocidad de corte, el avance de la herramienta, la profundidad de pasada y el tipo de herramienta utilizada.

El mecanizado por arranque de viruta se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones industriales y sectores, desde la fabricación de componentes de precisión para la industria aeroespacial, automotriz, militar, minería, oil & gas, sector médico y muchos otros. Es un proceso fundamental en la ingeniería de fabricación y permite la producción de componentes de gran precisión y acabados superficiales de alta calidad.

¿Qué tipo de máquinas se emplean en el mecanizado por arranque de viruta?

El mecanizado por arranque de viruta se lleva a cabo utilizando una variedad de máquinas-herramientas así como tornos, centros de mecanizado y fresadoras. Cada una de estas máquinas puede tener una configuración mecánica diferente ya sea para mecanizar un amplio número de piezas distintas o para una industria o tipo de pieza más específica. Actualmente la mayoría de estas máquinas son controladas por sistemas CNC (Control Numérico Computarizado), lo que permite operar las máquinas con gran precisión y repetibilidad. Estos sistemas automatizan el proceso de mecanizado mediante la programación de instrucciones específicas en el lenguaje de programación CNC. Esto hace posible programar el movimiento de los ejes de la máquina, la velocidad de corte, la secuencia de operaciones para mecanizar la pieza y otras muchas funciones clave en el proceso de mecanizado.

¿Qué tipo de procesos de mecanizado por arranque de viruta existen?

Existen varios tipos de procesos de mecanizado, cada uno diseñado para dar forma, cortar, perforar o crear características específicas en una pieza de trabajo. Estos procesos se pueden llevar a cabo con herramientas estacionarias (donde la pieza es la que gira) o con herramientas rotativas (donde la pieza es estacionaria). Algunos de los procesos de mecanizado más comunes son:

  • Torneado: Es un proceso de mecanizado en el que una pieza de trabajo cilíndrica gira alrededor de su eje mientras una herramienta de corte se mueve linealmente para cortar el material y dar forma a la pieza. Se utilizan tornos para producir piezas cilíndricas, cónicas, roscadas y otras formas rotativas.
  • Fresado: En el fresado, una herramienta de corte giratoria llamada «fresa» se mueve en varias direcciones (generalmente en línea recta) mientras la pieza de trabajo permanece estacionaria. Se utiliza para crear superficies planas, ranuras, perfiles complejos y otros detalles geométricos en la pieza.
  • Taladrado: Es el proceso de crear agujeros cilíndricos en una pieza de trabajo utilizando una herramienta de corte giratoria llamada broca. Se realiza aplicando presión y movimiento rotativo a la broca mientras se posiciona sobre la pieza de trabajo.
  • Roscado: El roscado es el proceso de formar una rosca en el interior o exterior de una pieza. Se realiza utilizando una herramienta de corte roscada que se avanza gradualmente sobre la superficie de la pieza de trabajo para cortar las crestas y los valles de la rosca.
  • Tronzado: El tronzado es un proceso de corte que se utiliza para separar una pieza de trabajo en piezas más pequeñas, generalmente mediante el uso de una herramienta de corte con múltiples filos. Se realiza aplicando fuerza y ​​movimiento de corte en una dirección específica para cortar la pieza.
  • Ranurado: Es el proceso de mecanizado utilizado para crear ranuras en la superficie de una pieza de trabajo. Puede realizarse utilizando una fresa especializada para cortar la ranura en una sola pasada o mediante el fresado repetido de pasadas parciales.
  • Mandrinado/Escariado: Es un proceso de mecanizado que se utiliza para mecanizar agujeros de precisión. Este proceso es similar al taladrado, pero se utiliza para obtener agujeros con tolerancias más ajustadas o para crear agujeros de mayor precisión geométrica.
  • Brochado: El brochado es un proceso de mecanizado que utiliza una herramienta de corte llamada brocha para eliminar el material de una pieza de trabajo en una sola pasada. Se utiliza para crear ranuras internas, perfiles complejos y otras características de forma irregular.

¿Qué tipo de herramientas se utilizan en el mecanizado por arranque de viruta y de qué material están hechas?

  • Herramientas de corte de metal duro: Estas herramientas están hechas de carburo de tungsteno, un material extremadamente duro y resistente al desgaste. Son ampliamente utilizadas en el mecanizado de metales, como acero, acero inoxidable, aluminio y titanio. Las herramientas de metal duro ofrecen una excelente resistencia al desgaste y la abrasión, lo que las hace ideales para operaciones de corte de alta velocidad y alta precisión.
  • Herramientas de corte de Acero rápido: Estas herramientas están hechas de acero de alta velocidad (HSS), que es un tipo de acero aleado diseñado para mantener sus propiedades de dureza y resistencia a altas temperaturas durante el mecanizado a alta velocidad. Las herramientas de acero rápido son adecuadas para una amplia variedad de materiales, incluyendo metales ferrosos y no ferrosos, así como plásticos y materiales compuestos.
  • Insertos/plaquitas de metal duro: Los insertos de metal duro son plaquitas intercambiables que se montan en portaherramientas específicos. Están hechos de carburo de tungsteno y se utilizan en operaciones de torneado, fresado, taladrado y roscado. Los insertos de metal duro ofrecen una combinación de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste, lo que los hace ideales para el mecanizado de materiales difíciles y para operaciones de alta producción.
  • Fresas de metal duro: Las fresas de metal duro son herramientas de corte rotativas utilizadas en operaciones de fresado. Están fabricadas con insertos intercambiables de carburo de tungsteno que se montan en el cuerpo de la fresa hecho de acero o hierro. Las fresas de metal duro son adecuadas para el fresado de una amplia variedad de materiales, incluyendo acero, acero inoxidable, aluminio, y materiales compuestos.
  • Brocas de metal duro: Estas brocas están diseñadas para taladrar agujeros en materiales duros como metales y aleaciones. Están fabricadas con carburo de tungsteno y están disponibles en una variedad de estilos y geometrías para adaptarse a diferentes aplicaciones de taladrado.
  • Herramientas de corte recubiertas: Algunas herramientas de corte están recubiertas con recubrimientos de nitruro de titanio (TiN), nitruro de titanio-aluminio (TiAlN), diamante policristalino (PKD), nitruro de boro (CBN) y otros materiales. Estos recubrimientos mejoran la resistencia al desgaste y prolongan la vida útil de la herramienta, aumentando así el rendimiento del mecanizado.

Estas son solo algunas de las herramientas más comunes utilizadas en el proceso de mecanizado por arranque de viruta. La elección de la herramienta adecuada depende de factores como el material de la pieza de trabajo, el tipo de operación de mecanizado y las condiciones de corte específicas.

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