Formación de Viruta Explicada: Tipos de Virutas en Corte de Metales

¿Qué es la Formación de Viruta?

La formación de viruta es parte del proceso de corte de materiales por medios mecánicos, usando herramientas como sierras, tornos y fresadoras. Una comprensión de la teoría e ingeniería de esta formación es una parte importante del desarrollo de tales máquinas y sus herramientas de corte.

El estudio formal de la formación de viruta fue fomentado alrededor de la Segunda Guerra Mundial y poco después, con aumentos en el uso de máquinas de corte más rápidas y potentes, particularmente para corte de metal con las nuevas cortadoras de acero de alta velocidad.

La formación de viruta se describe usualmente según un modelo de tres vías desarrollado por Franz. Este modelo es mejor conocido dentro del campo de diseño de máquinas herramienta, aunque también se usa cuando un área de aplicación, como carpintería, requiere un vocabulario para describir la formación de viruta con más detalle de lo usual.

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Tipos de Virutas

1. Virutas Continuas

En el proceso de mecanizado, las virutas continuas se forman durante el mecanizado de material dúctil con alta velocidad y fricción mínima entre la herramienta y el material. Debido a la deformación plástica continua al aplicar la herramienta, se produce este tipo de viruta.

El acero dulce y el cobre son materiales dúctiles. El espesor de la viruta es igual a toda la longitud. Comúnmente proporciona buen acabado superficial. El principal inconveniente de este tipo de viruta es difícil de manejar y desechar. Las condiciones responsables para la formación de virutas continuas son:

• Material dúctil como acero dulce es usado
• Ángulo de ataque mayor de la herramienta
• Alta velocidad de corte
• Fricción mínima entre la interfaz viruta-herramienta
• Pequeña profundidad de corte

Ventajas

La formación de virutas continuas durante el proceso de mecanizado tiene las siguientes ventajas:

• Mejor acabado superficial al material dúctil
• Menor generación de calor debido a fricción mínima entre cara de herramienta y viruta
• Bajo consumo de energía
• Larga vida de herramienta debido a menor desgaste

2. Virutas Discontinuas

Si las virutas durante el proceso de mecanizado no son continuas, es decir, se forman con rotura, se llaman virutas discontinuas.

Las virutas discontinuas se forman cuando metales frágiles o duros como latón, bronce y hierro fundido se usan como piezas de trabajo en el proceso de mecanizado.

Las virutas discontinuas también se forman en material dúctil cuando la fricción entre herramienta y pieza es alta. Las virutas discontinuas no son buena señal para mecanizado de material dúctil ya que dan mal acabado superficial y el proceso se vuelve lento.

Condiciones responsables para la formación de virutas discontinuas:

• Baja tasa de avance
• Ángulo de ataque pequeño de la herramienta
• Alta velocidad de corte
• Altas fuerzas de fricción en la interfaz viruta-herramienta
• Demasiada profundidad de corte

Ventajas

La formación de virutas discontinuas en materiales frágiles proporciona buen acabado superficial, aumenta la vida de la herramienta y reduce el consumo de energía.

Desventajas

Cuando se forman virutas discontinuas en materiales dúctiles, la pieza resulta en mal acabado superficial y ocurre desgaste excesivo de la herramienta.

3. Virutas Continuas con Filo Acumulado (Built-Up Edge)

En el proceso de mecanizado de material dúctil, las virutas continuas se forman con filo acumulado cuando la temperatura y presión en el corte y fricción de la viruta y cara de herramienta son altas.

Es casi similar a las virutas continuas pero es rugosa debido al filo acumulado. Esta función puede causar que el material se pegue or suelde al filo de la herramienta.

¿Te preguntas cómo se produce?

Se crea cuando la viruta fluye hacia arriba y la fricción entre la interfaz de la viruta y herramienta es alta. El calor generado en la punta de la herramienta es muy alto, debido a la alta fricción entre la viruta y la herramienta.

Por tanto, metal comprimido se ajusta a la punta de la herramienta y se suelda, por lo que se conoce como filo acumulado (built-up edge). Si la viruta fluye a través de este filo acumulado, se rompe y se aleja de la viruta y se denomina virutas de filo acumulado. El resto del filo acumulado se adhiere a la superficie de la pieza y la vuelve más gruesa.

¿Por qué ocurren Virutas Continuas con BUE cuando mecanizas?

• Al usar material dúctil durante el mecanizado
• Debido al ángulo de ataque menor de la herramienta
• La velocidad de corte de la herramienta es lenta
• Falta de refrigerante y puede causar aumento de fricción entre caras viruta-herramienta
• El espesor de la viruta es alto
• Debido a la alta temperatura entre pieza y herramienta
• Alta tasa de avance de la herramienta

Ventajas

La formación del BUE tiene una ventaja: protege la herramienta de daño por alta fricción y temperatura generada durante el mecanizado, y por tanto la vida de la herramienta aumenta.

Desventajas

La formación de estos tipos de virutas resulta en acabado superficial rugoso, cambio en el ángulo de ataque y fuerzas de corte.