Aceites de corte *

Concepto y clasificación de los fluidos de corte

Los fluidos de corte son productos líquidos de composición más o menos compleja, que se adicionan en el sistema pieza- herramienta-viruta de una operación de mecanizado, a fin de lubricar y eliminar el calor producido.

Estos productos reciben con frecuencia, el nombre genérico de "aceites de corte" (cutting oils). Sin embargo, esta denominación no es del todo apropiada, si se tiene en cuenta que algunos de estos productos no contienen la más mínima cantidad de aceite mineral en su composición. Por tanto, la designación "fluidos de corte" (cutting fluids) o si se quiere "fluidos de mecanizado" (metalworking fluids) resulta más correcta.

Atendiendo a su contenido en aceite mineral, los fluidos de corte pueden clasificarse del siguiente modo:

• Fluidos aceitosos o aceites de corte.

• Fluidos acuosos o taladrinas, que a su vez pueden ser

  • Emulsiones
    • Sintéticas
    • Semisintéticas

Con frecuencia, los fluidos de corte contienen aditivos, con el fin de proporcionarles cualidades determinadas, acordes con el propósito al que se les destina. Entre los aceites de corte, los aditivos más usuales son los de extrema presión. Por lo que respecta a las taladrinas, además de éstos pueden contener emulsionantes, antioxidantes e inhibidores de corrosión, bactericidas y bacteriostáticos, perfumes, colorantes, quelantes, etc.

Las propiedades esenciales que los líquidos de corte deben poseer son los siguientes:

1. Poder refrigerante. Para ser bueno el líquido debe poseer una baja viscosidad, la capacidad de bañar bien el metal (para obtener el máximo contacto térmico); un alto calor específico y una elevada conductibilidad térmica.

2. Poder lubrificante. Tiene la función de reducir el coeficiente de rozamiento en una medida tal que permita el fácil deslizamiento de la viruta sobre la cara anterior de la herramienta.

OBJETIVOS DE LOS FLUIDOS DE CORTE

Ayudar a la disipación del calor generado durante la creación de la viruta.

Lubricar los elementos que intervienen, en el corte para evitar la rotura o desafilado de la herramienta.

Reducir la energía necesaria para efectuar el corte.

Proteger a la pieza, herramienta y máquina contra la oxidación y corrosión.
Arrastrar las partículas del material, virutas, de la zona de corte.
Mejorar el acabado superficial.

TIPOS DE LIQUIDOS DE CORTE

Los principales tipos de fluidos de corte para mecanizado son:

- Los aceite íntegros( Aceites minerales, vegetales, o mixtos )

- Las emulsiones oleosas.

- Las "soluciones" semi-sintéticas.

- Las soluciones sintéticas.

ELECCION DEL FLUIDO DE CORTE

Esta elección debe basarse en criterios que dependen de los factores:

Del material de la pieza en fabricar. Para las aleaciones ligeras se utiliza petróleo; para la fundición, en seco. Para el latón, bronce y cobre, el trabajo se realiza en seco o con cualquier tipo de aceite que este exento de azufre; para el níquel y sus aleaciones se emplean las emulsiones. Para los aceros al carbono se emplea cualquier aceite; para los aceros inoxidables auténticos emplean los lubrificadores al bisulfuro de molibdeno.

Del material que constituye la herramienta de Corte. Para los aceros al carbono dado que interesa esencialmente el enfriamiento, se emplean las emulsiones; para los aceros rápidos se orienta la elección de acuerdo con el material a trabajar. Para las aleaciones duras, se trabaja en seco o se emplean las emulsiones.

Según el método de trabajo. Para los tornos automáticos se usan los aceites puros exentos de sustancias nocivas, dado que el operario se impregna las manos durante la puesta a punto de la máquina; para las operaciones de rectificado se emplean las emulsiones. Para el taladrado se utilizan los 'afeites puros de baja viscosidad; para el fresado se emplean las emulsiones y para el brochado los aceites para altas presiones de corte o emulsiones.

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A pesar de su precio, existen numerosas ventajas del corte con agua frente al corte por láser. El corte por agua permite cortar de todo y hasta un espesor más ancho del que el láser puede hacer, aunque sea más rápido. El sistema de corte se realiza a través de un chorro de agua de pocos milímetros de diámetro a presiones que superan los 4,000 bares, mezclando el chorro de agua con una arena abrasiva.

La máquina esta compuesta por una mesa que va cubierta con agua (una especie de piscina). El agua actúa como barrera del chorro.

Para realizar el corte, primero hay que realizar el dibujo en la computadora y desde ahí se le da la orden a la máquina. Es decir, se realiza primero un dibujo en Autocad y después se pasa al programa específico que tiene la propia máquina.

