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MECANIZADO POR ABRASIÓN:

Se conoce con el nombre de abrasivos, determinados materiales naturales o artificiales de gran dureza y que en forma de granos sueltos o aglomerados se emplean para la limpieza y conformado de toda clase de materiales.
Los abrasivos se proyectan o frotan sobre la superficie de la pieza que se desea limpiar, y los diminutos cristales que lo forman arrancan parte del material cuando sus aristas agudas se presentan de forma favorable. Las partículas arrancadas no tienen forma definida como las virutas de las máquinas herramientas, además son de un tamaño más pequeño del orden de la milésima de milímetro.
A pesar de esto, se consiguen arranques de material relativamente importantes pues como se proyectan o frotan granos de abrasivo en gran cantidad se arranca muchas partículas simultáneamente.
Sin embargo, los abrasivos no se emplean generalmente para arranques importantes de material, sino más bien para limpieza, acabado y pulido.

CLASES DE ABRASIVOS:
Hay dos clases de abrasivos:
1. Los naturales, que son:
? El cuarzo es anhídrido silícico y se utiliza en forma de arena o en forma de piedra arenosa o asperón.
? El esmeril está formado de un 50-65% de alúmina que es el elemento cortante y el resto son impurezas de óxido de hierro, sílice y cromo, se emplea pulverizado para la fabricación de lijas.
? El corindón está formado de un 70-75% de alúmina, es más duro que el esmeril y de mejor calidad.
? El diamante es carbono puro cristalizado y se utiliza en la fabricación de muelas diamantadas.
2. Artificiales:
? El corindón artificial o alumdum, se obtiene a partir de la bauxita por fusión a
400°C y se obtenemos este abrasivo que contiene del 75-85% de alúmina.
? El corindón blanco de mayor dureza se obtiene por fusión se la alúmina
pura.
? El carborundum es el nombre comercial del carburo de silicio y se obtiene a 2200°C carbón de cock, arena silícea, cloruro sódico y serrín, es el abrasivo más duro que se conoce.
APLICACIONES DE LOS ABRASIVOS:
1. Chorros de arena:
Son aparatos compuestos de un depósito para la arena cuyo fondo cónico está unido a un tubo por el que circula una corriente de aire a presión que arrastra granos de arena del depósito y los proyecta sobre la pieza que se trabaja conducidos por una banda elástica que termina en una boquilla manejada por el operario. Las arenas son generalmente silíceas pero también se emplean granos de corindón. Tiene una gran aplicación industrial para la limpieza y preparación se piezas.
2. Lijas:
Son hojas de papel o tela sobre las que se han añadido abrasivos en polvo. Las que están montada sobre papel se usan para materiales blandos y según el tamaño de grano, se numeran del 1 al 16, 1 la más basta y 16 la más fina. Las montadas sobre tela mejor denominadas tela esmeril, se emplean para el lijado de metales con escala de tamaño de grano fino a basto en FF, F, 00, 0, 1, 1.5, 2, 2.5, 3. Las telas con abrasivos de carborundum se numeran con el número de malla por la que pasa el grano en 40, 60, 80, 100, 120.
3. Muelas:
Son las herramientas de corte formadas por materiales abrasivos cuyos filos son los granos de éste y actúan generalmente al girar la muela a gran velocidad. Se utiliza para desbastar o rebajar piezas en trabajo de poca precisión, para afilar herramientas restableciendo sus filos y ángulos de corte, para rectificar o afinar piezas de elevado grado de precisión y para tronzar(cortar) materiales duros.
Hay muelas naturales o de agua son piedras de arenisca o asperón cortadas en forma de disco, y las muelas artificiales que son las más utilizadas se fabrican de acuerdo a las necesidades específicas de su aplicación.
Sus propiedades de las muelas quedan definidas por 4 características:
? Clase de abrasivo.
? Tamaño de grano.
? Grado de dureza.
? Clase de aglomerado y estructura.
Los abrasivos no naturales más utilizados son: el corindón artificial denominado por la letra A, y el carborundum denominado por C.
El grado de dureza de las muelas: Depende de la mayor o menor tenacidad con que el aglomerante retiene los granos del abrasivo. Depende del aglomerante utilizado y del porcentaje de aglomerante con relación al de abrasivo. Los aglomerantes de las muelas varían según el uso de la muela, los más utilizados son el vitrificado o cerámico y el orgánico o resinoide, también se utilizan el magnesio, el silicato, la goma laca, el caucho, el clorocaucho y las resinas epoxi. Para seleccionar una muela hay que tener en cuenta los siguientes factores:
? Material que se pretende trabajar.
? Tipo de operación.
? Precisión de dimensiones y grado de acabado.
? Superficie de acabado.
? Velocidad de la muela y de la pieza.
? Forma de la muela.
? Tipo y condiciones de la máquina.
Como caso particular se fabrican las muelas diamantadas se emplean para el afilado de herramientas de carburos metálicos, como por ejemplo, las vidias. Se emplean abrasivos construidos por polvo de diamante. Sus características dependen del tipo de abrasivo, tamaño de grano, grado de dureza, concentración, aglomerante y espesor de la capa diamantada.
MAQUINAS PARA EL MECANIZADO POR ABRASIVOS:
Las esmeriladoras:
Son máquinas muy sencillas, compuestas casi exclusivamente por las muelas y un motor que las acciona. Pueden ser fijas y portátiles. Las fijas se emplean para desbarbar o para dar formas rudimentarias para piezas sin presión y las portátiles se emplean exclusivamente para desbarbar.
Las afiladoras:
Son similares a las esmeriladoras, pero dotadas de una mesa montada sobre un pedestal y que desliza por unas guías verticales de éste.
Las rectificadoras:
Son máquinas de alta precisión empleadas para rectificar a las medidas exactas piezas mecanizadas con otras máquinas herramientas.

