Mecanizado Duro Desmitificado: Conceptos Clave y Mejores Prácticas

Las actividades de mecanizado duro son típicamente las últimas tareas de ensamblaje ejecutadas en piezas y segmentos; calidad dimensional y superficial deseada está sujeta a parámetros y condiciones de mecanizado duro. Mecanismos respecto a formación de viruta, generación de calor, fuerzas de mecanizado, energía y potencia, desgaste de herramienta y uso de lubricante son distintos a los de mecanizado convencional. Por tanto, es crítico comprender estos mecanismos antes de planear interacción de ensamblaje con pieza de trabajo dura.

Cuando la herramienta se desgasta más rápido, causa problemas de integridad superficial: imperfecciones, rugosidad, formación de capa blanca, tensiones residuales. Para reducir desgaste, se puede usar lubricante. Como mecanizado duro requiere diversas herramientas de corte que sustenten y mejoren la mecánica del ciclo, es esencial entender opciones en materiales de herramienta, materiales de recubrimiento y técnicas de aplicación, micro-geometría de herramienta, características de desgaste y fallo.

Orígenes del Mecanizado Duro

Tras su invención en mediados de los 80s, servicios de mecanizado duro mejoraron significativamente en operaciones. Fresado, mandrinado, brochado, hobbling y otros procesos evolucionaron a procesos avanzados con ayuda tecnológica. Mejoras en máquinas rígidas adecuadas, materiales de corte superduros, diseños especiales de herramienta y porta-herramienta, y configuraciones completas permitieron accesibilidad generalizada de corte de piezas endurecidas para casi cualquier taller. Antes, método para terminar pieza de acero endurecido era rectificado. Sin embargo, uso de herramienta de corte para mecanizar piezas duras probó ser más beneficioso. Esto dio paso a otras aplicaciones de forma no convencional, particularmente torneado, mandrinado y fresado.

El primer servicio de mecanizado duro —torno duro— se usó principalmente en industria automotriz para mejorar fabricación de componentes de transmisión. Ejemplo común: superficies de rodamiento de engranajes. Inicialmente rectificadas, luego mecanizado duro tomó control usando insertos de nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN).

Aplicaciones del Mecanizado Duro

Servicios de mecanizado duro típicamente usados en componentes con propiedades de material como engranajes, ejes, arbotantes, árboles de levas, juntas cardán, piñones de ataque, componentes de unión. Productos terminados para materiales de transporte y energía. También papel importante en ingeniería mecánica general. Servicios extendidos mundialmente en diversas industrias.

Hoy, mecanizado duro es alternativa confiable a operaciones que requerirían rectificado. Sin embargo, varias industrias operan con rectificado y mecanizado duro mano a mano. De hecho, mejoras en motores de mecanizado duro incorporaron husillos de rectificado para mejor eficiencia.

Beneficios del Mecanizado Duro

Fuentes y expertos afirman que son métodos beneficiosos para crear componentes necesarios. Se adaptan a contornos complejos de piezas. Acomodan cambios rápidos entre tipos de componentes. Manejan varias operaciones en una sola configuración. Alta tasa de remoción de metal y baja inversión en máquina-herramienta. Además, pueden usar mismo torno CNC para torneado blando.