Funcionamiento, ventajas, desventajas y aplicaciones del mecanizado por chorro abrasivo.
Construcción-
En el mecanizado por chorro abrasivo, los gases utilizados son generalmente aire y nitrógeno. Los abrasivos utilizados son óxido de aluminio, carburo de silicio, polvo de vidrio y carbonato de sodio. El tamaño principal varía de 10 metros a 50.
Se utilizan partículas de menor tamaño para obtener un buen acabado superficial y precisión, mientras que las partículas de mayor tamaño proporcionan una rápida tasa de eliminación de material. Las boquillas están fabricadas de material duro como carburo de tungsteno o cerámica para soportar un alto grado de desgaste abrasivo. La mezcla de gases abrasivos, la presión del chorro, el tamaño de las partículas abrasivas y la dureza son los principales responsables de la tasa de eliminación de metal. La velocidad de eliminación de metal para este tipo de proceso es generalmente de 16 mm^3/min en el corte de vidrio y la velocidad del chorro varía de 150 a 300 metros por minuto.
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Trabajos de mecanizado con chorro abrasivo.
Trabajos de mecanizado con chorro abrasivo.
Cuando las partículas abrasivas golpean la pieza de trabajo a alta velocidad, este impacto provoca una fractura. Hay muchos parámetros que influyen en la tasa de eliminación de material.
1. Abrasivos
La tasa de eliminación de metal depende de la composición, resistencia, tamaño y caudal másico de las partículas abrasivas. La tasa de eliminación de material aumenta al aumentar la proporción de mezcla. Un aumento adicional en la proporción de mezcla disminuye la tasa de eliminación de metal. El caudal másico de partículas abrasivas depende de la presión del gas. La tasa de eliminación de material aumenta linealmente al aumentar el caudal másico.
2. Gas-
Dado que la presión de velocidad depende de la composición del gas, la tasa de eliminación de material se ve afectada principalmente por la composición del gas.
3. Boquilla-
En una boquilla los granos abrasivos fluyen continuamente a muy alta velocidad. Por tanto, la boquilla es el elemento más importante para controlar las características del proceso. El parámetro importante es la distancia entre la superficie de trabajo y la punta de la boquilla, conocida como distancia de la punta de la boquilla. Cuando aumenta la distancia desde la punta de la boquilla, también aumenta la velocidad de las partículas abrasivas que chocan con la pieza de trabajo. El aumento de la velocidad del abrasivo no sólo afecta a la velocidad de eliminación del metal, sino también a la forma y tamaño del agujero o cavidad producida en la pieza de trabajo. La tasa de eliminación de metal aumenta al aumentar la distancia desde la punta de la boquilla hasta un valor máximo. Un mayor aumento en la distancia desde la punta de la boquilla disminuye la tasa de eliminación de metal ya que la velocidad se reducirá debido al arrastre de la atmósfera.
Ventajas del mecanizado por chorro abrasivo
1. Este método facilita el mecanizado de agujeros complejos y cavidades intrincadas de materiales más duros hasta darles la forma deseada.
2. Los metales frágiles que son muy difíciles de mecanizar en el proceso de mecanizado convencional se mecanizan fácilmente mediante este proceso con mayor precisión.
3. El mecanizado se puede realizar fácilmente para materiales frágiles de sección delgada.
4. La inversión de capital es muy baja.
5. No hay contacto directo entre la pieza de trabajo y la herramienta.
6. El calor generado en este proceso es muy menor.
Desventajas del mecanizado por chorro abrasivo
1. La tasa de eliminación de material es muy lenta.
2. Este proceso no es aplicable para materiales dúctiles.
3. Baja precisión de mecanizado.
4. El polvo abrasivo no se puede reciclar ni recuperar.
5. Es necesario limpiar el material de trabajo después de la operación, ya que existe el peligro de que se adhieran partículas abrasivas al material.
Aplicaciones de mecanizado por chorro abrasivo
1. Este método se utiliza en microsoldadura, perforación fina y perforación de apertura para microscopio electrónico.
2. Se utiliza para mecanizar perfiles complejos en metales duros y quebradizos.
3. Utilizado para el mecanizado de semiconductores.
4. Este método también se emplea para realizar operaciones de limpieza y corte en materiales como silicio, germanio, cuarzo, mica y muchos más.
5. Abrasión y congelamiento de materiales frágiles como vidrio, cerámica, refractarios y muchos más.