Tienen como características especiales que las diferencian de otras máquinas herramientas lo siguiente:
1. Una gran desproporción entre el tamaño de la pieza que se mecaniza y la máquina debido a la necesidad de evitar totalmente las vibraciones que impedirían obtener la precisión que se exige.
2. Esfuerzos de corte son muy inferiores a otras máquinas y por eso sus órganos de movimiento se calculan para resistir las altas velocidades a que se somete y no a presiones de corte.
3. La muela gira a la velocidad de cualquier otra máquina. Suele superar las 10.000 r.p.m.
Las acabadoras:
Permiten obtener una elevada precisión, superior a la obtenida con otras máquinas a las que tienen que superar en los acabados, con rugosidades inferiores a 1 micra. Comunican a la superficie un acabado espectacular.
Hay dos tipos:
o Acabadoras propiamente dichas, suprimen las rugosidades que puedan quedar en el rectificado. Son las lapeadoras y superacabadoras.
o Máquinas abrillantadoras, solamente dan brillo como son las pulidoras.
Las acabadoras utilizan los abrasivos montados en soportes rígidos, en cambio, las abrillantadoras emplean soportes flexibles.
Las lapeadoras se emplean para el acabado y redondeado de agujeros. La herramienta de eje vertical está formada por un conjunto de piedras en unos modelos o filas de esmeril y en otras van montadas en soportes portapiedras que en conjunto tiene forma cilíndrica.
La característica diferencial de esta máquina es que la herramienta lapeadora no está conducida por la máquina sino que está unida por un eje cardánico y únicamente está accionado por ella.
La operación se realiza combinando el movimiento de giro con un segundo movimiento de vaivén arriba y abajo, por lo que la trayectoria seguida por la herramienta es de zigzag trazando hélices de paso con un ángulo de 30°. La operación se realiza con una lubricación muy abundante.
Los abrasivos empleados son el carborundum para el acero y el corindón para metales ligeros. El espesor del material a arrancar es muy reducido del orden de 10 a 40 micras.