Tipos de virutas en corte de metales [Notas con PDF]

En el proceso de corte de metales de diferentes formas y tamaños, se produce una pérdida de material en forma de virutas. Diferentes procesos de corte dan como resultado la producción de diferentes tipos de chips. Por lo tanto, en este artículo, le mostraré los distintos tipos de virutas que se pueden encontrar al mecanizar diferentes materiales.

¿Qué es la viruta en el proceso de corte de metales?

Para darle al metal la forma y el tamaño deseados, se elimina el metal sobrante de la superficie del metal utilizando diversas máquinas herramienta y técnicas. Este metal removido y deformado se llama Chip.

Antes de profundizar en la viruta, echemos un vistazo a las terminologías básicas utilizadas durante el corte de metales.

Cara de rastrillo:

Es la cara de la herramienta de corte utilizada.

Ángulo de inclinación: 

• Es el ángulo entre la cara de desprendimiento y la normal a la superficie de mecanizado.
• Un ángulo de ataque más alto asegura un mejor corte y también reduce la fuerza de corte.
• Pero se puede aumentar dentro de un límite porque reduce el respaldo de metal disponible en el rastrillo de la herramienta y, por lo tanto, reduce la resistencia de la punta de la herramienta y la disipación de calor a través de la herramienta.
• Debe ser del orden de 15 grados y puede ser cero o negativo cuando sea necesario.

Ángulo libre:

• Es el ángulo entre la parte inferior de la herramienta (cara del flanco) y la superficie mecanizada.
• El ángulo de separación se proporciona para que la herramienta no roce ni estropee la superficie metálica.
• Aumenta las fuerzas de corte y por lo tanto se utiliza del orden de 5-6 grados.
• También se le llama ángulo de alivio.

Formación de virutas:

• Cuando la herramienta entra en contacto con la superficie metálica, se produce una compresión elástica y luego una compresión plástica de la cara metálica en contacto con la cara inclinada de la herramienta. Esto desarrolla cizallamiento y, en última instancia, comienza la fluencia o la fractura.
• Finalmente, el metal deformado o la viruta fluyen sobre la cara de la herramienta y se eliminan.
• La viruta se eliminará y se deformará aún más debido a la fricción, según las condiciones de corte.

Tipos de virutas en corte de metales:

Hay tres tipos básicos de virutas en el proceso de corte de metales:

1. Fichas continuas
2. Fichas discontinuas
3. virutas continuas con bordes incorporados (BUE).

#1 Fichas continuas:

Cuando las virutas formadas durante la operación de corte no tienen ningún intervalo, este tipo de virutas se denominan virutas continuas. Estas virutas se forman cuando se corta un material dúctil, por ejemplo, acero.

Razones para la formación de fichas continuas:

• La velocidad de corte debe ser alta :Para la formación de virutas metálicas continuas, se requiere que la velocidad de corte o velocidad de corte sea alta. Si la velocidad es lo suficientemente alta, el material nuevo se cortará antes de que se rompa la viruta.
• El ángulo de inclinación debe ser grande :Un mayor ángulo de inclinación ayudará en el flujo suave de las virutas de metal creando así virutas de metal continuas.
• El material debe ser dúctil:La ductilidad de un material es uno de los factores más importantes en la producción de virutas continuas. Cuanto mayor sea la ductilidad, más virutas continuas se producirán.
• El coeficiente de fricción debe ser lo más bajo posible :Si el coeficiente de fricción es alto, se producirá una gran cantidad de calor que hará que el material se vuelva quebradizo y no apto para la producción continua de virutas.
• Profundidad de corte:la profundidad de corte para producir virutas continuas debe ser baja. Si la profundidad de corte es mayor tenderá a la rotura de las virutas. Efectos de virutas continuas y mejor acabado superficial. Debido a la pequeña profundidad de corte y la alta velocidad de corte, el acabado superficial obtenido es excelente en el caso de virutas continuas.
• Bajo consumo de energía :El bajo coeficiente de fricción y el uso de lubricante hacen que se consuma menos energía durante el proceso de corte de metal en caso de virutas continuas.
• Mejor vida útil de la herramienta: La vida útil de la herramienta de corte aumenta ya que el material es dúctil, la fricción es menor, y lubricantes.

