Dominando el Acabado Superficial: Técnicas para Mejorar la Calidad de Piezas Mecanizadas

El mecanizado de metal o plástico juega un papel enorme en la producción de piezas. En muchos casos, los acabados superficiales mecanizados son más que adecuados para aplicaciones de uso final, pero como las superficies de las piezas se cortan, en lugar de fundirse o moldearse, el acabado superficial estándar (tal como se mecaniza) a veces necesita ser modificado para propósitos estéticos o funcionales. Esto puede requerir ya sea mecanizado más preciso o el uso de procesos secundarios.

Medición de Rugosidad Superficial

La medida más usada de rugosidad superficial es Ra, o rugosidad promedio superficial. Mide la desviación del plano de superficie medio en micropulgadas. Por ejemplo, la superficie gruesa de una sartén de hierro fundido tiene un Ra de aproximadamente 2,000. La superficie ultra-suave del espejo del Telescopio Espacial Hubble está tan cerca de cero como se puede lograr (aunque se encontró un defecto menor a una quincuagésima parte del tamaño de un cabello humano y requirió reparación). Las piezas mecanizadas tienden a caer en algún punto entre estas dos cifras.

A veces, la rugosidad en una superficie mecanizada es aceptable. Típicamente por razones estéticas, se prefiere una superficie más rugosa que la mecanizada. Un acabado mate puede eliminar reflejos y es menos probable que muestre marcas. Pero los acabados mate no se pueden lograr simplemente mecanizando. Para eso, necesita procesos secundarios como granallado con cuentas o tumbado con sustrato cerámico.

Superficies Más Suaves

Hay varias formas diferentes de lograr un acabado superficial más suave en una pieza mecanizada. El primer factor en el acabado superficial está determinado por el proceso de mecanizado mismo, permitiéndole lograr un equilibrio entre velocidad y suavidad. Si necesita su pieza más rápido, espere un Ra de 60 a 65. Si puede trabajar con un plazo de entrega más largo, esa cifra cae a un Ra potencial de 32.

¿Qué puede esperar de sus piezas? Rompemos (desbarbamos) los bordes en todas las piezas mecanizadas. Todas las piezas mecanizadas de plástico se dejan tal como se mecanizan, lo que puede dejar marcas de herramienta visibles. Algunas piezas metálicas, por otro lado, permiten más opciones. Es importante recordar que las piezas mecanizadas de precisión a menudo tienen bordes agudos y deben manejarse con cuidado.

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Aún así, la rugosidad más alta de Ra 60 no es lo que normalmente pensamos como "rugoso". En un Ra de 60, una superficie tendrá remolinos de herramienta visibles pero no se sentirá rugosa al tacto. Necesitaría un microscopio para ver las variaciones superficiales. Ocasionalmente, dependiendo de la aplicación, esta cantidad de rugosidad puede llevar a desgaste incremental en una pieza en movimiento y causar debilidad donde una pieza está estresada. Incluso podría permitir que la corrosión gane un punto de apoyo en sus piezas. Ahí es donde entran los procesos secundarios.

Acabado Post-proceso

Los procesos de acabado secundario son increíblemente importantes, y tenemos múltiples opciones para alcanzar niveles mejorados de piezas mecanizadas terminadas. Las superficies mecanizadas típicamente se suavizan por graneado o lapeado. Los dos son similares pero usan diferentes equipos. En cualquier caso, la pieza se arrastra repetidamente a través de una serie de abrasivos de textura cada vez más fina hasta lograr la suavidad superficial deseada. Dependiendo de cuántos pasos se apliquen, el graneado puede lograr un acabado superficial final entre Ra 4 y 32. El lapeado puede producir Ra superficial entre 2 y 16. No debería sorprender que el lapeado sea el proceso usado para producir espejos de telescopios astronómicos de precisión. Aunque hay solapamiento en la suavidad relativa que se puede lograr tanto por graneado como por lapeado, hay una variedad de factores, incluyendo precio, que pueden hacer que uno u otro sea su proceso de elección.

Al igual que con piezas metálicas, las piezas mecanizadas de plástico pueden usar varios procesos para ajustar sus acabados superficiales. Tenga en cuenta que las piezas de plástico podrían dañarse por granallado con cuentas, pero si está dispuesto a aceptar ese riesgo, se puede hacer. Más típicamente, sin embargo, si se necesita un acabado mate en piezas de plástico, se usa moldeo por inyección para que el molde metálico en sí sea granallado con cuentas para impartir el acabado más rugoso a las piezas resultantes.

Para un acabado más brillante, las piezas mecanizadas de plástico pueden pulirse usando lijado en húmedo. Al igual que con el graneado metálico, se aplica grano progresivamente más fino hasta lograr el acabado deseado. Hay un método de tratamiento adicional para suavizar superficies mecanizadas de plástico, particularmente las de plásticos transparentes en aplicaciones ópticas. El mecanizado, incluso con herramientas finas, usualmente nubla la superficie de una pieza de plástico transparente, algo que sería inaceptable si la pieza es algo como una lente. En esos casos, el pulido por llama aplica justo el calor suficiente para aplanar las "colinas y valles" dispersores de luz en la superficie de la pieza. Esto deja que la luz pase a través de la pieza como debería, en lugar de ser dispersada por la "geografía" microscópica de su superficie. Al ojo desnudo, la apariencia de la pieza cambiará de nublada a clara.

Cualquiera sea el acabado deseado de su pieza mecanizada —ya sea más mate o más pulido que "tal como se mecanizó"— puede haber varias formas de lograrlo. Estos pueden incluir la elección del proceso de mecanizado mismo o el uso de procesos secundarios. El mejor enfoque para cualquier pieza realmente depende de su aplicación, plazo, volumen de producción, presupuesto y el acabado exacto que necesita. Debido a que los cambios en piezas mecanizadas pueden hacerse bastante rápido, puede ser capaz de probar varias opciones y ver cuál funciona mejor para usted. Nuestras cotizaciones interactivas con retroalimentación de fabricabilidad proporcionan información útil para tomar esas decisiones, pero a veces puede necesitar ayuda de nuestros ingenieros de soporte para reducir sus opciones. Estamos aquí para ayudar.

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