La formación de virutas es un aspecto fundamental del mecanizado en torno y comprenderla es crucial para optimizar el proceso, especialmente cuando se trata de materiales como el nailon. Como proveedor líder de productos de nailon para mecanizado en torno, he sido testigo de primera mano de la importancia de la formación de viruta para lograr resultados de alta calidad. En este blog profundizaremos en los detalles de la formación de viruta en el mecanizado en torno del Nylon, explorando los factores que influyen en ella y sus implicaciones para el proceso de mecanizado.
Conceptos básicos de la formación de virutas en el mecanizado de tornos
El mecanizado de torno es un proceso de fabricación sustractivo en el que una herramienta de corte elimina material de una pieza de trabajo en rotación. Al mecanizar nailon en un torno, la herramienta de corte penetra en el material, provocando que se deforme y se separe de la pieza de trabajo en forma de virutas. La forma en que se forman estas virutas puede afectar significativamente el proceso de mecanizado, incluido el acabado superficial de la pieza de trabajo, el desgaste de la herramienta y la productividad general.
Hay tres tipos principales de virutas que se pueden formar durante el mecanizado del torno: virutas continuas, virutas segmentadas y virutas discontinuas.
Fichas continuas
Las virutas continuas son cintas de material largas e ininterrumpidas. Por lo general, se forman al mecanizar materiales dúctiles como el nailon en determinadas condiciones. Para el nailon, las virutas continuas a menudo se producen cuando la velocidad de corte es alta, la velocidad de avance es baja y la profundidad de corte es relativamente pequeña. La ductilidad del nailon permite que el material se deforme plásticamente cuando la herramienta de corte lo atraviesa, lo que da como resultado un flujo continuo de material que forma la viruta.
La ventaja de las virutas continuas es que generalmente dan como resultado un buen acabado superficial en la pieza de trabajo. Dado que la viruta es continua, hay menos vibración y ruido durante el proceso de corte, lo que ayuda a mantener una acción de corte suave. Sin embargo, las virutas continuas también pueden plantear un problema, ya que pueden enredarse alrededor de la herramienta de corte o la pieza de trabajo, causando potencialmente daños a la herramienta o a la pieza.
Fichas segmentadas
Las virutas segmentadas se caracterizan por una serie de segmentos que están conectados por cuellos delgados. Se forman cuando las condiciones de corte son tales que el material experimenta períodos alternos de deformación plástica y fractura. En el caso del nailon, se pueden formar virutas segmentadas cuando la velocidad de corte es moderada, se aumenta la velocidad de avance o la profundidad de corte es mayor.
La formación de virutas segmentadas es el resultado de la incapacidad del material para deformarse continuamente bajo las fuerzas de corte. A medida que avanza la herramienta de corte, el material primero se deforma plásticamente, pero luego llega a un punto en el que se fractura creando un segmento. Los finos cuellos entre los segmentos son el resultado del material restante que aún no se ha fracturado. Las virutas segmentadas pueden provocar más vibraciones y chirridos en comparación con las virutas continuas, lo que puede provocar un acabado superficial ligeramente más rugoso en la pieza de trabajo.
Chips discontinuos
Las virutas discontinuas son pequeños trozos de material separados que se desprenden de la pieza de trabajo. Por lo general, se forman al mecanizar materiales quebradizos, pero también pueden ocurrir con nailon bajo ciertas condiciones. Se pueden formar virutas discontinuas cuando la velocidad de corte es baja, la velocidad de avance es alta o cuando el material tiene faltas de homogeneidad o defectos.
La formación de virutas discontinuas se debe a la rápida fractura del material bajo las fuerzas de corte. Dado que las virutas son discontinuas, hay mucho impacto y vibración durante el proceso de corte, lo que puede provocar un acabado superficial deficiente y un mayor desgaste de la herramienta. Sin embargo, las virutas discontinuas son más fáciles de manejar en comparación con las continuas, ya que no tienden a enredarse.
Factores que influyen en la formación de virutas en el mecanizado de nailon
Varios factores influyen en el tipo de virutas que se forman durante el mecanizado en torno del nailon. Estos factores se pueden clasificar ampliamente en propiedades del material, condiciones de corte y geometría de la herramienta.
Propiedades de los materiales
Las propiedades del nailon desempeñan un papel importante en la formación de virutas. El nailon es un polímero termoplástico con buena ductilidad, lo que significa que puede deformarse plásticamente bajo tensión. Sin embargo, el comportamiento exacto del nailon durante el mecanizado puede variar según su grado, peso molecular y cualquier aditivo o relleno presente.
Por ejemplo, el nailon con un peso molecular más alto es generalmente más dúctil y es más probable que forme virutas continuas. Por otro lado, el nailon con aditivos o cargas puede tener una ductilidad reducida y ser más propenso a formar virutas segmentadas o discontinuas. El contenido de humedad del nailon también puede afectar su comportamiento de mecanizado. El nailon es higroscópico, lo que significa que puede absorber la humedad del medio ambiente. Un mayor contenido de humedad puede hacer que el material sea más suave y dúctil, lo que podría provocar la formación de virutas continuas.
Condiciones de corte
Las condiciones de corte, como la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte, tienen un impacto directo en la formación de viruta. Como se mencionó anteriormente, las altas velocidades de corte y los bajos avances tienden a promover la formación de virutas continuas en el nailon. Esto se debe a que a altas velocidades, el material tiene menos tiempo para fracturarse y las fuerzas de corte se distribuyen de manera más uniforme, lo que permite un flujo de material más continuo.
