Mecanizado por abrasión: ¿en qué se diferencia del resto de mecanizados?
Con este post terminamos una serie que habla sobre los tres grandes tipos de mecanizado: el mecanizado (o conformado) sin arranque de viruta, el mecanizado con arranque de viruta y el mecanizado por abrasión, que trataremos en esta ocasión. Estos tres tipos de mecanizado se diferencian en su acción sobre el material que transforman, es […]
Última modificación: 28 octubre 2023
Con este post terminamos una serie que habla sobre los tres grandes tipos de mecanizado: el mecanizado (o conformado) sin arranque de viruta, el mecanizado con arranque de viruta y el mecanizado por abrasión, que trataremos en esta ocasión. Estos tres tipos de mecanizado se diferencian en su acción sobre el material que transforman, es decir, en el hecho de generar un material sobrante (viruta) o no hacerlo. En el caso del mecanizado por abrasión, podríamos decir que se trata de una acción a medio camino, ya que hace referencia a un pulido del material, que no genera (prácticamente) desperdicio o viruta.
El proceso de abrasión
La abrasión es la acción mecánica de rozamiento de dos superficies la una contra la otra que ocasiona la erosión y desgaste (ruptura de partículas) de una o de ambas superficies.
El mecanizado por abrasión es, por lo tanto, el proceso de eliminación del material sobrante de una pieza desgastándola en pequeñas cantidades, haciendo que se desprendan partículas de material, para lograr la forma adecuada. De forma coloquial podríamos decir que el mecanizado por abrasión usa las partículas abrasivas como herramientas de corte en miniatura. Por su propia naturaleza este proceso que debe ir añadido a otros tipos de mecanizado, ya que la abrasión no permite acciones como perforar, cizallar, etc., sinó pulir la pieza resultante de estas acciones. Por eso hay quienes consideran este tipo de mecanizado como un tipo de mecanizado con arranque de viruta, ya que aunque mínima, existe una extracción de exceso de material.
Los abrasivos más comunes en mecanizado industrial son los naturales, como la arenisca, el esmeril o el diamante o artificiales, como la alúmina cristalizada (óxido de aluminio), nitruro de boro cúbico o carburo de silicio cristalizado.
Tipos de mecanizado por abrasión más habituales
- Rectificado: se trata de un proceso al que se suele recurrir en la etapa final de la fabricación, tras el torneado o el fresado, para aumentar calidad superficial, dimensional y de forma de la pieza por medio de una muela rectificadora, cuando se requieren medidas y tolerancias muy precisas, sean geométricas, dimensionales o de acabado superficial. Los abrasivos que usan las muelas suelen ser óxido de aluminio, carburo de silicio, nitruro de boro o diamante, entre otros, según las características del material (por ejemplo su dureza, si se trata de un material férrico o termo-resistente, etc.
- Bruñido: es un proceso de mecanizado con piedras bruñidoras, que se usa generalmente para acabar superficies cilíndricas internas (agujeros). Es similar al rectificado interior pero a una velocidad mucho más baja, que permite reducir al mínimo la calor y la presión y así controlar mucho mejor la geometría y el tamaño de la pieza. Es muy común en la fabricación de componentes de automoción.
- Pulido: es uno de los mecanizados por abrasión que apenas elimina material,y por lo tanto no ofrece una gran precisión dimensional y geométrica, consiste en a abrillantar superficies.con discos o bandas abrasivas, o incluso con telas impregnadas de abrasivos.
- Lapeado: es un proceso de mecanizado que se parece mucho al rectificado, pero implica un material más blando en la máquina que en la pieza de trabajo, como la brea o una cerámica, que se «carga» con el abrasivo. El abrasivo se incrusta dentro del material blando, que lo mantiene sujeto y le permite marcar y cortar el material más duro produciendo una superficie pulida.
Ventajas del mecanizado por abrasión
La abrasión confiere dos ventajas principales al mecanizado:
- Posibilidad de mecanizar piezas de elevada dureza: la dureza del abrasivo (recordemos que entre los más usados está el diamante) y su invulnerabilidad a las elevadas temperaturas permiten mecanizar piezas metálicas de cualquier dureza, como los aceros endurecidos, que no se pueden procesar con las herramientas de corte comunes.
- Permite eliminar pases muy débiles: la abrasión hace posible un acabado de precisión gracias a la finura de la viruta cortada, mejorando la superficie del material y conduciendo a una alta calidad mecánica. Máquinas como las rectificadoras permiten tolerancias de 2 micras, que son 10 veces más pequeñas que las observadas en máquinas de corte de metal.
Limitaciones del mecanizado por abrasión
Las limitaciones del mecanizado por abrasión tienen que ver sobre todo con los tiempos necesarios para la producción, que son insostenibles en algunos procesos de fabricación.
Aplicaciones más comunes del mecanizado por abrasión
- Piezas de automóviles, como embragues, bombas inyectoras, tubos compresores, etc.
- Piezas de aviación como el fuselaje y el acabado de las alas de los aviones.
- Piezas ópticas como lentes de telescopios y espejos.
Elección del mecanizado por abrasión u otros sistemas
La elección del tipo de mecanizado depende de los requisitos de fabricación, como los tiempos de entrega, las tolerancias, las dimensiones de la pieza, etc. El resto de posts de la serie sobre mecanizados los puedes consultar aquí:
