La importancia de los refrigerantes en el mecanizado

Los refrigerantes son una parte fundamental del mecanizado, incluido el rectificado, el fresado y el torneado. Ayudan a prolongar la vida útil de la herramienta y proporcionan un mejor acabado superficial de las piezas que se mecanizan. Comprender la función y los tipos de refrigerante lo ayudará a seleccionar el refrigerante adecuado para su máquina y operación. Al mantener adecuadamente los niveles de concentración de su refrigerante, prolonga no solo la vida útil del refrigerante, sino también la de sus herramientas y su máquina.

¿Cuál es el papel de los refrigerantes?

Las funciones críticas del refrigerante en el proceso de mecanizado incluyen:

• Reducir y eliminar la acumulación de calor en la zona de corte y la pieza de trabajo
• Proporciona lubricación para reducir la fricción entre la herramienta y la eliminación de las virutas
• Elimina las virutas y pequeñas partículas abrasivas del área de trabajo
• Protege contra la corrosión

El tipo de maquinado y los materiales maquinados determinan el tipo de refrigerante a usar así como el equilibrio de enfriamiento y lubricación que se necesita. Al alterar la relación de mezcla o la concentración del refrigerante, se obtiene un equilibrio diferente de enfriamiento y lubricación. Una mezcla más ligera proporciona un mejor enfriamiento, mientras que una mezcla más concentrada proporciona una mayor lubricación.

Tipos de refrigerantes

Los refrigerantes se agrupan en cuatro categorías principales y tienen una variedad de formulaciones diferentes. La selección del refrigerante debe basarse en el rendimiento general que proporciona centrado en la aplicación de mecanizado y los materiales utilizados.

Aceites solubles: El más común de todos los fluidos de corte solubles en agua y una excelente opción para el mecanizado de uso general. El inconveniente es que son propensos al crecimiento microbiológico de hongos y bacterias si el cárter de refrigerante no se mantiene correctamente.

Fluidos sintéticos: Estos tipos de fluidos tienden a ser los más limpios de todos los fluidos de corte porque no contienen aceite mineral y rechazan el aceite residual. Sin embargo, proporcionan la menor lubricación.

Fluidos semisintéticos: Considerados como lo mejor de ambos mundos, tienen menos aceite que los fluidos a base de emulsión, un olor menos apestoso y conservan gran parte de los mismos atributos lubricantes. Esto los hace utilizables para una gama más amplia de mecanizado.

Aceites puros: Estos no son miscibles en agua y tienen una composición a base de aceite mineral o de petróleo y contienen lubricantes como aceites vegetales, grasas y ésteres. Brindan la mejor lubricación pero tienen las peores características de enfriamiento.

Cómo funcionan los sistemas de refrigeración de máquinas

Durante el proceso de mecanizado, la mezcla de refrigerante inunda el área de trabajo. Este proceso también elimina las virutas y partículas del área de trabajo. El refrigerante se acumula en un sumidero en la parte inferior de la máquina. El refrigerante se bombea fuera del sumidero y se recircula al área de trabajo.

Tanto los sistemas de refrigeración centrales como los de una sola máquina necesitan ser monitoreados, mantenidos y ajustados. Desafortunadamente, los sistemas de refrigeración pequeños tienden a usar equipos menos efectivos para la filtración y separación de aceite en comparación con los sistemas centrales. Los sistemas pequeños también son susceptibles a cambios más rápidos y mayores fluctuaciones en los niveles de concreción. Por lo tanto, el refrigerante utilizado en sistemas pequeños debe ser más tolerante a la contaminación por virutas de metal, aceites residuales y otros materiales. El tipo de refrigerante no solo desempeña un papel en la prolongación de la vida útil de su refrigerante, sino que la gestión adecuada del refrigerante se vuelve aún más crítica.

Concentración de refrigerante

Si no se mantienen los niveles de concentración adecuados de refrigerante, pueden ocurrir varios problemas. El problema más común es la baja concentración. Si la concentración de refrigerante está por debajo de la relación mínima del proveedor de refrigerante de la máquina, existe el riesgo de:

• Corrosión de máquinas y piezas de trabajo
• Reducción de la vida útil de la herramienta
• Crecimiento bacteriano

Por otro lado, si la concentración de refrigerante es demasiado alta, esto da como resultado:

• Menor transferencia de calor
• Hacer espuma
• Lubricación reducida
• Concentrado desperdiciado
• Formación de residuos que acortan la vida útil de la herramienta
• Manchas de máquinas y piezas mecanizadas
• Toxicidad (irritación de la piel)

Al comienzo de cada día, se debe revisar el refrigerante para mantener un nivel de concentración aceptable. Los refractómetros manuales son una excelente manera de verificar las concentraciones de fluidos de corte y esmerilado para mantener el control diario de los niveles de concentración. Las concentraciones de refrigerante de la máquina pueden cambiar entre un 5 % y un 20 % todos los días debido a la evaporación, las salpicaduras, la neblina y el arrastre. Mantener un registro diario de los niveles de concentración para cada máquina proporciona una comprensión de cómo funciona el sistema y cuánto cambian los niveles de concentración de un día a otro.

Al seleccionar el refrigerante adecuado para el tipo de máquina y los metales que se mecanizan, y al mantener los niveles de concentración, prolonga la vida útil del refrigerante, las herramientas y su máquina.