Optimizando la eficiencia de mecanizado en el fresado de alta velocidad de acero inoxidable super dúplex con insertos cerámicos de SiAlON
Autores: Guimarães, Monica; Saciotto, Victor; He, Qianxi; DePaiva, Jose M.; Diniz, Anselmo; Veldhuis, Stephen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimizando la eficiencia de mecanizado en el fresado de alta velocidad de acero inoxidable super dúplex con insertos cerámicos de SiAlON
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Aceros inoxidables super dúplex
Maquinabilidad
Velocidades de corte
Desgaste de herramientas
Condiciones de fricción
Formación de virutas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los aceros inoxidables super dúplex (SDSS) se utilizan ampliamente en diversas industrias debido a sus notables propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión. Sin embargo, el mecanizado de SDSS presenta considerables desafíos, particularmente a altas velocidades. Este estudio investiga la maquinabilidad del grado SDSS SAF 2507 (UNS S32750) bajo condiciones de fresado a alta velocidad utilizando herramientas de inserción de SiAlON. Un análisis exhaustivo de los indicadores clave de maquinabilidad, incluyendo la relación de compresión de virutas, el análisis de virutas, el ángulo de corte, el desgaste de la herramienta y las condiciones de fricción, revela que velocidades de corte más bajas optimizan el rendimiento del mecanizado, reduciendo las fuerzas de corte y mejorando la formación de virutas. El análisis de elementos finitos (FEA) corrobora la eficacia de velocidades más bajas y tasas de avance moderadas. Además, se ofrecen perspectivas sobre la dinámica de fricción en la interfaz herramienta-viruta, junto con estrategias para mejorar el mecanizado de SDSS. Este estudio reveló el impacto crítico de la velocidad de corte en las fuerzas de corte, con una reducción significativa en las fuerzas a velocidades de corte de 950 y 1350 m/min, pero un aumento sustancial a 1750 m/min, particularmente cuando el desgaste de la herramienta es severo. Además, la combinación de velocidades de corte de 950 y 1350 m/min con una tasa de avance de 0.2 mm/diente condujo a superficies de virutas más suaves y coeficientes de fricción disminuidos, mejorando así la eficiencia del mecanizado. La presencia de fenómenos de stick-slip a 1750 m/min indicó inestabilidad termoplástica. Optimizar los parámetros de mecanizado para el acero inoxidable super dúplex requiere equilibrar la tasa de eliminación de material y la integridad de la superficie, ya que esta última juega un papel importante en garantizar el rendimiento y la fiabilidad a largo plazo en aplicaciones críticas.
Descripción
Los aceros inoxidables super dúplex (SDSS) se utilizan ampliamente en diversas industrias debido a sus notables propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión. Sin embargo, el mecanizado de SDSS presenta considerables desafíos, particularmente a altas velocidades. Este estudio investiga la maquinabilidad del grado SDSS SAF 2507 (UNS S32750) bajo condiciones de fresado a alta velocidad utilizando herramientas de inserción de SiAlON. Un análisis exhaustivo de los indicadores clave de maquinabilidad, incluyendo la relación de compresión de virutas, el análisis de virutas, el ángulo de corte, el desgaste de la herramienta y las condiciones de fricción, revela que velocidades de corte más bajas optimizan el rendimiento del mecanizado, reduciendo las fuerzas de corte y mejorando la formación de virutas. El análisis de elementos finitos (FEA) corrobora la eficacia de velocidades más bajas y tasas de avance moderadas. Además, se ofrecen perspectivas sobre la dinámica de fricción en la interfaz herramienta-viruta, junto con estrategias para mejorar el mecanizado de SDSS. Este estudio reveló el impacto crítico de la velocidad de corte en las fuerzas de corte, con una reducción significativa en las fuerzas a velocidades de corte de 950 y 1350 m/min, pero un aumento sustancial a 1750 m/min, particularmente cuando el desgaste de la herramienta es severo. Además, la combinación de velocidades de corte de 950 y 1350 m/min con una tasa de avance de 0.2 mm/diente condujo a superficies de virutas más suaves y coeficientes de fricción disminuidos, mejorando así la eficiencia del mecanizado. La presencia de fenómenos de stick-slip a 1750 m/min indicó inestabilidad termoplástica. Optimizar los parámetros de mecanizado para el acero inoxidable super dúplex requiere equilibrar la tasa de eliminación de material y la integridad de la superficie, ya que esta última juega un papel importante en garantizar el rendimiento y la fiabilidad a largo plazo en aplicaciones críticas.