Cómo limitar el endurecimiento por deformación al mecanizar barras de GH38A

Para limitar el endurecimiento por deformación durante el mecanizado de barras de acero GH38A, mantenga un corte continuo con un filo afilado, un espesor de viruta suficiente y una configuración rígida. Las pasadas ligeras repetidas, las marcas de permanencia y las plaquitas desgastadas dejan material más difícil de cortar en la pasada siguiente. Cuando aumenten las fuerzas de corte o empeore el acabado, determine si el filo está rozando, si la configuración vibra o si se están volviendo a cortar las virutas antes de cambiar los parámetros.

El estado de suministro de la barra determina el punto de partida. Confirme en la documentación la designación del material, el tratamiento térmico, la dureza y el estado de la superficie. Una superficie trabajada en frío y un estado envejecido presentan exigencias de mecanizado distintas a las del material tratado en solución. Establezca los datos de corte a partir de las recomendaciones de herramientas aplicables al material y estado confirmados y, después, ajústelos mediante pruebas controladas.

Distinga el endurecimiento por deformación de problemas similares

El desgaste rápido de la plaquita por sí solo no demuestra que haya un endurecimiento por deformación excesivo. Una velocidad de corte alta, el contacto interrumpido, un suministro insuficiente de refrigerante y las vibraciones pueden producir síntomas similares. Observe cuándo aparece el problema e inspeccione el filo antes de elegir una corrección.

La medición de la dureza de una capa afectada curva, rugosa o delgada requiere un método adecuado. Los síntomas observados en planta ayudan al diagnóstico, pero no determinan la profundidad de la capa endurecida. No elija una profundidad de eliminación basándose únicamente en el aspecto.

Asegure que el filo tenga suficiente material para cortar

El avance, la preparación del filo y la profundidad de corte actúan conjuntamente. Una plaquita con un redondeo de filo pronunciado necesita un espesor de viruta suficiente para cortar eficazmente. Reducir el avance hasta que la herramienta solo pula la superficie aumenta el rozamiento y la deformación. Aunque una plaquita parezca afilada, su rendimiento puede ser deficiente si su geometría no es adecuada para una pequeña sobremedida de acabado.

Para el torneado, seleccione un avance dentro del intervalo recomendado por el fabricante de la plaquita para el grupo de aleaciones, el rompevirutas y la profundidad de corte pertinentes. Cuando cambia la velocidad del husillo, el avance por revolución describe la condición de corte con más precisión que el avance por minuto. El ángulo de posición de la herramienta también afecta al espesor de la viruta, por lo que el mismo avance con distintos portaherramientas no necesariamente produce el mismo contacto.

Planifique la sobremedida de acabado antes de iniciar el desbaste. Deje suficiente material para una pasada de acabado continua que elimine la superficie afectada y cumpla los requisitos dimensionales. Una sucesión de pasadas correctivas muy poco profundas puede consumir la tolerancia y deformar repetidamente la misma zona. Si la sobremedida restante es demasiado pequeña para la plaquita actual, reconsidere la geometría de acabado y el proceso antes de realizar otra pasada.

Una mayor profundidad de corte solo resulta útil mientras la máquina, el portaherramientas y la pieza permanezcan estables. Aumentarla hasta que una barra esbelta se flexione introduce otra causa de rozamiento. Cuando el estado del material lo permita, utilice pasadas de desbaste uniformes y evite detenerse repetidamente en la misma posición axial.

Controle el estado del filo y el movimiento de la pieza

Utilice herramientas diseñadas para aleaciones resistentes al calor difíciles de mecanizar, con una geometría adecuada para la operación. Por lo general, una geometría de corte positiva reduce las fuerzas de corte, pero un filo demasiado frágil puede astillarse durante el contacto interrumpido o al atravesar una superficie irregular del material en bruto. Con la orientación del proveedor de herramientas, elija el equilibrio adecuado entre resistencia del filo y capacidad de corte.

Preste especial atención al radio de punta en piezas esbeltas. Un radio mayor puede reforzar el filo y mejorar el acabado superficial teórico, pero también aumenta la carga radial en muchas condiciones de torneado. Si la pieza se flexiona, un radio menor adecuado y una geometría más positiva pueden lograr un corte más estable.

Mantenga corto el voladizo de la herramienta, asiente las plaquitas sobre superficies de apoyo limpias y utilice un soporte adecuado para barras largas. La carga del contrapunto o de la luneta debe adaptarse a la geometría del componente; una fuerza de apoyo excesiva puede deformar una pieza esbelta. Compruebe la altura del centro de la herramienta, ya que un ajuste incorrecto modifica el ángulo de incidencia y favorece el rozamiento.

