Procesos de maquinado no tradicional • • • •

Procesos mecánicos Procesos electroquímicos Procesos térmicos Procesos químicos

1- Maquinado ultrasónico (USM) •Orificios no redondeados •Oficios a lo largo de un eje curvo

1- Maquinado ultrasónico

1- Maquinado ultrasónico  Movimiento vibratorio de la herramienta de baja amplitud (p.ej. 0,1 mm) y alta frecuencia ( p.ej. 20.000 Hz )  Tamaño de grano abrasivo 100 a 2000  Mezcla: Abrasivos (20 a 60%) + agua  Materiales de herramienta: acero al carbono, acero inoxidable  Relación de desgaste de material vs herramienta: 100:1 para vidrio, 1:1 acero inoxidable  Aplicable a materiales duros y frágiles como cerámica, vidrio, carburos cementados

2 -Corte con chorro de agua Parámetros: •Distancia de separación •Diámetro abertura boquilla •Presión del agua •Velocidad de avance de corte

2.1- Corte por chorro de agua (WJC)  Presión de trabajo de hasta 400 Mpa  Velocidad de chorro de hasta 900 m/s  Boquilla de zafiro, rubí o diamante  Diámetros de boquilla entre 0.1 y 0.4 mm. Este parámetro afecta la precisión del corte. Los diámetros menores se usan para cortes de precisión en material de bajo espesor  Velocidades de avance entre 5 y 500 mm/s, dependiendo de la dureza y espesor del material  Proceso generalmente automatizado con Control Numérico  Apto para cortar plástico, textiles, cartón, mosaicos para pisos. Ej: corte tableros autos  Espesores de trabajo de hasta 400mm

2.2- Corte por chorro de agua abrasiva (AWJC)  Cuando?... queremos utilizar este maquinado sobre metales  Similar al proceso WJC excepto que se agrega material abrasivo al chorro  Material abrasivo: óxido de aluminio, con tamaño de grano entre 60 y 120  Diámetros de tobera ligeramente mayores, entre 0.25 y 0.63 mm.  Distancias de separación menores para evitar dispersión del fluido de corte.  Apto para cortar metales  No afecta térmicamente al material de trabajo

3- Maquinado con chorro abrasivo Ventilación

3- Corte por chorro abrasivo (AJM)  Corriente de gas (aire seco, nitrógeno, dióxido de carbono, helio) con partículas abrasivas  Diámetros de boquillas: 0.075 a 1 mm  Distancias de separación 1/8 “  Aplicaciones: remoción de virutas, recorte y retiro de rebabas, limpieza y pulido. Operaciones de terminación  Trabajo manual

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4- Maquinado electroquímico (ECM)

4- Maquinado electroquímico  Proceso mediante el cual se remueve metal de una pieza de trabajo por disolución anódica  El material de trabajo debe ser un conductor eléctrico y se halla sumergido en un electrolito compuesto por agua y sales como NaCl  La herramienta tiene la forma inversa del la geometría que se quiere obtener. El material de la misma suele ser de cobre, latón o acero inoxidable.  El flujo de electrolito “barre” el metal removido, evitando que se deposite sobre la herramienta.  La herramienta sufre muy bajo desgaste (solo debido al flujo de electrolito).  Proceso apto para maquinar materiales muy duros o difíciles de maquinar. También se usa para obtener formas complejas, como hembras de matrices.  Se consumen grandes cantidades de energía eléctrica  Aplicaciones: Hembras ee matrices

5- Esmerilado electroquímico Mayor durabilidad del material con respecto al esmerilado tradicional

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6- Maquinado por descarga eléctrica (EDM)

