Selección de fluidos de corte: Maximizar la vida útil de la herramienta

En los procesos de corte de metales, la selección adecuada de fluidos de corte puede mejorar las condiciones de fricción entre la pieza de trabajo y la herramienta, reducir las fuerzas de corte y disminuir las temperaturas de corte, minimizar el desgaste de la herramienta, reducir la deformación térmica de la pieza de trabajo, mejorando así la vida útil de la herramienta, la productividad y la calidad de la superficie. Los fluidos de corte cumplen funciones de refrigeración, lubricación, limpieza, eliminación de virutas y control de la corrosión.

Tipos de fluidos de corte

Los fluidos de corte más utilizados en la producción son las soluciones acuosas, las emulsiones y los aceites de corte.

(1) Soluciones acuosas

Las soluciones acuosas se componen principalmente de agua, complementada con inhibidores de óxido, agentes de limpieza y aditivos de aceite. Su función principal es la refrigeración.

(2) Emulsiones

Las emulsiones son una mezcla de aceite mineral, emulsionantes y otros aditivos con agua, que da como resultado un líquido blanco lechoso o semitransparente. Las emulsiones de baja concentración funcionan principalmente como refrigerantes y se utilizan en operaciones de mecanizado basto y rectificado ordinario. Las emulsiones de alta concentración proporcionan una lubricación excelente y son adecuadas para el mecanizado de acabado.

(3) Aceites de corte

Los aceites de corte suelen ser aceites minerales, con una pequeña parte de aceites vegetales o animales o aceites compuestos, que cumplen principalmente una función lubricante. El aceite mineral puro no puede formar una película lubricante resistente en la interfaz de fricción, por lo que ofrece una lubricación deficiente. En aplicaciones prácticas, a menudo se añaden aditivos de aceite, aditivos de extrema presión e inhibidores de óxido para mejorar la lubricación y evitar la oxidación.

Selección de fluidos de corte

(1) En función del material de la pieza

Cuando se mecanizan materiales dúctiles como el acero, se necesitan fluidos de corte. Para materiales quebradizos como el hierro fundido y el bronce, no suelen utilizarse fluidos de corte. Para el mecanizado de materiales difíciles de cortar, como el acero de alta resistencia y las aleaciones de alta temperatura, deben elegirse aceites de corte o emulsiones.

Al mecanizar cobre, aluminio y sus aleaciones, no pueden utilizarse fluidos de corte que contengan azufre debido a sus efectos corrosivos, pero pueden emplearse emulsiones o queroseno. Al mecanizar aleaciones de magnesio, no deben utilizarse soluciones acuosas para evitar la ignición.

(2) Según el material de la herramienta

Las herramientas de acero rápido tienen poca resistencia al calor y, por lo general, deben utilizarse con fluidos de corte. Las herramientas de metal duro tienen buena dureza en caliente y son resistentes al calor y al desgaste, y por lo general no requieren fluidos de corte.

En caso necesario, pueden utilizarse emulsiones de baja concentración o fluidos de corte sintéticos, pero deben aplicarse de forma continua y exhaustiva para evitar que la hoja se fracture debido al calentamiento y enfriamiento desiguales, que pueden provocar tensiones internas importantes.

(3) Según el método de mecanizado

En operaciones como el taladrado (especialmente el taladrado profundo), el escariado, el roscado y el brochado, en las que la herramienta y la superficie mecanizada experimentan una fuerte fricción, deben utilizarse emulsiones o aceites de corte y aplicarse en abundancia. Cuando se utilizan herramientas de roscado, herramientas de tallado de engranajes y herramientas de conformado, que son caras y difíciles de afilar, y donde la vida útil de la herramienta es importante, deben utilizarse aceites de corte de presión extrema o aceites de corte sulfurizados.

Para el esmerilado, que genera altas temperaturas y produce una gran cantidad de virutas finas y granos abrasivos desprendidos que pueden obstruir la muela y causar marcas de quemaduras en la pieza, debe utilizarse un fluido de corte con buena capacidad de refrigeración y limpieza, como un fluido de corte sintético o una emulsión de baja concentración.

Al rectificar acero inoxidable y aleaciones de alta temperatura, debe elegirse un fluido de corte sintético o una emulsión de alta concentración con buena lubricación.

(4) En función de los requisitos de mecanizado

Durante el mecanizado de desbaste, cuando se elimina una gran cantidad de metal y las temperaturas de corte son elevadas, debe elegirse un fluido de corte con buena capacidad de refrigeración. Durante el mecanizado de acabado, en el que el objetivo principal es mejorar la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie, debe seleccionarse un fluido de corte con buena lubricación.