Resumen

Este artículo presenta los resultados experimentales del torneado de hierro esferoidal (grado EN-GJS-500-7) utilizando herramientas de L-CBN. El proceso de corte puede clasificarse como corte de alto rendimiento (HPC) debido a una tasa de arranque de material relativamente alta de unos 190 cm3/min. Las investigaciones realizadas incluyen magnitudes fundamentales del proceso y características de la superficie mecanizada, es decir, fuerzas de corte componenciales, energía de corte específica, valores medios y máximos de la temperatura de corte, así como distribución de la temperatura en la zona de corte, progreso del desgaste de la herramienta visualizado mediante curvas de desgaste apropiadas y parámetros de rugosidad superficial 2D/3D.

INTRODUCCIÓN

Recientemente, la fabricación avanzada ha seguido aplicando materiales con propiedades de servicio específicas. En particular, las industrias de construcción de maquinaria, automoción y energía eólica consumen más fundiciones dúctiles, incluidas las fundiciones nodulares/esferoidales (NCI/SCI), las fundiciones de grafito compactado (CGI) y las fundiciones dúctiles austempladas (ADI). Esta tendencia puede explicarse por sus mayores resistencias mecánicas, que mantienen buenas resistencias a la fluencia (plasticidad) y a la fatiga [1]. Según el índice de maquinabilidad, estos hierros se clasifican como materiales difíciles de mecanizar. Sus índices de maquinabilidad son comparables a los de los aceros aleados de alta resistencia, por ejemplo el P-F SCI con el acero AISI 4140 [2]. En consecuencia, necesitan rutinas tecnológicas especiales para ser mecanizados eficientemente. Por otra parte, los fabricantes de herramientas de corte aún no recomiendan las herramientas y condiciones de corte adecuadas [3]. El mecanizado de SCI necesita, debido a su característica microestructura bifásica con inclusiones globulares de grafito y alta ductilidad, materiales para herramientas de corte más resistentes al desgaste, como carburos recubiertos multicapa, cerámicas de nitruro de silicio recubiertas y sin recubrir Si₃N₄, (recubiertas con Al₂O₃/TiN), SIALON y L-CBN dependiendo del grado de hierro y las condiciones de mecanizado [4].

Debido a que los experimentos previos de corte al mecanizar material SCI P-F con herramientas de corte de nitruro de silicio revestidas y sin revestir indicaron vidas de herramienta bastante bajas, de varios minutos como máximo [3-5], este estudio se realizó utilizando herramientas L-CBN. Obviamente, se sabe que las herramientas de CBN son capaces de mecanizar hierro EN-GJS-500-7 con una velocidad de corte claramente superior, de hasta unos 500 m/min. Además, la tasa de arranque de material (MRR) puede aumentar considerablemente [6]. 

• Materias:Corte de metales Parámetros de corte Parámetros de mecanizado Rugosidad
• Subjects:Metal cutting Cutting parameters Machining parameters Roughness
• Palabras claves:Fundición esferoidal; Herramienta CBN; Fuerza de corte; Temperatura de corte; Rugosidad superficial
• Keywords:Spheroidal cast iron; CBN tool; Cutting force; Cutting temperature; Surface roughness