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SUPERFICIES 27 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES La calidad superficial es esencial en los componentes aeronáuticos. Por lo tanto, no dañar la topografía superficial, la microestructura y las propiedades mecánicas de los componentes fina- les de los motores es primordial. Sin embargo, estas superaleaciones son muy difíciles de mecanizar, ya que se producen grandes desgastes de herra- mienta, baja eficiencia y pobre calidad superficial. Por un lado, el bajo módulo de Young, la presencia de carburos y la gran dureza de estas aleaciones pueden acabar produciendo un fallo prematuro de la herramienta de corte [2]. Por otro lado, la baja conductividad térmica de estas aleaciones produce que el calor formado en el mecani- zado se acumule (no se disipa como en los aceros) haciendo que el des- gaste de la herramienta aumente y, además, afecte a la microestructura del componente. Este problema del calor desaparecería en el mecanizado de estematerial si se alcanzara el proceso adiabático ideal. Para acercarse a ese proceso ideal se ha de conseguir que la viruta se lleve la mayor parte del calor generado durante el corte y, para ello, la viruta tiene que ser lo más corta posible y debe extraerse lo más rápido posible de la zona de corte. Sin embargo, el desgaste de la herramienta de corte es un problema inevitable en el meca- nizado de estas aleaciones. Por ello, es necesario encontrar los parámetros de corte óptimos para reducir el desgaste al mínimo posible. Existen diferentes estudios que muestran que este des- gaste disminuye en función del ángulo de incidencia y de desprendimiento, [3] ya que estos alteran de forma directa la distribución de esfuerzos en la super- ficie de corte [4]. Las cerámicas son materiales muy duros y resistentes incluso trabajando a temperaturas elevadas, pero a su vez son muy frágiles. Esta última carac- terística provoca que a primera vista, sean consideradas mejores para los procesos de torneado que para los NTK CNGN 120408 T01020 WA1 Geometría Rompevirutas Calidad Preparación Medida CNGN - WA1 S [mm] 4,76 BN [mm] 0,10 IC [mm] 12,70 Ángulo Chaflán GB [º] 20 RE [mm] 0,80 de fresado, ya que en el torneado, al darse un corte continuo, se evitan los continuos choques de los filos contra la pieza. El uso de las cerámicas trae consigo ciertas peculiaridades a la hora de mecanizar como la búsqueda de una estabilidad en la temperatura de la herramienta. Al ser capaces de aguantar hasta temperaturas de hasta 1.500 °C manteniendo la dureza, resulta muy interesante aplicar la idea de un corte adiabático en el que el calor generado se vaya con la viruta, sin ser transfe- rido ni a la herramienta ni a la pieza. La aplicación más habitual de estas herramientas es el torneado de des- baste, ya que las tensiones residuales de compresión y la falta de precisión provoca que no sean adecuadas para procesos de acabado [5]. En cuanto al desgaste de las herra- mientas cerámicas, cabe considerar que el desgaste de entalladura (Notch wear) es el más limitante y en la gran mayoría de los casos es el que supone mayor problema en la línea de pro- fundidad de corte VBN. Sin embargo, este desgaste comienza a descen- der a velocidades de corte elevadas, debido al ablandamiento del material en la zona primaria de corte debido a las altas temperaturas alcanzadas. Además, a medida que aumenta el desgaste de flanco aparece la adhesión de material en el filo que provocará un flujo de viruta discontinuo. Por todo ello, las herramientas cerámicas son las idóneas para cumplir esta tarea. HERRAMIENTAS TEXTURIZADAS EN EL MECANIZADO El uso de herramientas texturizadas es una línea de investigación que está actualmente en desarrollo. Así, Xing et al. 2014 propusieron varios texturi- zados con láser Nd: YAG en insertos cerámicos de Al 2 O 3 /TiC para tratar el acero endurecido. Los resultados mos- traron que se provocó un aumento en la temperatura de corte entre el inserto y el material de la pieza [6]. Cui et al. 2018 obtuvieron resultados análogos. En este caso, se realizó un Tabla 2. Características herramienta CNGN 120408 T01020 WA1.
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