Virutas metálicas y residuos del mecanizado : cómo reducirlos

Como reducirla y que beneficios produce su reducción

Como cualquier tipo de residuo, la manera de reducirla es evitarla, y para ello habrá que actuar en las primeras etapas de la jerarquía de residuos (prevención, minimización, reutilización, reciclaje y revalorización)

Los talleres de mecanizado deben mejorar la gestión de los cortes para tener el mayor aprovechamiento, además de separar los tipos de virutas, de modo que se facilite su reutilización y reciclado.

El reciclaje cuesta dinero, y el precio que se recibe por las virutas es inferior al precio de compra del metal original. De esta manera es preferible ahorrar desde el momento del corte, antes que intentar obtener beneficios de los sobrantes.

Los beneficios que se consiguen siendo efectivos en el corte y mecanizado de piezas son:

• reducción del tiempo de mecanizado
• reducción de los costes de eliminación de residuos y energía
• menor capacidad de almacenamiento requerida
• reducción del tiempo de manipulado de las virutas

¿Es un residuo?

Es un producto resultante de un mecanizado o de un corte, que se acumula en talleres sin tener un uso en particular. Puede aprovecharse, dependiendo del tipo, para chorrear a presión a la hora de pulir o limpiar superficies y puede fundirse de nuevo.

Esto implica tiempo de manipulación del producto que puede que no sea rentable , sobre todo trabajando a gran escala.

¿Cómo son los cortes y las virutas?

Las clase de viruta producida afectan mucho al acabado superficial de la pieza y a la operación general de corte, por ejemplo, la vida de la herramienta, la vibración y el traqueteo (Micheletti, 1986). En la foto destacada se muestran los tipos de viruta que se explican a continuación.

− Totalmente discontinua (a)
Este tipo de viruta se suele formar bajo las siguientes condiciones:
− Materiales frágiles en la pieza porque no tienen la capacidad para absorber las grandes deformaciones cortantes que se presentan en el corte.
− Velocidades de corte muy bajas o muy altas.
− Grandes profundidades de corte.
− Ángulos de ataque bajos.
− Falta de un fluido de corte eficaz. Si no tiene la rigidez suficiente, la máquina-herramienta puede comenzar a vibrar y a traquetear. Esto, a su vez, es perjudicial para el acabado superficial y la exactitud dimensional del componente mecanizado y puede dañar la herramienta de corte o causar demasiado desgaste.

− Parcialmente segmentada (b)
Las virutas escalonadas (llamadas también virutas segmentadas o no homogéneas) son semicontinuas, con zonas de baja y alta deformación por cortante. Los metales con baja conductividad térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura, como el titanio, muestran este comportamiento. En este sentido una de las aleaciones a analizar, la aleación de titanio, es especialmente sensible al fenómeno de la segmentación, consiguiéndose este tipo de viruta incluso a velocidades relativamente bajas (Calamaz et al., 2008). Será uno de los puntos clave en el desarrollo de las simulaciones conseguir viruta segmentada acorde con resultados experimentales.

− Continua (c)
Las virutas continuas se suelen formar con materiales dúctiles a grandes velocidades de corte y/o a grandes ángulos de ataque. Aunque en general producen buen acabado superficial, las virutas continuas no siempre son deseables, en especial en las máquinas herramientas controladas por computadora, que tanto se usan hoy en día. Las virutas continuas tienden a enredarse en el portaherramientas, en los soportes y en la pieza, así como en los sistemas de eliminación de virutas obligando a parar la operación para apartarlo. Este problema se puede aliviar con los rompevirutas y cambiando los parámetros de mecanizado, como la velocidad de corte, el avance y los fluidos de corte.

− Ondulada (d)
En todas las operaciones de corte en los metales y en los materiales no metálicos, como plásticos y madera, las virutas desarrollan una curvatura (forma de rizos de viruta) al salir de la superficie de la pieza. En general, el radio de curvatura baja (la viruta se enrosca más) a medida que disminuye la profundidad de corte. También el uso de fluidos de corte y de diversos aditivos en el material de la pieza influye sobre el formado de rizos.

− Continua con filo de aportación (recrecido) (e)
Una viruta de borde acumulado consiste en capas de material de la pieza maquinada, que se depositan de forma gradual sobre la herramienta (de aquí el término acumulada). Al hacerse más grande esta viruta se hace inestable y finalmente se rompe. El borde acumulado se observa con frecuencia en la práctica. Es uno de los factores que afecta de forma más adversa al acabado superficial del corte. A medida que aumenta la velocidad de corte disminuye el tamaño del borde acumulado.

Bibliografía

“Reducing costs through effective swarf management” 2000. Ed. Envirowise Program