En el ámbito del rectificado de precisión, la elección del tamaño de grano en ruedas abrasivas de diamante y CBN (nitruro de boro cúbico) es fundamental para lograr el acabado superficial deseado en una pieza. Ya sea que se trabaje con materiales duros como el carburo y el carburo de tungsteno o en el afilado de aceros de alta velocidad (HSS), el tamaño de grano correcto puede marcar una diferencia significativa tanto en la eficiencia del proceso de rectificado como en la calidad del producto final. Este artículo explora la relación entre los diferentes tamaños de grano y los acabados superficiales resultantes, ofreciendo información clave para seleccionar el tamaño de grano rueda abrasiva ideal según las necesidades específicas de rectificado.
| Tamaño de grano Eagle | Tamaño de grano FEPA | Acabado RMS esperado (Liga de resina) | Acabado RMS esperado (Rueda electrodepositada) |
|---|---|---|---|
| 60 | 251 | 35–50 | – |
| 80 | 181 | 20–30 | 90–125 |
| 100 | 151 | 16–24 | 64–90 |
| 120 | 126 | 14–20 | 48–64 |
| 150 | 107 | 12–17 | 32–48 |
| 180 | 91 | 10–15 | 24–32 |
| 220 | 76 | 8–12 | 20–24 |
| 240 | 64 | 7–11 | 16–20 |
| 320 | 54 | 6–10 | 14–16 |
| 400 | 46 | 5–9 | 13–14 |
| 600 | 30 | 3–8 | 12–13 |
Comprendiendo el tamaño de grano en ruedas abrasivas
El tamaño de grano se refiere al tamaño de las partículas abrasivas incrustadas en la rueda de rectificado. Es un factor crucial que influye en la capacidad de corte de la rueda, la tasa de remoción de material y el acabado superficial de la pieza. Los tamaños de grano se clasifican en rangos: gruesos, medios y finos. Los granos gruesos, con partículas abrasivas más grandes, se utilizan normalmente para la remoción rápida de material y el rectificado basto. Los granos medios logran un equilibrio entre la tasa de remoción de material y el acabado superficial, mientras que los granos finos se emplean para obtener un acabado liso y de alta calidad. Elegir el tamaño de grano en ruedas abrasivas adecuado dentro de estas categorías es esencial para alinear el proceso de rectificado con los requisitos de la aplicación.
Granos de Diamante y CBN
El diamante y el CBN son dos de los materiales más duros disponibles para ruedas abrasivas, conocidos como superabrasivos. Las ruedas de diamante son óptimas para el rectificado de materiales no ferrosos y materiales duros y frágiles como cerámicos y carburo. Las ruedas de CBN, por su parte, son ideales para materiales ferrosos, incluidos el HSS y los aceros para herramientas. La selección entre grano de diamante y grano de CBN depende del material de la pieza y del resultado que se desea obtener del proceso de rectificado. Por ejemplo, el rectificado de carburo de tungsteno normalmente requiere una rueda de diamante, mientras que el HSS se rectifica mejor con CBN. Entender estas diferencias ayuda a combinar correctamente el tipo de superabrasivo con el tamaño de grano en ruedas abrasivas que mejor responde a las exigencias del trabajo.
Esta introducción prepara el contexto para una exploración más profunda de cómo el tamaño de grano afecta el acabado superficial, con secciones posteriores que profundizan en tipos específicos de grano, requisitos de acabado y selección del tamaño de grano según la aplicación. Se puede seguir ampliando esta base integrando una comparación gráfica de valores Ra y RMS con tamaños de grano USA mesh y FEPA, y analizando los distintos factores y consideraciones para seleccionar el tamaño de grano apropiado.
