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Procesos de maquinado no
tradicional
• Procesos mecánicos
• Procesos electroquímicos
• Procesos térmicos
• Procesos químicos
1- Maquinado ultrasónico (USM)•Orificios no
redondeados
•Oficios a lo largo
de un eje curvo
1- Maquinado ultrasónico
Movimiento vibratorio de la herramienta de baja amplitud (p.ej. 0,1 mm) y alta frecuencia ( p.ej. 20.000 Hz )
Tamaño de grano abrasivo 100 a 2000
Mezcla: Abrasivos (20 a 60%) + agua
Materiales de herramienta: acero al carbono, acero inoxidable
Relación de desgaste de material vs herramienta: 100:1 para vidrio, 1:1 acero inoxidable
Aplicable a materiales duros y frágiles como cerámica, vidrio, carburos cementados
1- Maquinado ultrasónico
2 -Corte con chorro de aguaParámetros:
•Distancia de separación
•Diámetro abertura boquilla
•Presión del agua
•Velocidad de avance de corte
2.1- Corte por chorro de agua (WJC)
Presión de trabajo de hasta 400 Mpa
Velocidad de chorro de hasta 900 m/s
Boquilla de zafiro, rubí o diamante
Diámetros de boquilla entre 0.1 y 0.4 mm. Este parámetro afecta la precisión del corte. Los diámetros menores se usan para cortes de precisión en material de bajo espesor
Velocidades de avance entre 5 y 500 mm/s, dependiendo de la dureza y espesor del material
Proceso generalmente automatizado con Control Numérico
Apto para cortar plástico, textiles, cartón, mosaicos para pisos. Ej: corte tableros autos
Espesores de trabajo de hasta 400mm
2.2- Corte por chorro de agua abrasiva (AWJC)
Cuando?... queremos utilizar este maquinado sobre
metales
Similar al proceso WJC excepto que se agrega material
abrasivo al chorro
Material abrasivo: óxido de aluminio, con tamaño de
grano entre 60 y 120
Diámetros de tobera ligeramente mayores, entre 0.25 y
0.63 mm.
Distancias de separación menores para evitar dispersión
del fluido de corte.
Apto para cortar metales
No afecta térmicamente al material de trabajo
3- Maquinado con chorro abrasivo
Ventilación
3- Corte por chorro abrasivo (AJM)
Corriente de gas (aire seco, nitrógeno, dióxido de
carbono, helio) con partículas abrasivas
Diámetros de boquillas: 0.075 a 1 mm
Distancias de separación 1/8 “
Aplicaciones: remoción de virutas, recorte y retiro de
rebabas, limpieza y pulido. Operaciones de terminación
Trabajo manual
Procesos de maquinado no
tradicional
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4- Maquinado electroquímico
(ECM)
4- Maquinado electroquímico
Proceso mediante el cual se remueve metal de una pieza de trabajo por disolución anódica
El material de trabajo debe ser un conductor eléctrico y se halla sumergido en un electrolito compuesto por agua y sales como NaCl
La herramienta tiene la forma inversa del la geometría que se quiere obtener. El material de la misma suele ser de cobre, latón o acero inoxidable.
El flujo de electrolito “barre” el metal removido, evitando que se deposite sobre la herramienta.
La herramienta sufre muy bajo desgaste (solo debido al flujo de electrolito).
Proceso apto para maquinar materiales muy duros o difíciles de maquinar. También se usa para obtener formas complejas, como hembras de matrices.
Se consumen grandes cantidades de energía eléctrica
Aplicaciones: Hembras ee matrices
5- Esmerilado electroquímico
Mayor durabilidad del
material con respecto al
esmerilado tradicional
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Procesos de maquinado no
tradicional
6- Maquinado por descarga eléctrica (EDM)
6- Maquinado por descarga eléctrica
Es uno de los procesos de maquinado tradicional más utilizados.
Muchas herramientas estudiadas en este curso se fabrican por
EDM (moldes de fundición, matrices de forja, matrices de corte,
matrices de extrusión, trefilas, etc.)
