Maquinabilidad
La maquinabilidad es la facilidad con la que se puede cortar ( mecanizar ) un metal permitiendo la remoción del material con un acabado satisfactorio a bajo costo. [1] Los materiales con buena maquinabilidad ( materiales de maquinado libre ) requieren poca potencia para cortar, se pueden cortar rápidamente, obtienen fácilmente un buen acabado y no desgastan mucho las herramientas . Los factores que normalmente mejoran el rendimiento de un material a menudo degradan su maquinabilidad. Por lo tanto, para fabricar componentes de manera económica, los ingenieros se enfrentan al desafío de encontrar formas de mejorar la maquinabilidad sin dañar el rendimiento.
La maquinabilidad puede ser difícil de predecir porque el maquinado tiene muchas variables. Dos conjuntos de factores son la condición de los materiales de trabajo y las propiedades físicas de los materiales de trabajo. [2] La condición del material de trabajo incluye ocho factores: microestructura, tamaño de grano, tratamiento térmico, composición química, fabricación, dureza, límite elástico y resistencia a la tracción. [3] Las propiedades físicas son las de los grupos de materiales individuales, como el módulo de elasticidad, conductividad térmica, expansión térmica y endurecimiento por trabajo. [3] Otros factores importantes son las condiciones de funcionamiento, el material y la geometría de la herramienta de corte y los parámetros del proceso de mecanizado. [3]
Los aceros se encuentran entre los materiales de ingeniería más importantes y más utilizados. Su maquinabilidad se ha mejorado enormemente mediante la adición de plomo y azufre, y el material resultante se conoce como acero de mecanizado libre. [4]
Hay muchos factores que afectan la maquinabilidad, pero no existe una forma ampliamente aceptada de cuantificarla. En cambio, la maquinabilidad a menudo se evalúa caso por caso, y las pruebas se adaptan a las necesidades de un proceso de fabricación específico. Las métricas comunes para la comparación incluyen la vida útil de la herramienta, el acabado de la superficie, la temperatura de corte y las fuerzas de la herramienta y el consumo de energía. [5] [6]
La maquinabilidad se puede basar en la medida de la duración de una herramienta. Esto puede resultar útil cuando se comparan materiales que tienen propiedades y consumos de energía similares, pero uno es más abrasivo y, por lo tanto, reduce la vida útil de la herramienta. La principal desventaja de este enfoque es que la vida útil de la herramienta depende de algo más que del material que está mecanizando; Otros factores incluyen el material de la herramienta de corte, la geometría de la herramienta de corte, el estado de la máquina, la sujeción de la herramienta de corte, la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte. Además, la maquinabilidad para un tipo de herramienta no se puede comparar con otro tipo de herramienta (es decir, una herramienta HSS a una herramienta de carburo). [6]
