Virutas Metalicas

VIRUTAS METÁLICAS

La viruta es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada o espiral que se extrae mediante un cepillo u otras herramientas, tales como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación, sobre madera o metales. Se suele considerar un residuo de las industrias madereras o del metal; no obstante tiene variadas aplicaciones.

Entenderemos por viruta, a aquellos restos que se forman al penetrar en un material la parte activa cuneiforme (filo) de una herramienta, donde se pueden observar los siguientes efectos.

• Recalcado del material delante del filo de la herramienta.

• Formación de una grieta (esto no ocurre cuando la velocidad de corte es muy rápida).

• Seccionamiento de una pequeña parte de viruta.

• Escurrimiento o desprendimiento de la viruta.

Procesos sin arranque de viruta

• Sinterización

• Laminación

• Estampado

• Trefilado

• Fundicion

• Extrusión

• Forja

• Doblado

• Embutido

Procesos con arranque de viruta

• Torneado

• Taladrado

• Escariado

• Cepillado

• Fresado

• Aserrado

• Rectificado

TIPOS DE VIRUTAS METÁLICAS

El tipo de viruta está determinado primordialmente por:

a) Propiedades del material a trabajar.

b) Geometría de la herramienta de corte.

c) Condiciones del maquinado (profundidad de corte, velocidad de avance y velocidad de corte).

• VIRUTA CONTINUA

Se suele formar con materiales dúctiles a grandes velocidades de corte y/o con grandes ángulos de ataque (entre 10° y 30°). La deformación del material se efectúa a lo largo de una zona de cizallamiento angosta, llamada primera zona de corte. Las virutas continuas pueden, por la fricción, desarrollar una zona secundaria de corte en la interface entre herramienta y viruta. Dicha zona secundaria se vuelve más gruesa a medida que aumenta la fricción entre la herramienta y la viruta.

De forma general, las virutas continuas producen buen acabado superficial (liso). Las virutas continuas no siempre son deseables, en especial en máquinas CNC, porque tienden a enredarse en los portaherramientas, los soportes y la pieza, así como en los sistemas de eliminación de viruta, por lo que se debe de parar la operación para apartarlas. Tal problema se puede solucionar con los rompevirutas (reduce la viruta y la corta en tramos cortos) y cambiando los parámetros del maquinado, como la velocidad de corte, el avance y los fluidos de corte.

Las condiciones que favorecen la producción de este tipo de viruta son:

• Material dúctil de trabajo

• Avances relativamente finos

• Borde bien afilado de la herramienta de corte

• Un gran ángulo de ataque en la herramienta

• Altas velocidades de corte

• Enfriamiento de la herramienta de corte y de la pieza que se este mecanizando mediante fluidos de corte

• Una mínima resistencia al flujo de viruta mediante:

1. Un eficaz pulido en la cara de la herramienta de corte

2. Uso de líquidos de corte para evitar la formación de borde acumulado

3. Empleo de herramientas de corte, como carburos cementados, que tengan bajo coeficiente de fricción.

4. Materiales de maquinado libre (aleaciones con elementos como plomo, fosforo y azufre)

• VIRUTA ESCALONADA O SEGMENTADA

Son semicontinuas, con zonas de alta o baja deformación por cortante. Los metales de baja conductividad térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura, como el titanio, muestran ese comportamiento. Las virutas tienen un aspecto de diente de sierra por la parte superior.

• VIRUTA DE BORDE ACUMULADO

Consiste en capas del material de la pieza maquinada, que se depositan en forma gradual sobre la herramienta. Al agrandarse, esta viruta pierde estabilidad y termina por romperse. Parte del material de la viruta es arrastrado por su lado que ve a la herramienta y el resto se deposita al azar sobre la superficie de la pieza. A medida que aumenta la velocidad de corte, disminuye el tamaño del borde acumulado. La tendencia de formación del borde acumulado se reduce disminuyendo la velocidad de corte, aumentando el ángulo de ataque, utilizando una herramienta aguda con un buen fluido de corte.

De forma general, mientras mayor sea la afinidad (tendencia a formar una liga) de los materiales de la herramienta y la pieza, la tendencia del borde acumulado es mayor. Además, un trabajo en frío posee menor tendencia a formar virutas de bode acumulado que un trabajo en caliente.

• VIRUTAS DISCONTINUAS

Consisten en segmentos que pueden fijarse, firmemente o flojamente entre sí. Se suelen formar bajo las siguientes condiciones:

1. Materiales frágiles en la pieza, porque no tienen la capacidad de absorber las grandes deformaciones cortantes que se presentan en corte.

2. Materiales de la pieza que contienen inclusiones e impurezas duras, o que tienen estructuras como las láminas de grafito en la fundición en gris.

3. Velocidades de corte muy bajas o muy altas.

4. Grandes profundidades de corte.

5. Ángulos de ataque bajos.

6. Falta de un fluido de corte eficaz.

7. Baja rigidez de la máquina herramienta.

Por la naturaleza discontinua de la formación de virutas, las fuerzas varían de forma continua durante el corte. En consecuencia, adquieren importancia la rigidez del portaherramientas y de los sujetadores de la pieza, así como de la máquina herramienta, cuando se forman virutas discontinuas. Si no se tiene la rigidez suficiente, la máquina herramienta puede comenzar a vibrar y eso es perjudicial para el acabado superficial y la exactitud dimensional del componente maquinado y pude dañar la herramienta de corte o causar demasiado desgaste.

• VIRUTA EN FORMA DE RIZOS

Se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño y algunos materiales plásticos con altas velocidades de corte. Todas las virutas desarrollan una curvatura al salir de la superficie de la pieza. Entre los posibles factores que contribuyen al fenómeno están la distribución de esfuerzos en las zonas primaria y secundaria de corte, los efectos térmicos, las características del endurecimiento

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