Optimización de procesos de superacabado para recubrimientos de alta dureza
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Resumen
En el sector de la automoción, es habitual la aplicación de recubrimientos de cromo hexavalente sobre piezas para mejorar su dureza superficial o protegerlas frente al rozamiento que puedan sufrir durante su vida útil. Sin embargo, el uso de este tipo de recubrimiento presenta graves problemas desde el punto de vista medioambiental. Debido a esto, están siendo sustituidos por recubrimientos como el cromo trivalente, mucho más respetuoso con el medio ambiente y con unas propiedades mecánicas similares.
El principal problema que se presenta cuando se sustituyen este tipo de recubrimientos es su baja maquinabilidad. Es por ello que es necesario el desarrollo e implementación de procesos de fabricación que consigan cumplir con los requerimientos de acabado superficial exigidos en este tipo de aplicaciones. En estos casos, y debido a la extrema dureza de este tipo de materiales se plantea un proceso en dos fases: desbaste/semidesbaste y acabado/superacabado.
La fase de desbaste/semidesbaste consiste en un proceso de rectificado y la fase de acabado/superacabado se suele llevar a cabo mediante procesos de mecanizado abrasivo con cinta. Desde un punto de vista del diseño del proceso, el objetivo es conseguir realizar tanto el proceso de desbaste/semidesbaste como el de acabado/superacabado mediante rectificado en una misma máquna de una sola atada de pieza.
Para ello, es necesario conseguir desarrollar un proceso de desbaste/semidesbaste que consiga una rugosidad superficial de la pieza con valores de Ra menores de 0,4µm y una miniización de los picos frente a los valles, es decir, se debe cumplir la condición de que Rvk>Rpk.
En este trabajo se presenta una aproximación a la fase de desbaste+semidesbaste utilizando muelas de SiC y aglomerante vítreo para el rectificado de piezas de acero recubierta de cromo trivalente mediante el procedimiento de HVOF. El trabajo incluye pruebas experimentales en condiciones próximas a la práctica industrial en las que se analzan la influencia tanto de las condicones de diamantado como de los parámetros del proceso tanto en los parámetros de rugosidad como en el aspecto visual de la pieza. Los resultados obtenidos muestran que a pesar de que las muelas propuestas tienen una capacidad de arranque de material adecuada, sufren de un desgaste excesivo, especialmente en las fases de desbaste iniciales. Así mismo, en la fase de semidesbaste se consiguen valores de Ra inferiores a 0,2µm, y la superficie presenta altos valor de Rvk frente a Rpk. Se trata en cualquier caso de unos resultados prometedores que proporcionan una base sólida para futuras investigaciones en la optimización del proceso de rectificado y superacabado de materiales ultraduros.
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