El rectificado de superficies de precisión es un proceso de fabricación sustractivo que utiliza rectificadoras de alta precisión para crear piezas con texturas superficiales suaves. Las amoladoras de precisión utilizan una muela abrasiva giratoria recubierta con partículas rugosas para aplanar o alisar superficies eliminando virutas de materiales metálicos o no metálicos. Durante el proceso, el proceso pule con precisión la superficie para darle a la pieza un aspecto más refinado. El rectificado de precisión crea un acabado práctico y atractivo, lo que la convierte en una tecnología confiable para una amplia gama de aplicaciones.
El rectificado de precisión implica el uso de una amoladora de precisión para eliminar material de una pieza de trabajo. Esta amoladora de precisión utiliza una muela abrasiva impulsada por un motor eléctrico. Con velocidades que van desde 150 a 15,000 rpm, según el proyecto, estos motores realizan cortes superficiales para producir acabados, formas y dimensiones finas. El rectificado de precisión es una solución práctica para lograr tolerancias ajustadas y dimensiones precisas en el proceso de fabricación. El proceso también es compatible con una variedad de materiales, incluidos metales, cerámicas y minerales. Si desea un proceso que pueda producir piezas con dimensiones específicas (utilizando los materiales mencionados anteriormente), entonces el rectificado de precisión es ideal para usted. Por ejemplo, las rectificadoras de alta precisión pueden alcanzar tolerancias de diámetro de +/- 13 micras a +/- 1.3 micras y tolerancias de redondez de +/- 2.5 a 0.25 micras. Asimismo, el rectificado de precisión también puede conseguir precisión en tratamientos superficiales con tolerancias que van desde 0.20 a 0.81 micras.
Beneficios del rectificado de precisión
El rectificado de precisión se ha convertido en una tecnología de fabricación importante en la industria manufacturera debido a sus ventajas. AN-Prototype enumera los beneficios del rectificado de precisión:
Rentabilidad y precisión
Varias industrias requieren que las piezas se fabriquen de acuerdo con las dimensiones diseñadas sin ninguna tolerancia. En cierto sentido, el rectificado de precisión es una tecnología de procesamiento que puede alcanzar este nivel de detalle, garantizando la precisión de las piezas y al mismo tiempo proporcionando un método rentable para fabricar diferentes piezas. La mayoría de los fabricantes de metales utilizan procesos de rectificado de precisión para crear piezas complejas con medidas específicas dentro de tolerancias aceptables. Además de esto, las operaciones de rectificado ayudan a mejorar la productividad de fabricación de piezas precisas y, al mismo tiempo, facilitan el control de la consistencia de la calidad de las piezas. En definitiva, el rectificado de precisión es un proceso de fabricación eficiente.
Alternativas de fabricación confiables
Los maquinistas profesionales utilizan procesos de rectificado de precisión cuando otros procesos de fabricación, como fresado CNC y Torneado CNC no están disponibles. Esto suele ocurrir por las siguientes razones:
- Tipo de material
- Alto grado de calidad del acabado superficial
- Las piezas deben fabricarse con diámetros pequeños y tolerancias estrictas.
Tipos de tecnología de rectificado de precisión
Existen muchos tipos de procesos de rectificado de precisión que se utilizan para lograr acabados superficiales y dimensiones precisas de piezas en una variedad de industrias. Las características de los distintos tipos de rectificado de precisión determinan sus respectivas aplicaciones en proyectos de mecanizado específicos. Por lo tanto, es fundamental que los fabricantes seleccionen la operación de rectificado de precisión adecuada en función del tamaño, la forma, las características de acabado y la productividad requerida de la pieza para lograr resultados óptimos. Estos son algunos de los tipos más comunes de rectificado de precisión.
Rectificado sin centros
Rectificado sin centros Es adecuado para fabricar piezas largas y delgadas. Este proceso elimina pequeñas cantidades de material del diámetro exterior o perímetro de pequeñas piezas cilíndricas para lograr un acabado superficial específico. En la mayoría de los casos, los fabricantes rápidos utilizan el rectificado sin centros para mejorar el acabado superficial de las piezas torneadas por CNC y lograr una mayor precisión. A diferencia de las operaciones tradicionales de rectificado de diámetro exterior, el rectificado sin centros no sujeta la pieza de trabajo en un centro o entre mandriles. Por el contrario, las amoladoras sin centros utilizan una hoja estacionaria para sostener la pieza de trabajo en el diámetro exterior.
