Corte y mecanizado no convencional
Este capítulo cubre nueve formas de cortar chapa y plancha, o de quitar material donde una fresa o un torno no pueden llegar o no sobrevivirían. Comparten un principio: aplicar energía concentrada en un punto pequeño, y solo ahí. Lo que cambia de un proceso a otro es el tipo de energía, y eso decide qué materiales y formas maneja cada uno.
La idea principal
Piensa en las formas de atravesar una lámina de hielo: un cincel, un soplete, un chorro de agua caliente, un puñado de sal. Todas funcionan, pero con hielo distinto y a velocidades distintas. Aquí, el punzonado usa fuerza bruta de cizalladura; el corte por láser usa luz enfocada; el corte por plasma usa un chorro sobrecalentado de gas con carga eléctrica; el corte por chorro de agua usa agua a muy alta presión; la EDM por hilo y por penetración usan miles de diminutas chispas; la ECM usa electrólisis (corriente a través de agua salada); el mecanizado químico usa un atacante que disuelve el metal; y el mecanizado ultrasónico usa una vibración que martillea granos abrasivos.
Los 9 procesos de este capítulo
6.1Punzonado y cizalladoUn punzón corta formas en la chapa contra una matrizAbrir la lección
6.2Corte por láserLa luz enfocada funde o vaporiza un corte estrechoAbrir la lección
6.3Corte por plasmaUn chorro de gas sobrecalentado atraviesa por fusión una plancha conductoraAbrir la lección
6.4Corte por chorro de aguaAgua a muy alta presión, normalmente con abrasivo, erosiona un corteAbrir la lección
6.5Electroerosión por hiloChispas de un hilo fino en movimiento cortan perfiles pasantesAbrir la lección
6.6Electroerosión por penetraciónLas chispas copian un electrodo con forma en una cavidad ciegaAbrir la lección
6.7Mecanizado electroquímico (ECM)La electrólisis disuelve el metal con la forma de la herramientaAbrir la lección
6.8Mecanizado químico y grabado fotoquímicoUna máscara impresa con luz deja que el atacante disuelva solo el metal descubiertoAbrir la lección
6.9Mecanizado ultrasónicoUna herramienta que vibra martillea granos abrasivos contra la superficieAbrir la lecciónCara a cara
| Proceso | En una línea | Ideal para | Tamaño de serie | Precisión |
|---|---|---|---|---|
| 6.1Punzonado y cizallado | Un punzón corta formas en la chapa contra una matriz | Agujeros y piezas en bruto en chapa metálica | Gran volumen | Unos ±0,1 mm |
| 6.2Corte por láser | La luz enfocada funde o vaporiza un corte estrecho | Perfiles detallados en chapa de fina a media | De piezas únicas a gran volumen | Unos ±0,1 mm |
| 6.3Corte por plasma | Un chorro de gas sobrecalentado atraviesa por fusión una plancha conductora | Cortes rápidos y baratos en plancha de acero gruesa | De piezas únicas a series medias | Unos ±0,5 mm |
| 6.4Corte por chorro de agua | Agua a muy alta presión, normalmente con abrasivo, erosiona un corte | Casi cualquier material, sin calor | De piezas únicas a series medias | Unos ±0,1 mm |
| 6.5Electroerosión por hilo | Chispas de un hilo fino en movimiento cortan perfiles pasantes | Perfiles precisos en metal templado | De piezas únicas a series pequeñas | Unos ±0,005 mm |
| 6.6Electroerosión por penetración | Las chispas copian un electrodo con forma en una cavidad ciega | Cavidades de moldes y matrices, esquinas interiores afiladas | Piezas únicas y utillaje | Unos ±0,01 mm |
| 6.7Mecanizado electroquímico (ECM) | La electrólisis disuelve el metal con la forma de la herramienta | Aleaciones tenaces, álabes de turbina, desbarbado | De volumen medio a alto | Unos ±0,05 mm |
| 6.8Mecanizado químico y grabado fotoquímico | Una máscara impresa con luz deja que el atacante disuelva solo el metal descubierto | Chapa fina con patrones finos y complejos | De prototipos a millones | Unos ±10 % del espesor de la chapa |
| 6.9Mecanizado ultrasónico | Una herramienta que vibra martillea granos abrasivos contra la superficie | Agujeros con forma en vidrio y cerámicas | De prototipos a grandes series | Unas pocas centésimas de mm |
Cómo elegir dentro de esta familia
- Chapa metálica fina, volúmenes enormes y agujeros sencillos: punzonado. Diseños cambiantes o perfiles detallados: corte por láser.
- Plancha de acero gruesa donde importa más la velocidad que la precisión: plasma. Materiales sensibles al calor o no metálicos, como piedra, vidrio o materiales compuestos: chorro de agua.
- Metal templado y tolerancias ajustadas: EDM por hilo para perfiles pasantes, EDM por penetración para cavidades ciegas, ECM para grandes volúmenes de piezas de aleaciones tenaces sin daños por calor.
- Chapa muy fina con cientos o miles de agujeros finos: grabado fotoquímico.
- Materiales quebradizos y no conductores, como vidrio y cerámicas, que necesitan agujeros con forma: mecanizado ultrasónico.
Palabras clave
- Ranura de corte
- el ancho de material que elimina un corte.
- Zona afectada por el calor
- la banda junto a un corte térmico cuyas propiedades ha cambiado el calor.
- Rebaba
- una cresta afilada de material que queda en el borde de un corte.
- Electrodo
- la herramienta conductora que lleva la corriente a la pieza en la EDM y la ECM.
- Dieléctrico
- un fluido aislante eléctrico, como el aceite de EDM o el agua desionizada.
- Electrolito
- un líquido que conduce la electricidad, como el agua salada que se usa en la ECM.
- Atacante
- una solución corrosiva que disuelve el metal que deja al descubierto una máscara.
- Capa refundida
- la fina piel resolidificada que dejan los procesos de fusión como la EDM.
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