PROCESOS NO CONVENCIONALES

Los procesos no convencionales de mecanizado dan respuesta a los nuevos problemas planteados en el mecanizado de materiales de baja maquinabilidad y especificaciones extremas de forma, tolerancias y acabados.

Características comunes.

Elevado consumo de energía para arrancar una cierta cantidad de material. Tasas de arranque (mm3/min) bajas. Posibilidad de generar geometrías complejas, con tolerancias muy

ajustadas y acabados superficiales excelentes.

Procesos de mayor interés industrial

Electroerosión (EDM). Mecanizado por ultrasonidos (USM). Mecanizado por chorro de agua (WJM). Mecanizado por chorro de agua abrasivo (AWJM). Mecanizado electroquímico (ECM). Mecanizado químico (CM).

Los procesos de mecanizado tradicional vistos anteriormente actúan sobre el material por remoción de viruta, abrasión o micro virutas. Estos procesos no son adecuados para todo tipo de situaciones. En general se recurre a los procesos no tradicionales cuando:

El material es muy duro, más de 400 HB. La pieza es demasiado flexible, delicada o difícil de sujetar. La forma de la pieza es complicada. Se requieren tolerancias y acabados superficiales especiales. Se quiere minimizar el efecto térmico sobre la pieza.

Corte por chorro de agua abrasivo (AWJM).

El corte con agua (abrasive wáter jet cutting) es el proceso de mecanizado de mayor crecimiento en los últimos 5 años. Posee un sistema de corte que utiliza un fino chorro de agua a alta presión (600 MPa) y alta velocidad (900m/s) combinado con partículas abrasivas.

Características más destacadas y diferenciadoras:

Al no ser un método de tipo térmico no produce deformaciones, no altera las propiedades del material y por tanto no necesita operaciones de acabado posterior, por lo que a un relativo bajo coste se obtiene una buena calidad de acabado.

Puede cortar todo tipo de materiales y espesores (flexibilidad del proceso).

El aprovechamiento de material y la productividad que ocasiona. No es contaminante: respetuoso con el medio ambiente. Amplia capacidad de desarrollo futuro.

Ventajas:

No se producen alteraciones térmicas ni químicas en la pieza.

Aplicaciones:

Corte de metales, vidrio, etc. En espesor hasta 200mm. Taladrado de materiales duros. Mecanizado de cavidades. Limpieza de piezas en general.

Partes principales:

Corte de distintos materiales.

Partiendo de una energía fija en la boquilla de corte, la velocidad y la calidad de corte en los materiales son función de su índice de maquinabilidad, y del espesor que se pretenda cortar. Por lo tanto, cuanto menor es el índice de maquinabilidad, más lento se hace el corte, y cuanto mayor espesor también se reduce la velocidad de corte.

La posibilidad de cortar materiales es espectacular. Casi todos los materiales de la naturaleza pueden ser cortados con esta tecnología, tanto con agua como con agua con abrasivo.

Aunque los espesores de corte más comunes en esta tecnología oscilan entre los 0,5 mm y los 120 mm para materiales duros, en ocasiones los usuarios de corte con agua y abrasivo llegan a cortar hasta 350 mm de materiales como el acero inoxidable.

En el corte de espesores reducidos, esta tecnología permite la colocación de varias capas una encima de otra para cortarlas a la vez, manteniendo las calidades de corte con cierta homogeneidad, y aumentando así en gran medida la productividad del proceso.

Para corte de vidrio y materiales frágiles se dispone de un sistema denominado “asistencia de vacío en perforación", que evita que el material se rompa cuando el agua impacta sobre el mismo, pues tiene tendencia a romperse.

Con un proceso en el que se hace circular el abrasivo dentro de la cabeza de corte antes de que pase el agua, se consigue que el agua llegue con abrasivo, por lo tanto erosiona el material y no deteriora la perforación.

Cabeza de corte de tres dimensiones.

El corte de materiales en tres dimensiones se consigue con máquinas de cinco ejes, (x, y, z y dos más) para la cabeza de corte. De esta forma permiten al cabezal inclinarse y acceder a cualquier posición. Lo más interesante de este sistema es que mantiene el punto focal siempre en el mismo sitio, y puede así ejecutar cualquier movimiento con estos dos ejes manteniendo siempre el cabezal fijo. Con esto se mejora la velocidad y el acabado de la pieza.

Estas máquinas tienen aplicaciones especialmente en el mundo del automóvil y en el aeroespacial, y los materiales que se cortan con este sistema son el titanio, aluminio y fibras de carbono, entre otros. También tiene aplicaciones en el corte de papel y en el corte de juntas, donde se utiliza una máquina con 5 cabezales de corte.

Bibliógrafa.

http://campus.fi.uba.ar/file.php/295/clases_teoricas/67.15_unidad_12.pdf http://www.ehu.eus/manufacturing/docencia/417_ca.pdf