Sustituya la plaquita antes de que el desgaste provoque un aumento sostenido de la carga de corte o dañe la superficie. Registre el patrón de desgaste, además del tiempo de corte transcurrido. El desgaste de flanco, las muescas en la profundidad de corte y el astillamiento del filo requieren ajustes distintos; tratar todos los fallos como un problema de velocidad oculta la causa.

Equilibre la velocidad de corte con un suministro fiable de refrigerante

Comience con una velocidad de corte conservadora basada en los datos de herramientas aplicables. Una velocidad excesiva acelera el desgaste térmico, mientras que reducirla sin tener en cuenta el avance y la geometría del filo puede no resolver la adhesión ni el rozamiento. Ajuste una sola variable cada vez y compare cortes equivalentes con un estado del filo similar.

En tornos que utilizan velocidad de corte constante, establezca un límite adecuado de velocidad del husillo. A medida que disminuye el diámetro, el aumento de la velocidad de rotación puede superar los límites de sujeción de la pieza o de vibración. Por ello, un cambio brusco del acabado cerca del centro de una cara puede deberse a una causa distinta del deterioro durante el torneado longitudinal.

Dirija el refrigerante hacia la zona de corte para que llegue a la interfaz herramienta-viruta y evacúe las virutas. El suministro a alta presión es útil cuando la máquina, el portaherramientas, la plaquita y el resguardo están diseñados para ello. La presión por sí sola no compensa una boquilla mal orientada ni un rompevirutas que funcione fuera de su intervalo previsto.

Mantenga la concentración de refrigerante especificada para el fluido y asegure un suministro constante. Una evacuación deficiente de las virutas permite que las virutas calientes entren en contacto con la superficie acabada o vuelvan a entrar en el corte. Si se forman virutas largas, revise conjuntamente el avance, la profundidad y la idoneidad del rompevirutas, en lugar de reducir automáticamente el avance.

Evite el rozamiento durante la entrada, la salida y las operaciones interrumpidas

Programe las entradas y salidas para evitar que la herramienta permanezca apoyada contra la pieza. En los resaltes, coordine la trayectoria para que el filo no permanezca cargado cuando se detiene el avance axial. Cuando la geometría y las tolerancias lo permitan, utilice una salida controlada que despeje la superficie sin arrastrar el filo por la zona acabada.

El taladrado también requiere mantener un corte continuo. Si la broca deja de avanzar mientras sigue girando, puede deformar el fondo del agujero y dificultar la reentrada. Siga las recomendaciones del fabricante de la broca sobre avance, suministro de refrigerante y ciclos de taladrado. El refrigerante a través de la herramienta suele facilitar la evacuación de virutas en agujeros profundos; los ciclos cortos repetidos que provocan rozamiento en cada reinicio pueden anular esa ventaja.

En fresado, el avance programado no representa directamente el espesor real de viruta en todas las condiciones de contacto. Una pequeña profundidad radial de contacto y las esquinas modifican las condiciones de corte. Aplique las recomendaciones del proveedor de la fresa sobre el espesor de viruta y evite trayectorias que provoquen aumentos bruscos del contacto superiores a la capacidad de la configuración.

Base el siguiente ajuste en datos observables

Ante una operación de torneado problemática, comience con un filo nuevo y adecuado y una configuración estable. Registre el estado de la barra, la velocidad de corte, el avance por revolución, la profundidad de corte, la disposición del refrigerante y el momento en que cambia el acabado o la carga. Después, realice un único ajuste controlado. Si cambia simultáneamente la velocidad, el avance y las herramientas, será difícil reproducir un resultado satisfactorio.

Los registros del material son importantes al comparar pruebas. Una categoría comobarras de superaleación Alloy abarca una amplia gama de productos; para tomar decisiones de mecanizado sigue siendo necesario conocer la designación específica GH38A, el estado de suministro, las dimensiones y la documentación trazable del material. Los datos de corte de otra aleación o de otro estado de tratamiento térmico no deben transferirse sin validación.

Tras un fallo de herramienta, inspeccione la zona afectada y el material restante antes de reanudar el mecanizado. Instale un filo en buen estado y elija una pasada de recuperación que elimine el material dañado sin exceder la sobremedida de la pieza ni la capacidad de carga de la configuración. Si la sobremedida no permite realizar esa pasada, determine cómo recuperar la pieza antes de que otra pasada ligera dificulte aún más la recuperación de la superficie.