6- Maquinado por descarga eléctrica  Es uno de los procesos de maquinado tradicional más utilizados. Muchas herramientas estudiadas en este curso se fabrican por EDM (moldes de fundición, matrices de forja, matrices de corte, matrices de extrusión, trefilas, etc.)  El material debe ser conductor eléctrico  El fluido dieléctrico puede ser kerosene o agua destilada  Las descargas se generan a través de un transformador de corriente directa pulsante conectado a el trabajo y la herrameinta.  El electrodo tiene la forma inversa de la geometría deseada y está hecho de grafito, cobre, latón, cobre-tungsteno y otros  Apto para materiales duros o difíciles de maquinar.  Proceso indiferente a la dureza o resistencia del material de trabajo. La temperatura de fusión del material, en cambio, es importante  La corriente y la frecuencia de descargas son parámetros importantes

Maquinado por descarga eléctrica

Maquinado por descarga eléctrica

MRR = K I / T1.23 donde:

MRR = Tasa de remoción de viruta (mm3/s) K = constante. Valor típico de igual a 664 I = corriente (Ampere) T = temperatura de fusión del material ºC

7- Maquinado por descarga eléctrica con alambre

7- Maquinado por descarga eléctrica con alambre Requisito: material de trabajo debe ser conductivo  Es un tipo especial de maquinado por descarga eléctrica en el que la herramienta es un alambre de pequeño diámetro que corta una ranura angosta en el material  El desplazamiento de la pieza de trabajo genera el avance. Los ejes de la mesa se controlan por CNC para obtener las trayectorias deseadas  Diámetros de alambre entre 0.075 y 0.3 mm  El excedente de corte varía entre 0.02 y 0.05 mm según las condiciones y tipo de material  Pueden obtenerse precisiones de hasta 0.001 mm, siendo valores del orden de 0.005 a 0.010 los más típicos  Proceso ideal para fabricar componentes de matrices de estampado como punzones y matrices.

8- Maquinado con haz de electrones Fusión y vaporización

8- Maquinado con haz de electrones Aceleración:3/4 de la velocidad de la luz Lente reduce el diámetro del haz 0.05 mm  Cámara de vacío: evita colisión de moléculas de gas con los electrones. Aplicaciones: cortes de alta precisión. Muy buena tolerancia

Orificios muy pequeños 0.05 mm Orificios curva relación profundidad diámetro sea muy alta Corte de ranuras Desventajas: muy costoso, alta energía requerida, proceso en vacío

9- Maquinado con rayo láser

9- Maquinado con rayo láser Láser es monocromático y los rayos de luz son paralelos Vaporización y desgaste Taladrado , cortes de tiras, ranura y marcado. Metales con alta dureza y resistencia, metales suaves, cerámica, vidrio, plástico , hule, textiles material epóxido y madera.

10- Corte con arco de plasma

Corte por fusión

10- Maquinado con arco de plasma  Corte de laminas de metal, corte a través de una trayectoria definida. Puede ser por CNC o manual

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Mecánica y química del maquinado químico  Limpieza  Enmascarillado: Se aplica en zonas de la parte donde no se va a atacar químicamente. Neopreno Cloruro de polivinilo Polietileno y otro polímetros  Ataque químico  Desenmascarillado

11- Fresado químico (CHM)

Industria aeronáutica para remover exceso de material en fuselaje

12- Suajado químico

Cortar chapas excesivamente delgadas, donde un corte tradicional puede causar daño a la pieza que deseamos obtener .( 0.025mm)

13- Maquinado fotoquimico

14- Grabado químico •Placas con nombres, paneles con letras y dibujos

•El enmascarillado se hace con el método fotorresistente •Operación de rellenado con pintura para proteger las partes atacadas quimicamente. Luego se sumerge en una solución para disolver el protector pero no ataca el material de recubrimiento

Consideraciones para la aplicación  Orificios muy pequeños, menor que 0.125 mm de diámetro  Rayo láser

Orificios con relación d/D>20  ECM-EDM Orificio que no son redondos  ECM-EDM Ranuras estrechas Cavidades poco profundas y detalles de superficies en partes planasQuimico Formas de contornos especiales para creación de matrices ECM-EDM

Consideraciones para la aplicación tablas

Consideraciones para la aplicación tablas