Además, el rectificado sin centros utiliza dos muelas que actúan simultáneamente: una muela abrasiva y una muela de ajuste. Incluso si las dos muelas giran en la misma dirección, la velocidad de rotación de la muela es mayor que la velocidad de rotación de la muela de ajuste. Esto permite operaciones de rectificado sin centros para rectificar piezas muy pequeñas. Las dos muelas se mueven a diferentes velocidades, y una amoladora abrasiva de precisión se mueve más rápido que una amoladora de ajuste.
A diferencia de otros procesos de rectificado, la pieza de trabajo se mueve en una rectificadora sin centros sin necesidad de accesorios ni motores.
Rectificado de disco simple y doble
Como sugiere el nombre, el rectificado de disco único y el rectificado de disco doble utilizan discos simples y discos dobles. Con una amoladora de precisión de un solo disco, el husillo generalmente sostiene el disco abrasivo verticalmente, mientras que el mandril sujeta la pieza de trabajo en su posición. Las amoladoras de doble disco están disponibles en versiones vertical y horizontal, y ambas pueden usarse para una variedad de aplicaciones de rectificado de precisión.
Rectificado cilíndrico
El rectificado cilíndrico también se denomina rectificado central. La máquina rectificadora utilizada en este proceso incluye una muela abrasiva de precisión, dos centros para sujetar la pieza de trabajo, un mandril para impulsar la pieza de trabajo y algunas otras características. Las direcciones de rotación del disco abrasivo y la pieza de trabajo son diferentes, por lo que la eliminación de virutas es sencilla. Hay dos tipos de rectificado cilíndrico, que incluyen:
Rectificado de diámetro interno
La tecnología de rectificado de diámetro interior elimina el exceso de material del diámetro interior de un orificio, tubo o orificio perforado. En este proceso, el centro sostiene la pieza de trabajo en un punto fijo y el mandril gira la pieza de trabajo para reducir su diámetro.
Rectificado de diámetro exterior
La función del rectificado de diámetro exterior es rectificar la superficie exterior de la pieza de trabajo. El centro mantiene la pieza de trabajo en su lugar mientras el mandril gira la pieza de trabajo en la misma dirección que el disco abrasivo para un pulido fino. Cabe mencionar que para que cualquiera de estas técnicas sea apta para el rectificado, la pieza debe ser cilíndrica.
Rectificado de superficies
El rectificado de superficies de precisión es una técnica que se utiliza para terminar superficies planas para producir una superficie lisa, darle a una pieza una apariencia más refinada o agregar una funcionalidad específica. Implica el uso de una rueda giratoria recubierta con granos abrasivos ásperos para eliminar pequeñas virutas o exceso de material de la superficie de una pieza de trabajo. Además de la muela abrasiva, una amoladora de superficie incluye un mandril y una mesa que utiliza imanes para mantener el material en su lugar. Cuando los procesos de torneado y fresado CNC no son lo suficientemente precisos para fabricar una pieza específica, los fabricantes rápidos recurren a procesos de rectificado de superficies de precisión como una excelente alternativa. Esto se debe a que las operaciones de rectificado pueden alcanzar tolerancias a nivel de micras y lograr acabados tan bajos como 0.2 micras. Es importante tener en cuenta que la calidad del acabado superficial obtenido del rectificado superficial depende de factores como la velocidad de la muela, la velocidad de avance, el tamaño de la muela, el abrasivo y el tipo de material.
Además, el rectificado de superficies es ideal para materiales en los que la ventosa magnética sujeta fácilmente el material sin obstruir la muela abrasiva. Estos materiales incluyen hierro fundido y muchos grados de acero. Otros materiales como el aluminio, el latón y el plástico pueden obstruir la muela, imposibilitando el corte. Por lo tanto, sólo los maquinistas profesionales pueden realizar operaciones de rectificado superficial en estos materiales.
Aplicaciones de rectificado de precisión
Debido al excelente rendimiento del rectificado de precisión, sus aplicaciones abarcan muchas industrias que requieren una fabricación cuidadosa de piezas de alta calidad, incluidas las aeroespaciales, automotrices, médicas y electrónicas. En la industria aeroespacial, el rectificado de superficies se utiliza para preparar álabes de turbinas y otros componentes para el montaje. En la industria automotriz, se utiliza para preparar bloques de motor y otras piezas para su posterior procesamiento. En la industria médica, el pulido de superficies se utiliza para preparar instrumentos e implantes quirúrgicos para su uso.
Industria aeroespacial
Muchas piezas de aviones deben fabricarse cuidadosamente y tener tolerancias muy estrictas. Por ejemplo, los ejes de las turbinas de los aviones requieren piezas terrestres de precisión. Estos ejes de turbina sirven como fuente de energía de emergencia en caso de daño del motor y requieren la precisión y consistencia que proporciona el rectificado de precisión.