El material debe ser conductor eléctrico
El fluido dieléctrico puede ser kerosene o agua destilada
Las descargas se generan a través de un transformador de
corriente directa pulsante conectado a el trabajo y la herrameinta.
El electrodo tiene la forma inversa de la geometría deseada y está
hecho de grafito, cobre, latón, cobre-tungsteno y otros
Apto para materiales duros o difíciles de maquinar.
Proceso indiferente a la dureza o resistencia del material de trabajo.
La temperatura de fusión del material, en cambio, es importante
La corriente y la frecuencia de descargas son parámetros
importantes
Maquinado por descarga eléctrica
Maquinado por descarga eléctrica
MRR = K I / T1.23
donde:
MRR = Tasa de remoción de viruta (mm3/s)
K = constante. Valor típico de igual a 664
I = corriente (Ampere)
T = temperatura de fusión del material ºC
7- Maquinado por descarga eléctrica con alambre
7- Maquinado por descarga eléctrica con alambre
Requisito: material de trabajo debe ser conductivo
Es un tipo especial de maquinado por descarga eléctrica en el que la
herramienta es un alambre de pequeño diámetro que corta una ranura
angosta en el material
El desplazamiento de la pieza de trabajo genera el avance. Los ejes de
la mesa se controlan por CNC para obtener las trayectorias deseadas
Diámetros de alambre entre 0.075 y 0.3 mm
El excedente de corte varía entre 0.02 y 0.05 mm según las condiciones
y tipo de material
Pueden obtenerse precisiones de hasta 0.001 mm, siendo valores del
orden de 0.005 a 0.010 los más típicos
Proceso ideal para fabricar componentes de matrices de estampado
como punzones y matrices.
8- Maquinado con haz de electrones
Fusión y
vaporización
8- Maquinado con haz de electrones
Aceleración:3/4 de la velocidad de la luz
Lente reduce el diámetro del haz 0.05 mm
Cámara de vacío: evita colisión de moléculas de gas con los electrones.
Aplicaciones: cortes de alta precisión. Muy buena tolerancia
Orificios muy pequeños 0.05 mm
Orificios curva relación profundidad diámetro sea muy alta
Corte de ranuras
Desventajas: muy costoso, alta energía requerida, proceso en vacío
9- Maquinado con rayo láser
9- Maquinado con rayo láser
Láser es monocromático y los rayos de luz son paralelos
Vaporización y desgaste
Taladrado , cortes de tiras, ranura y marcado.
Metales con alta dureza y resistencia, metales suaves, cerámica, vidrio,
plástico , hule, textiles material epóxido y madera.
10- Corte con arco de plasma
Corte por
fusión
10- Maquinado con arco de plasma
Corte de laminas de metal, corte a través de una trayectoria definida.
Puede ser por CNC o manual
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Procesos de maquinado no
tradicional
Mecánica y química del maquinado químico
Limpieza
Enmascarillado: Se aplica en zonas de la parte donde no se va a atacar
químicamente.
Neopreno
Cloruro de polivinilo
Polietileno y otro polímetros
Ataque químico
Desenmascarillado
11- Fresado químico (CHM)
Industria aeronáutica para
remover exceso de material
en fuselaje
12- Suajado químico
Cortar chapas excesivamente delgadas, donde un corte
tradicional puede causar daño a la pieza que deseamos
obtener .( 0.025mm)
13- Maquinado fotoquimico
14- Grabado químico
•Placas con nombres, paneles con letras y dibujos
•El enmascarillado se hace con el método fotorresistente
•Operación de rellenado con pintura para proteger las partes
atacadas quimicamente. Luego se sumerge en una solución para
disolver el protector pero no ataca el material de recubrimiento
Consideraciones para la aplicación
Orificios muy pequeños, menor que 0.125 mm de diámetro Rayo
láser
Orificios con relación d/D>20 ECM-EDM
Orificio que no son redondos ECM-EDM
Ranuras estrechas
Cavidades poco profundas y detalles de superficies en partes planas-
Quimico
Formas de contornos especiales para creación de matrices ECM-EDM
Consideraciones para la aplicación tablas
Consideraciones para la aplicación tablas