#2 Fichas discontinuas:

Cuando hay una rotura o fractura de las virutas en el proceso de corte de metales, estos tipos de virutas se denominan virutas discontinuas. Estas virutas se forman cuando se cortan materiales frágiles como el hierro fundido.

Razones para la formación de fichas discontinuas:

• Velocidad de corte baja :Una velocidad de corte baja hace que la viruta se rompa antes de que avance la herramienta de corte. Esto provoca la producción de chips discontinuos.
• ángulo de inclinación bajo :Un ángulo de inclinación bajo empuja la viruta hacia afuera en lugar de curvarla, lo que produce virutas discontinuas.
• Se utilizan materiales frágiles :A diferencia de los materiales dúctiles, los materiales quebradizos tienden a romperse, por lo que se forman virutas discontinuas.
• Altas fuerzas de fricción :Como se mencionó anteriormente, las altas fuerzas de fricción provocan la generación de calor que hace que el material se vuelva quebradizo, como resultado de lo cual hay una formación de virutas discontinuas.
• Mayor profundidad de corte :A medida que aumenta la profundidad de corte, también aumenta el grosor del material extraído. El mayor grosor del material hace que se rompa, lo que da como resultado la formación de virutas discontinuas.

Efectos de chips discontinuos:

• Mayor eliminación de material :Se elimina una mayor cantidad de material en la formación de virutas discontinuas, esto es de ayuda cuando hay una gran diferencia de tamaño entre la pieza de trabajo y la dimensión requerida.
• Mayor vida útil de la herramienta a baja velocidad: El ángulo de inclinación bajo ayuda a aumentar la vida útil de la herramienta a bajas velocidades.
• Las fichas son convenientes para desechar: Las astillas discontinuas son fáciles de manejar y desechar, debido a su pequeño tamaño y se pueden llenar fácilmente en algún contenedor para desechar o reciclar.

#3 Viruta continua con borde incorporado (BUE):

Este es el tipo de viruta continua que se forma cuando la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo es muy alta. Debido a la alta fricción y temperatura, se suelda una cantidad muy pequeña de material en el chip.

Razones para la formación de BUE:

• Temperatura alta :La razón principal de la formación de un borde acumulado se debe al exceso de temperatura. Debido a la temperatura muy alta (más que el punto de fusión del metal), una cierta cantidad de metal se suelda y se acumula en el chip. El resto de las razones son responsables de la temperatura alta.
• Muy alta fricción :La razón principal de un aumento de la temperatura en relación con la herramienta y la pieza de trabajo se debe a la alta fricción, que a su vez se convierte en la razón principal responsable de la formación de filos acumulados.
• Refrigerante insuficiente: Otro factor que es responsable del aumento de la temperatura es el uso insuficiente de refrigerante. El refrigerante utilizado es generalmente una mezcla de aceite y agua.
• Tipo de material: Para la formación de una viruta continua es necesario que el material sea dúctil. Por lo tanto, en material dúctil, se forma un borde acumulado.
• Ángulo de inclinación pequeño: El ángulo de ataque pequeño es uno de los factores por los que se forma un borde de acumulación. Esto se debe a que se requiere para la formación de virutas continuas.

Efectos de virutas continuas con bordes acumulados:

• Mayor vida útil de la herramienta :La vida útil de la herramienta aumenta porque la viruta que se forma protege la herramienta de las altas temperaturas, lo que aumenta la vida útil de la herramienta.
• Acabado superficial rugoso :Hay una formación de la superficie rugosa debido a la presencia de acumulaciones en la superficie de trabajo.
• Mayor consumo de energía: Debido al pequeño ángulo de inclinación y la gran profundidad de corte, aumenta el consumo de energía.

Resumen:

En el proceso de corte de metales se forman tres tipos de virutas. La formación de virutas continuas proporciona un excelente acabado superficial que tiene un impacto positivo en la pieza de trabajo.

La formación de virutas discontinuas tiene impactos tanto positivos como negativos en la pieza de trabajo. La formación de la viruta continua con filos acumulados tiene un impacto principalmente negativo en la pieza de trabajo.

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