Realización de mejoras tribológicas en las superficies de los orificios

Este proceso "mecanoquímico" puede mejorar las propiedades tribológicas de los materiales ferrosos como el acero y el hierro fundido mediante el pulido/mesetaje mientras se impregna la superficie a un nivel nanométrico con tungsteno. Crédito de la foto:Sunnen

A menudo, el bruñido es una de las operaciones de mecanizado finales para piezas con orificios de precisión que deben acomodar componentes internos coincidentes. Según el fabricante de equipos de bruñido y abrasivos Sunnen, el proceso puede remediar varias condiciones de perforación desfavorables, incluido el tamaño del diámetro, la boca abocinada, la ondulación, la conicidad, el arco iris, la forma del barril, la vibración del escariador, las marcas de perforación y los orificios no redondos. Puede alcanzar tolerancias de diámetro interior de ±0,0002 pulgadas y dejar atrás su característico patrón de sombreado cruzado para la retención de la lubricación.

Dando un paso adelante, Sunnen se asoció recientemente con Applied Nano Surfaces (ANS) de Suecia para ofrecer la tecnología de triboacondicionamiento ANS en equipos de bruñido CNC Sunnen estándar. El triboacondicionamiento, que es un proceso que se realiza después del bruñido y que se parece mucho a una operación de bruñido, puede mejorar el acabado de la superficie del orificio y el sellado de la combustión al mismo tiempo que reduce la fricción y el desgaste entre los componentes acoplados.

Lo hace a través de lo que las empresas denominan un proceso "mecanoquímico" diseñado para mejorar las propiedades tribológicas de los materiales ferrosos (como el acero y el hierro fundido) mediante el pulido/meseta mientras se impregna la superficie a un nivel nanométrico con tungsteno. .

Imagine una operación de bruñido típica:una herramienta giratoria (mandril) equipada con piedras abrasivas que entra y sale de un orificio mientras se lubrica con aceite. Durante el proceso, la herramienta expande los abrasivos para que entren en contacto con la superficie del orificio, lo que les permite eliminar cantidades diminutas de material para que el orificio alcance su tamaño y acabado adecuados.

La presión de los “rebordes” de carburo sobre la superficie del orificio, combinada con el calor que se desarrolla, hace que el tungsteno del fluido triboacondicionador se impregne en la superficie del material base a un nivel submicrónico. Crédito de la foto:Sunnen

Con el triboacondicionamiento, las piedras abrasivas se reemplazan con “rebordes” de carburo pulidos y rectificados, y el aceite se reemplaza con el fluido de proceso que contiene tungsteno. La presión de los salientes sobre la superficie del orificio, combinada con el calor que se desarrolla, hace que el tungsteno del fluido se impregne (infundido y unido químicamente) en la superficie del material base a un nivel de submicras. Debido a que el tungsteno está impregnado en el material base, no está sujeto a descamación o descamación como puede ocurrir con otros revestimientos resistentes al desgaste aplicados. (es decir, el triboacondicionamiento no es un proceso de recubrimiento). Y resiste mejor la degradación de los solventes, combustibles y lubricantes. Además, el proceso produce un efecto "como se ejecuta" en la superficie plana pulida y deja atrás el sombreado de pulir subyacente.

Una aplicación muy adecuada para el triboacondicionamiento son los cilindros y revestimientos de motores de automóviles, donde la fricción reducida entre esos componentes y los anillos del pistón significa menos pérdida de energía y emisiones reducidas. Además, el efecto de bruñido sirve como proceso de "rodaje" para cilindros y camisas que, de otro modo, ocurriría una vez que se ensambla y arranca un motor por primera vez. Además, las piezas tratadas son más compatibles con lubricantes de menor viscosidad, lo que da como resultado una mejor economía de combustible del motor sin el riesgo de fallas relacionadas con el desgaste.

Para componentes tales como camisas de cilindros, el proceso produce una superficie "como funciona" en la superficie plana bruñida mientras deja atrás el sombreado de bruñido subyacente.

Otros componentes automotrices aplicables para el triboacondicionamiento en máquinas bruñidoras incluyen cojinetes, guías de válvulas y bielas. El proceso también es apropiado para engranajes y conjuntos hidráulicos como válvulas de cartucho.

Sunnen ofrece el tratamiento de triboacondicionamiento para usar en sus nuevas máquinas bruñidoras, pero la tecnología también se puede adaptar a máquinas existentes que cumplan con los requisitos para los sistemas de control y alimentación de precisión necesarios para producir las fuerzas necesarias para el proceso.

Pero, más allá de la capacidad de tratar superficies de diámetro interior, ANS ha desarrollado procesos de triboacondicionamiento para superficies de diámetro exterior con geometría compleja, incluidos árboles de levas, cigüeñales y dientes de engranaje utilizando otras plataformas de equipos de máquinas herramienta convencionales.