Honing es un mecanizado abrasivo proceso que produce una superficie de precisión en un metal de la pieza de trabajo por la depuración de un abrasivo de piedra de molienda o trituración rueda en contra de ella a lo largo de una trayectoria controlada. El bruñido se utiliza principalmente para mejorar la forma geométrica de una superficie, pero también puede mejorar el acabado de la superficie .
Las aplicaciones típicas son el acabado de cilindros para motores de combustión interna , ejes de cojinetes de aire y engranajes . Hay muchos tipos de pulidores, pero todos consisten en una o más piedras abrasivas que se mantienen bajo presión contra la superficie en la que están trabajando.
Otros procesos similares son el lapeado y el superacabado .
Piedras de bruñido
El bruñido utiliza una herramienta especial, llamada piedra de afilado o afilador , para lograr una superficie de precisión. La piedra está compuesta de granos abrasivos que se unen con un adhesivo. Generalmente, los granos de bruñido tienen forma irregular y tienen un diámetro de entre 10 y 50 micrómetros ( grano de malla de 300 a 1500 ). Los tamaños de grano más pequeños producen una superficie más lisa en la pieza de trabajo.
Una piedra de afilar es similar a una muela en muchos aspectos, pero las piedras de afilar suelen ser más friables , por lo que se adaptan a la forma de la pieza de trabajo a medida que se desgastan. Para contrarrestar su friabilidad, las piedras de afilar pueden tratarse con cera o azufre. para mejorar la vida; La cera se prefiere habitualmente por motivos medioambientales. [1]
Se puede utilizar cualquier material abrasivo para crear una piedra de bruñir, pero los más utilizados son el corindón , el carburo de silicio , el nitruro de boro cúbico y el diamante . La elección del material abrasivo suele depender de las características del material de la pieza de trabajo. En la mayoría de los casos, el corindón o el carburo de silicio son aceptables, pero los materiales de las piezas de trabajo extremadamente duros deben pulirse con superabrasivos. [1]
El afilador generalmente se gira en el orificio mientras se mueve hacia adentro y hacia afuera. Se utilizan fluidos de corte especiales para proporcionar una acción de corte suave y para eliminar el material que se ha desgastado. Las máquinas pueden ser máquinas portátiles, manuales simples, o totalmente automática con aforo dependiendo de la aplicación.
Los avances modernos en abrasivos han hecho posible eliminar una cantidad mucho mayor de material de lo que era posible anteriormente. Esto ha desplazado al rectificado en muchas aplicaciones en las que es posible el "mecanizado a través". Los rectificadores externos realizan la misma función en los ejes.
Mecánica de procesos
Dado que las piedras para bruñir tienen un aspecto similar a las muelas abrasivas, es tentador pensar en el bruñido como una forma de rectificado de eliminación de material bajo . En cambio, es mejor pensar en ello como un proceso de molienda autocorrector. [2]
En el rectificado, la rueda sigue un camino sencillo. Por ejemplo, en el rectificado por inmersión de un eje, la rueda se mueve hacia el eje de la pieza, la muele y luego se mueve hacia afuera. Dado que cada rebanada de la muela entra en contacto repetidamente con la misma rebanada de la pieza de trabajo, cualquier imprecisión en la forma geométrica de la muela se transferirá a la pieza. Por lo tanto, la precisión de la geometría de la pieza de trabajo terminada está limitada a la precisión del rectificador. La precisión se vuelve aún peor a medida que se desgasta la muela, por lo que el rectificado debe realizarse periódicamente para remodelarla.
La limitación de la precisión geométrica se supera en el bruñido porque la piedra de bruñido sigue un camino complejo. En el bruñido de orificios, por ejemplo, la piedra se mueve a lo largo de dos caminos simultáneamente. Las piedras se presionan radialmente hacia afuera para agrandar el orificio mientras simultáneamente oscilan axialmente. Debido a la oscilación, cada rebanada de las piedras de bruñir toca una gran área de la pieza de trabajo. Por lo tanto, las imperfecciones en el perfil de la piedra de bruñir no se pueden transferir al orificio. En cambio, tanto el orificio como las piedras de bruñir se ajustan a la forma promedio del movimiento de las piedras de bruñir, que en el caso del bruñido de orificios es un cilindro. Este efecto de promediado ocurre en todos los procesos de bruñido; tanto la pieza de trabajo como las piedras se erosionan hasta que se ajustan a la forma promedio de la superficie de corte de las piedras. Dado que las piedras de afilar tienden a erosionarse hacia una forma geométrica deseada, no hay necesidad de rectificarlas. Como resultado del efecto de promediado, la precisión de un componente pulido a menudo excede la precisión de la máquina herramienta que lo creó.
