El superacabado , también conocido como micromaquinado , microacabado , [1] y bruñido de carrera corta , es un proceso de trabajo de metales que mejora el acabado de la superficie y la geometría de la pieza de trabajo. Esto se logra eliminando sólo la fina capa superficial amorfa que dejó el último proceso con una piedra abrasiva o cinta; esta capa suele tener una magnitud de aproximadamente 1 μm. El superacabado, a diferencia del pulido que produce un acabado de espejo, crea un patrón de trama cruzada en la pieza de trabajo. [2]
El proceso de superacabado fue desarrollado por Chrysler Corporation en 1934. [2]
Después de que una pieza de metal se muele hasta obtener un acabado inicial, se le aplica un acabado superior con un abrasivo sólido de grano más fino . El abrasivo oscila o gira mientras la pieza de trabajo gira en la dirección opuesta; Estos movimientos son los que causan el rayado cruzado. La geometría del abrasivo depende de la geometría de la superficie de la pieza de trabajo; una piedra (forma rectangular) es para superficies cilíndricas y copas y ruedas se utilizan para superficies planas y esféricas. [2] Se utiliza un lubricante para minimizar la producción de calor, que puede alterar las propiedades metalúrgicas, y para eliminar las virutas ; El queroseno es un lubricante común. [3] [4]
El abrasivo corta la superficie de la pieza de trabajo en tres fases. La primera fase es cuando el abrasivo entra en contacto por primera vez con la superficie de la pieza de trabajo: los granos opacos del abrasivo se fracturan y caen dejando una nueva superficie de corte afilada. En la segunda fase, el abrasivo se "viste" mientras se elimina la mayor parte del material. Finalmente, los granos abrasivos se vuelven opacos a medida que trabajan, lo que mejora la geometría de la superficie. [2]
La velocidad de rotación promedio de la muela abrasiva y/o pieza de trabajo es de 1 a 15 m/min de superficie, siendo preferido de 6 a 14 m/min; esto es mucho más lento en comparación con velocidades de molienda de alrededor de 1800 a 3500 m/min. La presión aplicada al abrasivo es muy ligera, generalmente entre 0,02 y 0,07 MPa (3 a 10 psi), pero puede llegar hasta 2,06 MPa (299 psi). El bruñido suele ser de 3,4 a 6,9 MPa (490 a 1000 psi) y el rectificado es de 13,7 a 137,3 MPa (1990 a 19910 psi). Cuando se utiliza una piedra, ésta oscila entre 200 y 1000 ciclos con una amplitud de 1 a 5 mm (0,039 a 0,197 pulgadas). [4]
El superacabado puede dar un acabado superficial de 0,01 μm. [2] [4]
Hay tres tipos de superacabado: avance continuo, inmersión y ruedas.
Los abrasivos comunes utilizados para el superacabado incluyen óxido de aluminio , carburo de silicio , nitruro de boro cúbico (CBN) y diamante .
El óxido de aluminio se utiliza para operaciones de "desbaste". El carburo de silicio, que es más duro que el óxido de aluminio, se utiliza para operaciones de "acabado". El CBN y el diamante no se utilizan con tanta frecuencia, pero se utilizan con materiales especializados como la cerámica y el acero para herramientas M50 . Tenga en cuenta que el grafito se puede mezclar con otros abrasivos para agregar lubricidad y mejorar la apariencia del acabado. [2]
Los granos abrasivos deben ser muy finos para usarse con superacabado; generalmente de 5 a 8 μm. [4]
Las ventajas del superacabado incluyen: aumento de la vida útil de las piezas, disminución del desgaste , tolerancias más estrechas, superficies de soporte de carga más altas, mejores capacidades de sellado y eliminación del período de asentamiento. [2]
La principal desventaja es que el superacabado requiere previamente un rectificado o una operación de torneado en duro , lo que aumenta el coste. [5] El superacabado tiene una menor eficiencia de corte debido a virutas más pequeñas y una menor tasa de eliminación de material . Las piedras de superacabado son más suaves y se desgastan más rápidamente; sin embargo, no es necesario repasarlas . [6]
Las aplicaciones comunes incluyen: componentes de cremallera de dirección , componentes de transmisión , componentes de inyectores de combustible , lóbulos de árboles de levas , varillas de cilindros hidráulicos , pistas de rodamientos , rodillos de agujas y piedras y ruedas de afilar. [2] [7]
Se ha demostrado que el superacabado de determinadas piezas las hace más duraderas. Por ejemplo, si los dientes de un engranaje están superacabados, durarán hasta cuatro veces más. [8]