Lección 5.7CortarCapítulo 5 · Mecanizado

Rectificado

Una muela rápida de granos duros afeita la superficie

El rectificado elimina metal con una muela que gira a gran velocidad hecha de innumerables granos diminutos y muy duros, cada uno actuando como una herramienta de corte en miniatura. Da su medida final y su acabado liso a ejes de acero templado, anillos de rodamiento y brocas. Cuando una pieza debe ser precisa dentro de unos pocos micrómetros (milésimas de milímetro), normalmente se rectifica.

Foto: CC BY-SA 2.5, vía Wikimedia Commons

rectificado plano · vista lateral y detalle de los granos de corteLos números en círculo corresponden a los pasos de abajo. La figura muestra el rectificado plano; las rectificadoras cilíndricas hacen girar un eje contra la muela, y las rectificadoras sin centros lo hacen rodar entre dos muelas.

Cómo funciona

Reaviva la muela. Una herramienta con punta de diamante roza la muela giratoria para que gire perfectamente redonda y sus granos queden afilados y expuestos.
Hazla girar rápido. La muela gira a miles de revoluciones por minuto; su periferia se mueve a unos 30 m/s (aproximadamente 100 km/h).
Los granos cortan virutas diminutas. Cada grano que toca la pieza afeita una viruta mucho más fina que un cabello. Las virutas se calientan tanto que brillan: son las chispas.
Inunda de refrigerante. Un chorro de refrigerante a base de agua o de aceite enfría la pieza, arrastra las virutas y evita que la muela se embote. Sin él, la superficie puede quemarse (sobrecalentarse, ablandarse o agrietarse).
Avanza en pasos diminutos. La mesa desliza la pieza de un lado a otro bajo la muela, que se baja un poco tras cada pasada. Las pasadas finales sin bajada adicional, llamadas de apagado de chispas (spark-out), terminan cuando las chispas se extinguen.

Datos clave

Materiales: Aceros templados, aceros para herramientas, fundición, carburo, cerámicas, vidrio; los metales blandos como el aluminio tienden a embotar la muela
Piezas típicas: Anillos y rodillos de rodamientos, ejes, bloques patrón, filos de herramientas de corte, guías planas de máquinas
Tamaño de pieza: Desde rodillos de aguja de unos pocos milímetros de ancho hasta cilindros y bancadas de máquinas de varios metros de largo
Precisión: Normalmente unos pocos micrómetros (unos ±0,005 mm); el trabajo de precisión alcanza aproximadamente 1 µm en diámetros
Acabado superficial: Lisa, de satinada a brillante; normalmente Ra 0,2–0,8 µm (Ra es la altura media de la rugosidad de la superficie)
Tamaño de lote adecuado: Cualquiera: una pieza en una sala de herramientas hasta millones en líneas sin centros
Coste de utillaje y máquina: Muelas (óxido de aluminio, carburo de silicio, o las costosas de CBN y diamante) de decenas a miles de dólares; rectificadoras de precisión de decenas de miles a más de un millón
Velocidad: Lento por volumen de metal eliminado, a menudo minutos por pieza; las rectificadoras sin centros de paso continuo terminan muchos pasadores pequeños por minuto

Ventajas y límites

Ventajas

Corta acero templado y otros materiales demasiado duros para las herramientas de corte normales
Tolerancias muy estrechas (unas pocas µm) y superficies lisas
Muchos tipos de máquina: caras planas, ejes, taladros, perfiles
Sirve igual para piezas sueltas y para producción en masa totalmente automatizada

Límites

Elimina metal despacio, así que se reserva para las últimas décimas de milímetro
Demasiado calor puede quemar o agrietar la superficie si el refrigerante o la muela no son los adecuados
La muela se desgasta y hay que reavivarla con regularidad
Las rectificadoras de precisión son caras, y el lodo de rectificado es engorroso de manejar

Dónde se usa

AutomociónMuñequillas de cigüeñales y árboles de levas, vástagos de válvula, ejes de transmisión
RodamientosAnillos interiores y exteriores, bolas y rodillos
UtillajeBrocas, fresas y punzones afilados en afiladoras de herramientas
AeroespacialRaíces de álabes de turbina, piezas de tren de aterrizaje
Construcción de maquinariaGuías planas, bloques patrón, husillos de precisión

Cómo reconocerlo

Líneas de arañazos muy finas, rectas y paralelas que van todas en un sentido, o alrededor de un eje.
Una superficie lisa de satinada a brillante que se siente vítrea bajo la uña.
Las piezas planas rectificadas en rotativa muestran arcos en remolino solapados en vez de líneas rectas.
Las manchas azules o marrones en una superficie rectificada son quemaduras de rectificado (sobrecalentamiento local).

Compáralo con

Torneado y fresado5.1eliminan metal mucho más rápido con unos pocos filos grandes, normalmente antes del temple; el rectificado termina después la pieza templada.Bruñido5.8también corta con granos abrasivos, pero frota despacio dentro de un taladro para perfeccionar su redondez y dejar un patrón cruzado.Superacabado y pulido5.9eliminan solo una micra aproximadamente para dejar aún más lisa una superficie ya rectificada.

Míralo

THATLAZYMACHINIST · Un recorrido para principiantes por una rectificadora cilíndrica: la muela, el reavivado y cómo se sujeta la pieza

Metal Cutting Corp · Cómo funciona el rectificado sin centros: muela rectificadora, muela reguladora y soporte de pieza

Okamoto Europe · Una rectificadora plana CNC como la de la figura, trabajando

Fritz Studer AG · Rectificado cilíndrico de precisión, con chispas y primeros planos

Ver fotos reales

Wikipedia: Rectificado (corte abrasivo) — tipos de rectificado, muelas y tolerancias típicas, con fotos
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

El rectificado corta con innumerables granos diminutos, así que puede dar forma a acero templado y cerámicas.
Elimina poco material pero alcanza precisión de micrómetros y acabados finos.
El refrigerante y el reavivado regular mantienen afilada la muela y evitan que la pieza se queme.