El camino de la piedra no es la única diferencia entre las máquinas rectificadoras y bruñidoras, también difieren en la rigidez de su construcción. Las máquinas de bruñir son mucho más compatibles que las amoladoras. El propósito de la molienda es lograr una tolerancia de tamaño ajustada. Para hacer esto, la muela debe moverse a una posición exacta con respecto a la pieza de trabajo. Por tanto, una rectificadora debe ser muy rígida y sus ejes deben moverse con altísima precisión.
Una máquina de bruñir es relativamente inexacta e imperfecta. En lugar de confiar en la precisión de la máquina herramienta, se basa en el efecto de promedio entre la piedra y la pieza de trabajo. El cumplimiento es un requisito de una máquina bruñidora que es necesario para que se produzca el efecto de promediado. Esto conduce a una diferencia obvia entre las dos máquinas: en una amoladora, la piedra está unida rígidamente a una corredera, mientras que en el bruñido la piedra se acciona con presión neumática o hidráulica.
Las piezas de trabajo de alta precisión generalmente se muelen y luego se rectifican. El rectificado determina el tamaño y el bruñido mejora la forma.
La diferencia entre bruñido y rectificado es siempre la misma. Algunas amoladoras tienen movimientos complejos y son autofrenantes, y algunas máquinas bruñidoras están equipadas con calibre en proceso para controlar el tamaño. Muchas operaciones de rectificado de alimentación continua se basan en el mismo efecto de promediado que el bruñido.
Configuraciones de bruñido
- Perforación de taladros
- Bruñido plano
- Afilado de diámetro exterior / Super Finish / Fine Finish (cónico y recto)
- Afilado esférico
- Afilado de pistas / caminos de rodadura
Ciencias económicas
Dado que el bruñido es un proceso de alta precisión, también es relativamente caro. Por lo tanto, solo se utiliza en componentes que exigen el más alto nivel de precisión. Por lo general, es la última operación de fabricación antes de que la pieza se envíe al cliente. El tamaño dimensional del objeto se establece mediante operaciones precedentes, la última de las cuales suele ser el pulido. Luego, la pieza se afila para mejorar una característica de forma como redondez, planitud, cilindricidad o esfericidad. [3]
Ventajas de rendimiento de las superficies pulidas
Dado que el bruñido es un proceso de fabricación relativamente costoso, solo puede justificarse económicamente para aplicaciones que requieren una precisión de forma muy buena. La forma mejorada después del bruñido puede resultar en un funcionamiento más silencioso o en un componente de mayor precisión. [3]
La herramienta de bruñido flexible proporciona un proceso de bruñido relativamente económico. Esta herramienta produce una condición de superficie controlada que no se puede obtener con ningún otro método. Implica acabado, geometría y estructura metalúrgica. Se produce una meseta de alto porcentaje libre de metal cortado, rasgado y doblado. El afilador flexible es una herramienta de afilado flexible y resistente con una acción de corte suave. Cada uno de los glóbulos abrasivos tiene una suspensión independiente que asegura que la herramienta sea autocentrante, autoalineante con el orificio y autocompensante para el desgaste. [ cita requerida ]
Acabado de trama cruzada
Se utiliza un patrón de "trama cruzada" para retener el aceite o la grasa para asegurar una lubricación adecuada y un sello de anillo de los pistones en los cilindros. Una pared de cilindro lisa y acristalada puede hacer que el anillo del pistón y el cilindro se rayen. El patrón de "trama cruzada" se utiliza en rotores de freno y volantes.
Acabado meseta
El acabado de meseta se caracteriza por la eliminación de "picos" en el metal mientras deja la trama cruzada intacta para la retención de aceite. [ cita requerida ] El acabado plateado aumenta el área de apoyo del acabado y no requiere que el pistón o el anillo "rompan" las paredes del cilindro.
Especificación de perfeccionamiento de meseta: [ cita requerida ]
- Rz .... 3-6 micrómetros,
- Rpk .... ≤0,3 micrómetros,
- Rk ..... 0.3-1.5 micrómetros,
- Rvk .... 0,8–2,0 micrómetros.
Ver también
Notas
- ^ a b Schibisch, Dirk M .; Friedrich, Uwe (2002). Tecnología de superacabado . Alemania: verlag moderne industrie. págs. 53–58.
- ^ King, Robert C .; Hahn, Robert (1986). Manual de tecnología de molienda moderna . Nueva York: Chapman y Hall. págs. 301–336. ISBN 0-412-01081-X.
- ^ a b Swigert Jr., Arthur M. (1940). La historia del superfinish . Ann Arbor, MI: Ann Arbor Press. págs. 575–594. OCLC 568009 .