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• Livia Maria [19-20 PFM1] Bumbacel

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1. ¿En qué operación crees que la herramienta de corte debe soportar mayores temperaturas, en fresado o torneado? Razona la respuesta.

Con carácter general, en las operaciones efectuadas en el torno la herramienta de corte soporta mayores temperaturas porque mantiene un contacto y presión continuo con la pieza a mecanizar

Buscando combinaciones de parámetros que no son habituales, dependiendo del material que se utilice, su maquinabilidad, y las características de la herramienta de corte, podemos llegar a conseguir una combinación en la cual la temperatura sea más baja si la comparamos con una operación de fresado

En la fresadora, por las características propias de las herramientas de corte hay un desahogo suficiente para que no suba tanto la temperatura 2. Explicar por qué el acero al carbono no se utiliza como herramienta de corte.

Las herramientas de corte deben cumplir una serie de propiedades: Dureza - Debe tener mucha dureza para aguantar la elevada temperatura y fuerza de fricción cuando está en contacto con la pieza. Resiliencia - Debe tener resiliencia para que las herramientas no se agrieten o se fracturen.

Resistencia al desgaste - Debe tener una duración aceptable, debido a los costos de producción y evitar un recambio de piezas. Al Acero al Carbono , habría que incorporar carburos de tungsteno o cobalto para mejorar sus propiedades sino solo se podrían utilizar para materiales blandos y durante poco tiempo ya que a temperaturas superiores a los 250 grados el acero al carbono pierde su dureza y no es apto para grandes velocidades de corte El empleo de los aceros al carbono se limita a: - Mecanizados en los que se desarrollan temperaturas no muy altas. - Herramientas para acabado a baja velocidad de corte, en trabajos muy delicados. - Herramientas que requieren finura en la arista cortante, que es difícil de obtener con los aceros rápidos. - Herramientas de forma complicada para número limitado de piezas. La velocidad de corte no debe superar el orden de los 5 m/min mecanizando aceros. 3. ¿Estas de acuerdo con la siguiente afirmación?: “Reducir la velocidad de corte siempre mejora la vida de la herramienta porque así lo predice la ecuación de Taylor”.

La afirmación es correcta con carácter general sólo si se tienen en cuenta los parámetros que aparecen en la fórmula. La ecuación de Taylor relaciona la duración de la herramienta con la velocidad de corte donde la relación inversamente proporcional entre ambas evidencia que la reducción de la Vc aumenta la vida útil de la herramienta 4. El desgaste de flanco se controla mediante el parámetro Vb.

Suponiendo que la herramienta de corte continúa mecanizando a pesar del desgaste ¿Cómo influiría sobre el mecanizado de una pieza un desgaste excesivo de la herramienta? ¿Sería necesario controlarlo?

5. En caso de que durante el mecanizado de una pieza, se observe una rotura de la herramienta. ¿Qué parámetros de mecanizado se podrían modificar? ¿Cómo afectarían a la productividad?

Los parámetros de mecanizado que se podrían modificar: -

La velocidad de corte Ángulo de Incidencia de la herramienta La velocidad de avance El tiempo de trabajo de una herramienta El material de la pieza y La tenacidad de la herramienta.

Cuando mecanizamos no se pueden dar golpes a la pieza. El primer contacto contra la pieza tendrá que ser muy suave para evitar el golpe ya que eso produce roturas en las plaquitas, cuanto mas duras , mas facil es que se partan. Afectaría en términos de tiempo y términos económicos sobre todo! 6. En caso de que se mecanice un material con una alta afinidad química con la herramienta, ¿Qué tipo de desgaste sería el dominante? ¿Qué parámetro de desgaste crees que habría que controlar?

El desgaste por adhesión: se produce cuando dos superficies se deslizan una sobre otra, estableciendo fuerzas adhesivas muy fuertes que arrancan los fragmentos de una superficie que se adhieren a otra. Este tipo de desgaste puede originar el deterioro en forma adhesiva o desgarramiento en las superficies de las piezas de los mecanismos.

En muchos casos se observan porciones relativamente grandes de material trasladados al cuerpo opuesto y firmemente adheridas a su superficie. Había que controlar las propiedades y la microestructura del material, normalmente si ambas superficies tienen elevada dureza, la rapidez de desgaste es reducida; así mismo la temperatura. 7. Investiga por qué no se pueden utilizar las herramientas de Diamante policristalino (PCD) en materiales férricos y por ello es necesario en estos casos utilizar herramientas de CBN.

No se pueden utilizar las herramientas de Diamante policristalino en materiales férricos debido a que se produciría una reacción química entre el hierro (Fe) y el carbono (C) del diamante que ocasionaría un rápido desgaste de la herramienta. El Diamante Policristalino es un material de extrema dureza adecuado para trabajos de materiales abrasivos. Se utilizan herramientas de CBN, aunque ligeramente con menos dureza que los PCD, porque no reacciona con el hierro (Fe) del acero

8. Investiga cómo se fabrica una plaquita de metal duro.

El metal duro es un material sinterizado con partículas duras de carburo metálico (generalmente carburo de tungsteno (WC)) incluidas en un aglomerante de cobalto. Las plaquitas de metal duro ofrecen un buena resistencia al desgaste y a la rotura y su uso extendido abarca un amplio campo de aplicaciones. Generalmente una plaquita se compone de un 80% de carburo de volframio y una matriz metálica, hecha normalmente de cobalto, que se

fusiona con los granos de metal duro. Los elementos principales de una plaquita de metal duro: – WC = carburo de tungsteno – Co = cobalto Otros elementos de uso habitual son los carburos de titanio, tantalio y niobio. El diseño de distintos tipos de pulverización y diferentes porcentajes de cada elemento es lo que diferencia las calidades. El polvo se tritura y deshidrata por aspersión, se tamiza y se vierte en contenedores. Además del tamaño de grano de WC, la cantidad de fase aglutinante es un factor importante para determinar las características del carburo. Un incremento en el contenido de Co y en el tamaño del grano de WC incrementa la tenacidad, pero también reduce la dureza y con ella la resistencia al desgaste del sustrato. Prensado de polvo compactado La operación de prensado cuenta con varias herramientas: – Embutidores superior e inferior – Espiga central – Cavidad Procedimiento de prensado – Se vierte el polvo en la cavidad

– Los embutidores superior e inferior se unen (20-50 toneladas) – Un robot recoge la plaquita y la deposita sobre una bandeja de granito – Se realiza un control SPC aleatorio, para comprobar el peso La plaquita presenta en esta fase una porosidad del 50% Sinterizado de las plaquitas prensadas El sinterizado consta de las siguientes fases: – Carga de las bandejas de plaquitas en un horno de sinterizado – La temperatura se eleva hasta ~1400 °C – Este proceso funde el cobalto que actúa como aglutinante – La plaquita se contrae un 18% en todas las direcciones durante la fase de sinterizado, lo que supone una reducción de volumen del 50%