Aumentar la velocidad de avance puede hacer que el material experimente una deformación más severa, lo que lleva a la formación de virutas segmentadas. Una mayor profundidad de corte también aumenta las fuerzas de corte, lo que puede hacer que el material se fracture más fácilmente y forme virutas discontinuas. Es importante encontrar el equilibrio adecuado de las condiciones de corte para lograr el tipo de viruta y los resultados de mecanizado deseados.
Geometría de la herramienta
La geometría de la herramienta de corte también juega un papel decisivo en la formación de viruta. El ángulo de ataque, el ángulo libre y el radio del filo son algunos de los parámetros geométricos clave de la herramienta que afectan la forma en que la herramienta de corte interactúa con el material de nailon.
Un ángulo de ataque positivo reduce las fuerzas de corte y promueve la formación de virutas continuas. Esto se debe a que un ángulo de ataque positivo permite que la herramienta de corte penetre en el material más fácilmente, lo que resulta en un flujo de material más continuo. Por el contrario, un ángulo de desprendimiento negativo aumenta las fuerzas de corte y puede provocar la formación de virutas segmentadas o discontinuas.
El ángulo libre es importante para evitar que la herramienta roce contra la pieza de trabajo, lo que puede provocar una generación excesiva de calor y desgaste de la herramienta. Un ángulo libre adecuado garantiza que la herramienta de corte pueda cortar el material sin problemas, lo que influye en el proceso de formación de viruta.
Implicaciones de la formación de virutas en el mecanizado de nailon
El tipo de virutas que se forman durante el mecanizado en torno del nailon tiene varias implicaciones para el proceso de mecanizado y la calidad del producto final.
Acabado superficial
Como se mencionó anteriormente, las virutas continuas generalmente dan como resultado un mejor acabado superficial en comparación con las virutas segmentadas o discontinuas. Esto se debe a que las virutas continuas se forman mediante un proceso de deformación plástica más controlado, que reduce la cantidad de vibración y castañeteo durante el corte. A menudo se desea un acabado superficial liso en las piezas de nailon, especialmente aquellas que se utilizan en aplicaciones donde la estética o la baja fricción son importantes.
Desgaste de herramientas
La formación de virutas también puede afectar el desgaste de la herramienta. Las virutas continuas tienden a tener un menor impacto en el desgaste de la herramienta, ya que se forman mediante un proceso de deformación plástica relativamente suave. Por otro lado, las virutas segmentadas y discontinuas pueden causar un desgaste más rápido de la herramienta debido a las mayores fuerzas de impacto y vibración asociadas con su formación. El desgaste excesivo de la herramienta puede provocar una disminución del rendimiento de corte, un aumento de los costes de mecanizado y una reducción de la calidad de las piezas mecanizadas.
Productividad de mecanizado
El tipo de virutas formadas también puede afectar la productividad del mecanizado. Las virutas continuas son generalmente más fáciles de eliminar de la zona de corte en comparación con las virutas segmentadas o discontinuas. Esto significa que el proceso de mecanizado puede realizarse de forma más fluida y con menos interrupciones, lo que genera una mayor productividad. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, las virutas continuas pueden enredarse, lo que también puede causar problemas y reducir la productividad si no se maneja adecuadamente.
Otros materiales plásticos en el mecanizado CNC
Además del nailon, existen otros materiales plásticos comúnmente utilizados en el mecanizado CNC, como ABS, PMMA y PEEK. Cada uno de estos materiales tiene sus propias propiedades y características de formación de virutas únicas.
Mecanizado CNC ABSOfrece buenas propiedades mecánicas, resistencia al impacto y facilidad de mecanizado. La formación de viruta en el mecanizado CNC de ABS es similar a la del nailon en algunos aspectos, pero debido a su diferente composición química y propiedades físicas, es posible que sea necesario ajustar las condiciones de corte y la geometría de la herramienta en consecuencia.
Mecanizado CNC PMMA, también conocido como acrílico, es un termoplástico transparente con excelentes propiedades ópticas. El PMMA es más frágil que el nailon y es más probable que la formación de viruta durante el mecanizado sea discontinua. Se debe tener especial cuidado para conseguir un buen acabado superficial y evitar desconchones.
Mecanizado CNCEs un termoplástico de alto rendimiento con excelentes propiedades mecánicas, químicas y térmicas. PEEK es más difícil de mecanizar en comparación con el nailon y la formación de viruta depende en gran medida de las condiciones de corte y la selección de la herramienta.
Conclusión
En conclusión, la formación de viruta es un aspecto crítico del mecanizado en torno del nailon. Comprender los diferentes tipos de virutas que se pueden formar, los factores que influyen en la formación de virutas y las implicaciones de la formación de virutas en el proceso de mecanizado y la calidad del producto es esencial para optimizar el mecanizado de piezas de nailon. Como proveedor de productos de nailon para mecanizado de tornos, estamos comprometidos a ofrecer productos de alta calidad controlando cuidadosamente el proceso de formación de virutas.
Si está interesado en nuestros servicios de mecanizado de nailon en torno o tiene alguna pregunta sobre la formación de virutas en el mecanizado de nailon, no dude en contactarnos para realizar adquisiciones y realizar más discusiones. Esperamos trabajar con usted para cumplir con sus requisitos específicos.
Referencias
- Trent, EM y Wright, PK (2000). Corte de metales. Butterworth-Heinemann.
- Kalpakjian, S. y Schmid, SR (2010). Ingeniería y tecnología de fabricación. Pearson.
- Stephenson, DA y Agapiou, JS (2006). Teoría y práctica del corte de metales. Prensa CRC.
