Maquinabilidad
La maquinabilidad és una propietat dels materials que permet comparar la facilitat en la que poden ser mecanisats per arrancada de borumballa. La maquinabilidad també pot definir-se com el millor maneig dels materials i la facilitat en la que poden ser tallats en una segueta o en una màquina de cort. La maquinabilidad també depén de les propietats físiques dels materials: Els factors que se solen millorar la resistència dels materials a sovint degraden el seu maquinabilidad. Per lo tant per a una mecanisació econòmica, els ingeniers s'enfronten al repte de millorar la maquinabilidad sense perjudicar la resistència del material.
És difícil establir relacions que definixquen cuantitativamente la maquinabilidad d'un material, puix les operacions de mecanisat tenen una naturalea complexa. En alguns casos, la durea i la resistència del material es consideren com els principals factors a evaluar. Els materials durs són generalment més difícils de mecanisar puix requerixen una força major per a tallar-los. Sobre estos factors influïxen propietats del material com el seu composició química, conductivitat tèrmica i la seua estructura microscòpica. A voltes, sobretot per als no metals, estos factors auxiliars són més importants. Per eixemple, els materials blans com els plàstics poden ser difícils de mecanisar a causa de la seua mala conductivitat tèrmica.
Calificació de la maquinabilidad
Hi ha molts factors que afecten a la maquinabilidad, pero no hi ha un consens en la forma de quantificar-la. En lloc d'això, a sovint la maquinabilidad s'evalua cas per cas i les proves s'adapten a les necessitats específiques d'una fàbrica. Les mides més comunes per a efectuar una comparació de maquinabilidad són la vida de la ferramenta, l'acabament superficial, la temperatura de tall i el consum d'energia.[1]
Existixen taules i gràfics que proporcionen una referència per a comparar la maquinabilidad de materials diferents, pero són necessàriament imprecises per la multitut de variables de procés i atres factors externs que poden tindre una influència significativa. Estes taules solen medir la maquinabilidad en térmens de velocitat de tall per a una determinada vida útil de la ferramenta. Per eixemple, la maquinabilidad relativa podria donar-se com
- ,
a on Vc60 és la velocitat de tall per a una vida útil de la ferramenta de 60 minuts.[2] Les proves de maquinabilidad més conegudes varen ser les portades a terme per Frederick W. Taylor i varen donar lloc a lo que es coneix com equació de Taylor que relaciona la velocitat de tall en la vida de la ferramenta.[3]
Habitualment es pren com a material de referència l'acer AISI 1112 (resulfurado), al que se li dona la calificació de 100.
Maquinabilidad dels acers
Degut a que els acers són dels metals més importants en ingenieria, s'ha estudiat en forma extensa la seua maquinabilidad. La maquinabilidad dels acers s'ha millorat, principalment agregant-se plom i sofre per a obtindre els cridats acers lliures-maquinat, o acers de maquinat lliure.
Acers resulfurados i refosforados
El sofre en els acers forma inclusions de sulfur de manganeso que actua com a elevadors d'esforços en la zona de tall primari. En conseqüència, les borumballes produïdes es trenquen en facilitat i són menudes; açò millora la maquinabilidad. El tamany, forma, distribució i concentració d'estes inclusions influïxen molt sobre la maquinabilidad. Elements com el teluro o telur, aixina com el seleni, que són químicament semblants al sofre, funcionen com modificadores d'inclusions en els acers resulfurados. El fòsfor té dos efectes principals sobre els acers. Enfortix a la ferrita, elevant la durea i la resistència. Els acers més durs donen com a resultat millor formació de borumballa i millor acabament superficial. Note's que pot ser que els acers suaus siguen difícils de maquinar, en formació de vora acumulada i mal acabament superficial. El segon efecte és que la major durea causa la formació de borumballes curtes, en lloc de fils continus, i en això millora la maquinabilidad.
Acers en plom
Un gran percentage del plom en els acers es solidifica en les puntes de les inclusions de sulfur de manganeso. En els tipos no resulfurados d'acer, el plom pren la forma de partícules fines dispersar. El plom és insoluble en el ferro, coure i alumini i en els seus aleacions. Per la seua baixa resistència al tall, en conseqüència, el plom funciona com a lubrificant sòlit i es repartix sobre la interface ferramenta-borumballa durant el tall.
Acers desoxidados en calci
En estos acers es formen hojuelas de silicat de calcio. Estes hojuelas, a la seua volta, reduïxen la resistència de la zona secundària de tall i disminuïxen la fricció entre la ferramenta i la borumballa, aixina com el desgast, la temperatura es reduïx en conseqüència. Per això estos acers produïxen menor desgast de cràter, en especial a altes velocitats de cort.
Acers inoxidables
Els acers austeníticos (série 300 o 400) són difícils de maquinar. El traqueteo pot ser un problema, necessitant màquines i ferramentes en gran rigidea. No obstant, els acers inoxidables ferríticos tenen bona maquinabilidad. Els acers martensíticos són abrasivo, tendixen a forma de vora acumulada i requerixen materials de ferramenta en gran durea en calenta i resistència al desgast de cràter. Els acers inoxidables d'enduriment per precipitació són fortes i abrasivo, requerixen materials de ferramentes durs i resistents a l'abrasió.
Referències
- ↑ Bakerjian, Ramon; Cubberly, W. H. (1989). Tool and manufacturing engineers handbook, Dearborn, Mich: Society of Manufacturing Engineers, pp. 15-3, 15-10, 19-13 to 19-18. ISBN 0-87263-351-9.
- ↑ Bacon, David; Dieter, George Ellwood (1988). Mechanical metallurgy, Nova York: McGraw-Hill, pp. 698. ISBN 0-07-100406-8.
- ↑ Taylor, F.W.(1907).«On the Art of Cutting Metals».Transactions of the ASME.28: 31-350.Consultat el 1 d'abril de 2008.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Maquinabilidad» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.