Requisitos de acabado superficial
Comprender el acabado superficial es fundamental al seleccionar el tamaño de grano adecuado para el rectificado. El acabado superficial se refiere a la textura y calidad de la superficie metálica después del rectificado y, con frecuencia, se mide en Ra (Rugosidad Promedio) y RMS (Media Cuadrática o Valor Eficaz). Estos valores se relacionan de forma inversa con el tamaño de grano en ruedas abrasivas; los granos más finos producen valores Ra y RMS más bajos, lo que indica una superficie más lisa. El gráfico que acompaña este contenido ilustra cómo los diferentes tamaños de grano USA mesh y FEPA se correlacionan con requisitos específicos de acabado Ra y RMS, proporcionando una guía práctica para seleccionar el tamaño de grano en ruedas abrasivas correcto en función del acabado deseado.
Factores que afectan el acabado de la superficie
Varios factores influyen en el acabado superficial alcanzado durante el rectificado, además del tamaño del grano.
- Tipo de Liga: El tipo de liga de la rueda de rectificado (por ejemplo, liga de resina o vitrificada) afecta su tasa de desgaste y su eficiencia de corte. Las ligas de resina son conocidas por ofrecer buenos acabados superficiales y suelen utilizarse junto con granos finos. Las ligas vitrificadas proporcionan una estructura rígida ideal para el rectificado de precisión.
- Uso de Refrigerante: El uso de refrigerante también tiene un impacto significativo, el rectificado húmedo, con refrigerante, suele producir un mejor acabado y prolongar la vida de la rueda gracias a la reducción de calor y fricción, mientras que el rectificado en seco puede utilizarse en aplicaciones menos sensibles al calor o cuando el uso de refrigerante no es viable.
- Velocidad de la Rueda de Rectificado: El rectificado a alta velocidad puede mejorar el acabado superficial y evitar que la rueda se cargue, pero requiere ruedas diseñadas para soportar las fuerzas adicionales.
Selección del tamaño de grano en ruedas abrasivas para aplicaciones específicas
Elegir el tamaño de grano adecuado es un proceso que depende de cada aplicación. Por ejemplo:
- Rectificado cilíndrico y rectificado sin centros: Normalmente se emplean granos medios para lograr un equilibrio entre la remoción de material y el acabado superficial.
- Honing y rectificado fino: Los granos finos son necesarios para alcanzar los acabados de alta calidad que estas aplicaciones requieren.
- Granos gruesos para desbaste: Cuando la prioridad es la rápida remoción de material, como en operaciones de desbaste o conformado inicial de una pieza, los granos gruesos son la opción ideal.
Consideraciones adicionales
Además del tamaño de grano en ruedas abrasivas, deben tenerse en cuenta otros factores, entre ellos:
- Tasa de remoción de material (MRR): Es la velocidad a la que se elimina material de la pieza. Un MRR más alto suele lograrse con granos más gruesos, aunque puede comprometer la calidad del acabado.
- Tolerancias: Tolerancias más estrictas pueden requerir granos más finos para alcanzar la precisión necesaria.
- Herramientas de rectificado: Estas herramientas mantienen la condición de la superficie de la rueda y pueden influir en la efectividad del grano seleccionado.
- Tamaños en micras para superacabado: En aplicaciones donde se requieren acabados ultra finos, se utilizan granos en tamaño micrón para lograr la precisión y suavidad necesarias.
Seleccionar el tamaño de grano de diamante o CBN adecuado para un requisito de acabado específico es una decisión técnica que impacta directamente la eficiencia y el resultado del proceso de rectificado. Comprender la interacción entre el tamaño de grano en ruedas abrasivas, el tipo de material y el acabado deseado permite a operarios e ingenieros tomar decisiones informadas que optimicen sus operaciones. Encontrar el equilibrio entre alcanzar el acabado superficial ideal y mantener tasas eficientes de remoción de material es clave para el éxito en cualquier tarea de rectificado. Con esta guía podrás navegar con claridad la complejidad de la selección de grano y asegurar que tu proceso de rectificado logre los resultados deseados en cada ocasión.
