Técnicas avanzadas de rectificado interno para piezas metálicas de precisión

¿Por qué se usan rectificado y lapeado en diámetros interiores?

Hay muchos procesos de acabado valiosos en producción de piezas metálicas pequeñas. Típicamente desplegados al final de fabricación, estos incluyen métodos de rectificado interno de alta precisión.

En este artículo, echamos un vistazo rápido a dos tipos especializados de rectificado interno abrasivo usados para lograr acabado liso y tolerancia ajustada en diámetro interior (DI) de taladros, orificios y tubos.

Diferencias entre dos métodos de rectificado interno

Tanto rectificado DI como lapeado pueden usarse como procesos secundarios para afinar acabado y dimensiones de DI de pieza. La diferencia principal entre estos dos procesos es una magnitud de diez: rectifica metal para remover milésimas de pulgada, pero al lapear metal, remueve décimas —como en diez milésimas de pulgada.

Eso significa que el proceso de rectificado DI se usa principalmente para remoción precisa de material del DI de pieza cilíndrica o cónica. El lapeado, por otro lado, se usa para pulido o lograr acabado superficial y forma de DI muy precisos.

La selección adecuada de muela de rectificado o piedra abrasiva de lapeado es crítica para obtener resultados deseados, ya sea que el objetivo sea:

• Remoción rápida y precisa de material del DI de pieza
• Creación de acabado superficial y forma de DI mantenidos a tolerancias estrictas

Las muelas de rectificado DI típicamente consisten en óxido de aluminio, nitruro de boro cúbico o diamante. Los abrasivos de lapeado más comunes son corindón, carburo de silicio, nitruro de boro cúbico o diamante. La elección de abrasivo suele basarse en características del material de la pieza.

Usos para rectificado y lapeado de DIs

Para clientes de Metal Cutting, el rectificado interno más a menudo se refiere a acabado del DI de tubos de pared delgada. Típicamente trabajamos con DI de tubo largo, continuo y consistente.

Sin embargo, hay aplicaciones donde los DIs de tubos tienen otras formas que podrían requerir rectificado o lapeado. La elección del método dependería de cuánto material necesita remover —milésimas vs. diez milésimas— y qué acabado Ra requiere.

En última instancia, Ra está determinado por tamaño de grano de piedra de lapeado o muela de rectificado que seleccione. Pero en general, las piedras de lapeado pueden producir acabados tan lisos como Ra 10, mientras muelas de rectificado para remoción de material tendrán acabado más rugoso.

Ya sea rectificando o lapeando el DI, el tubo debe sujetarse. Eso significa que ambos procesos de rectificado interno están limitados en cuán pequeño puede ser el diámetro del tubo.

El rectificado también puede usarse en cavidades de piezas fundidas, para eliminar superficie porosa y obtener forma final deseada. Donde la forma del tubo es más compleja y convoluta, el lapeado DI puede usarse.

Lapeado DI de alta presión

Usando presión y herramienta abrasiva de grano fino, el lapeado puede mejorar tanto forma geométrica como textura de superficie DI. Aplicaciones comunes incluyen acabado de cilindros para motores de combustión interna, husillos de cojinetes de aire y engranajes.

Un ejemplo muy interesante —quizás el definitivo— de proceso de acabado por lapeado es método llamado mecanizado por flujo abrasivo. En lugar de piedra de lapeado, implica forzar pasta abrasiva espesa a través de cavidades DI para suavizar características internas de forma compleja.

Este tipo de lapeado se usa a menudo en motores de coches de carreras para mejorar flujo de aire por colector y admisión. Si la superficie DI del motor no es lisa, puede causar flujo laminar turbulento, lo que a su vez causa contrapresión.

El objetivo, por tanto, es minimizar contrapresión causada por superficies rugosas y características angulares no intencionadas dejadas por proceso de fundición durante fabricación del motor.

Este método complejo de lapeado usa equipo muy especializado y se hace bajo presión muy alta. Por tanto, el mecanizado por flujo abrasivo requiere pared de tubo lo suficientemente gruesa para soportar presión del proceso de rectificado interno.

Por ser tan especializado, este tipo de lapeado tiene aplicaciones limitadas. Por ejemplo, simplemente no es práctico para hipootubos usados en catéteres y otros dispositivos médicos diseñados para ser mínimamente invasivos. Los tubos de pared delgada adecuados para esta aplicación no soportarían la presión de expansión y se deformarían o reventarían rápidamente.

El lapeado también es proceso relativamente costoso. Por tanto, puede ser mejor reservarlo para aplicaciones donde se requiera alta precisión de forma para que la pieza funcione correctamente.

Rectificado interno de alta precisión vs. otras opciones de acabado?

En rectificado DI y lapeado DI, el rectificado interno de alta precisión involucra algunas de las técnicas de acabado abrasivo más desafiantes. El socio fabricante adecuado trabajará con usted para entender requisitos de su pieza y ayudar a determinar si lapeado o rectificado DI es apropiado —o si uno de muchos otros métodos de acabado disponibles podría ser mejor elección.

Para aprender más sobre especificar rectificado, lapeado u otros procesos para sus piezas metálicas pequeñas, consulte nuestro recurso de FAQs: Cómo ajustar su solicitud de cotización a su máxima ventaja: Preguntas frecuentes en suministro de piezas pequeñas.