Industria del automóvil
Las piezas de automóviles, especialmente los motores, deben fabricarse con dimensiones precisas o pueden causar problemas de seguridad en el vehículo. Un ejemplo de pieza de automóvil que requiere un rectificado de precisión es una culata de cilindro. Aunque el fresado es la técnica típica para fabricar estas culatas, el rectificado de precisión también es adecuado debido a la eficiencia del proceso.
industria eléctrica
La industria eléctrica es otra área que requiere piezas fabricadas con precisión. Por ejemplo, las obleas semiconductoras utilizadas en componentes electrónicos requieren procesos de rectificado de precisión para producir las películas ópticas utilizadas en estas obleas.
Consejos para mejorar el pulido de superficies
Algunos talleres de rectificado de superficies están equipados con máquinas, refrigerantes y capacidades de rectificado optimizados para la fabricación en gran volumen. Pero con el tiempo, tuvo que lidiar con máquinas más antiguas y la falta de capacidades de refrigerante y rectificado de ruedas. Esto puede provocar un proceso de rectificado ineficiente y una mala calidad de las piezas. AN-Prototype resume algunos consejos sobre la selección de muelas y sugerencias sobre parámetros de rectificado que pueden ayudar a mejorar la calidad de las piezas y eliminar parte de la complejidad del rectificado de superficies.
Elija granos abrasivos más crujientes
Uno de los errores más comunes en el rectificado de superficies es utilizar una muela con un grano abrasivo demasiado duradero. Si se utiliza un grano abrasivo duradero, se requiere más fuerza para romper el grano de modo que quede expuesta una nueva punta afilada y se permita que el corte continúe. De lo contrario, bajo baja presión, las partículas duraderas no se romperán; en cambio, se volverán desafilados y frotarán repetidamente el metal en lugar de cortarlo. La fricción de alta frecuencia provoca vibraciones, quemaduras o un acabado superficial deficiente debido al calor.
Durante el rectificado de superficies, dado que la profundidad de corte es incluso inferior a 0.001 pulgadas, es posible que esto no genere suficiente fuerza para romper eficazmente las partículas que son demasiado duraderas. En este caso, la fuerza es demasiado baja para romper eficazmente el grano, es necesario recortarlo para volver a afilar la muela y se necesita suficiente refrigerante para enfriar el área de molienda. Sin embargo, si no se dispone de aderezo y/o refrigerante, es fundamental utilizar una muela abrasiva con un grano más friable.
Elija la muela adecuada
Si bien las muelas abrasivas de cerámica se consideran una tecnología superior y ofrecen excelentes tasas de eliminación de material, no siempre son ideales para aplicaciones de rectificado de superficies por varias razones.
Las partículas cerámicas son generalmente un poco más duraderas que las partículas tradicionales de óxido de aluminio. Incluso las partículas cerámicas muy quebradizas son más fuertes y más difíciles de romper que las partículas de alúmina muy quebradizas. Si bien esta es una de las razones para una mejora de la cerámica (porque las partículas cerámicas más fuertes permiten que dure más y no se rompa tan rápido), las muelas abrasivas de cerámica son en realidad demasiado duraderas para aplicaciones de rectificado de superficies por las razones mencionadas anteriormente.
Esto no se aplica necesariamente a todos los tipos de rectificado de superficies/materiales/piezas, pero si el proceso de rectificado que utiliza una rueda de cerámica genera calor, es posible que necesite partículas de cerámica más friables o puede cambiar por completo a partículas de alúmina tradicionales friables. Podría resolver este problema. problema.
Reducir el tamaño del paso
Muchas piezas rectificadas tienen una superficie más amplia que una muela abrasiva. Por ejemplo, la pieza podría ser una placa de aluminio de 10′ x 10′ rectificada con una muela abrasiva de 5 pulgadas de ancho. Para pulir toda la superficie, la muela necesita realizar múltiples pasadas móviles o cortes. Todos estos cortes se pueden realizar en la misma dirección o se pueden rectificar en ambas direcciones, alternando entre cortes superior e inferior.
Al realizar estos recorridos de movimiento, es necesario realizar un ligero paso de un recorrido de rectificado al siguiente, lo que significa que el segundo corte se superpone ligeramente al primero para garantizar la continuidad del rectificado. Sin pisar, es posible que parte del material entre los canales no se muele si los canales de molienda no están perfectamente alineados.
Según los muchos años de experiencia de AN-Prototype, en este caso es mejor tener una cantidad de paso menor, como 20% o menos, para minimizar el área de la pieza a rectificar. Además, reducir la cantidad de paso requerirá menos pasadas para pulir toda la pieza, lo que reducirá el tiempo total del ciclo, ¡lo cual es una ventaja adicional!
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