Influence of end milling process parameters on micro-hardness of LM25 aluminium alloy

Influencia de los parámetros del proceso de fresado final en la microdureza de la aleación de aluminio LM25

La integridad de la superficie del componente mecanizado desempeña un papel vital en las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio. Esta investigación se centró en el desarrollo de un modelo analítico con el fin de predecir los cambios en la microdureza y microestructura de la aleación de aluminio LM25 Se adoptó el diseño de experimento (DOE) para determinar el efecto de los parámetros del proceso de fresado final, tales como la velocidad de corte (Cs), la velocidad de avance (f ) y la profundidad axial de corte (ap) en la microdureza media aritmética (MH). La microdureza de las muestras se comprueba con el durómetro de Vicker. El enfoque de deseabilidad proporciona una mayor precisión del resultado y la capacidad de predecir los parámetros del proceso de corte. El ajuste óptimo de mecanizado para la optimización de un solo objetivo corresponde a Cs (81, 86 m/min), f(0,058 mm/rev), ap(2,78 mm) da mayor valor de MH (134,2 HV).

INTRODUCCIÓN

En la industria manufacturera, el proceso de fresado se aplica ampliamente para la eliminación de material. Las superficies fresadas se engranan con otras piezas para conseguir un mejor comportamiento de la maquinaria y también para mejorar ciertas funciones como el diseño cinético [1]. La tensión residual, la microdureza y el cambio en la microestructura muestran un mayor impacto en la iniciación y propagación del agrietamiento. [2]. Sin embargo, las grandes deformaciones se produjeron con una alta tensión de deformación debido al complejo proceso de mecanizado, acoplándose con una gran cantidad de calor generado por la disipación del trabajo plástico y el calentamiento por fricción [3]. Durante el proceso de mecanizado, el análisis de la integridad superficial inducida, como la transformación de fase, la tensión residual, la microdureza y el tamaño de grano, es muy difícil debido a la complicación del comportamiento termomecánico de los materiales a altas velocidades de deformación, y varía con los parámetros del proceso [4,5].

Tradicionalmente, la selección de los parámetros del proceso no garantiza la calidad del acabado superficial ni ayuda a conseguir una mayor tasa de eliminación de material. Por tanto, la selección de los parámetros del proceso debe mejorar la eficiencia de la máquina y reducir el coste de producción mediante el control efectivo de la rugosidad superficial [6]. Se pueden resolver múltiples problemas adoptando la metodología del Diseño de Experimentos. En el campo de la ingeniería, el coste de producción puede reducirse de forma efectiva adoptando ciertas técnicas como el diseño compuesto central (CCD), Taguchi y el diseño Box-Benkhen (BBD) [7]. La investigación de los parámetros del proceso sobre las respuestas puede realizarse eficazmente mediante un enfoque estadístico basado en la metodología de superficie de respuesta (RSM).