El operario introduce la clase de pieza que se va a cortar, el espesor y el tipo de material. Ese menú de piezas es el que da la dureza y los parámetros de tiempo necesarios para realizar el corte. Según todos estos parámetros, el tiempo empleado puede variar mucho: de 15 minutos a más de 40 horas. También, dependiendo de esos parámetros, varia el precio del corte.

Es necesario también tener en cuenta el tipo de corte que se desea obtener, ya que puede ir desde el más basto al más perfecto, independientemente del material que sea. Todo ello depende de la utilidad que se le quiera dar después a la pieza.

Otra ventaja de la tecnología, es que pesar de que esté muchas horas en funcionamiento no se calienta.

La máquina puede cortar todo tipo de materiales metálicos y plásticos, así como mármol, vidrio... Con ella se pueden hacer grandes trabajos, pero también pequeños detalles.

El proceso de corte no afecta los materiales porque no los calienta, endurece ni deforma, además el trabajo con esta tecnología es muy limpio y eficiente.

El proceso inicia al acelerar la conducción del agua por una boquilla dirigida a una velocidad de 1000 metros por segundo, esto se logra con la aplicación de un intensificador de presión hasta 4000 Bar de alta tecnología.

Para obtener cortes sobre materiales de alta resistencia se mezcla el agua con abrasivos controlados, alcanzando cortes hasta de 15 cm de espesor en aceros, y mayores en materiales más suaves con alta precisión en diseños sofisticados, obteniendo contornos terminados y piezas de gran calidad, imposibles de lograr con herramientas tradicionales.

Características de corte:

El corte con chorro de agua a alta presión puede cortar sin abrasivo materiales como:

Espuma, Papel, Cartón, Goma, Plástico, Fibra de vidrio, Materiales para empaque, Pañales desechables, Tapíz automotriz, y Cualquier otro material blando no metálico.

El chorro de agua con abrasivo corta:

Todos los metales, Acero, Acero inoxidable, Acero de carbón, Acero templado, Aluminio, Ligas de níquel, Titanio, Latón, Mármol, Granito, Vidrio, Vidrio blindado, Cerámica, Azulejo, y cualquier otro material de alto índice de dureza y de grandes espesores

Ninguna otra máquina-herramienta corta una variedad tan amplia de productos.

Corta materiales muy finos y delicados y también de gran espesor y duros.

El software define los parámetros de trabajos para todos los materiales, por lo tanto no es necesaria la ejecución y el cambio de herramienta al mudar el material a ser cortado.

Economía y Alta Productividad

Requiere apenas algunos minutos para el ajuste y fijación del material a ser cortado.

Permite aumentar la cantidad producida, a través del acomodo de varias placas del material al mismo tiempo y del corte de múltiples piezas en una única etapa.

El uso simultáneo de cabezales múltiples de corte aumenta la productividad.

El chorro con abrasivo corta con el mínimo de desperdicio de material, optimizando el espacio entre las piezas al ser cortadas con el máximo de aprovechamiento.

Calidad y Precisión

El chorro de agua corta en frío y por erosión, produciendo excelente calidad en los bordes de los materiales cortados, sin zonas afectadas por la inducción del calor o por el desgaste mecánico.

No daña el medio ambiente

El corte con la tecnología de chorro de agua no daña el medio ambiente, no crea polvo, no contamina el aire, y no es necesario el uso de petróleo u otras soluciones que pueden ser dañinas.

Ventajas del corte con chorro de agua sobre el corte laser:

No tiene limitaciones de espesor.

No tiene problemas con materiales reflectivos como el aluminio y el bronce.

Por ser un corte al frío no hay zonas afectadas como ocurriría si hubiera calor.

En el cambio de los materiales al ser cortados, la única cosa que cambia es la velocidad del corte, no habiendo necesidad de reemplazar piezas y herramientas.

Es posible trabajar con varias cabezas de corte para aumentar la producción.

Ventajas del corte con chorro de agua sobre Plasma y Oxicorte:

Tanto el plasma como el oxicorte, son procesos que utilizan el calor, provocando zonas afectadas y con mal acabado.

El corte abrasivo corta a grosores mayores.

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Glosario de Términos Relacionados con Aceites y Lubricantes

Aceite Blanco
Lubricante altamente refinado empleado especialmente para aplicaciones especiales como cosméticos o medicinas.

Aceite Multigrado
Aceite de motor o engranaje que reúne los requisitos de más de uno de los grados de clasificación SAE de viscosidad, y que puede ser empleado por encima de un rango de temperatura más amplio que los aceites monogrado.

Aceites Negros
Los lubricantes que contienen materiales asfálticos, los cuales otorgan mayor adhesividad, que son empleados para engranajes abiertos y cables de acero.

Aceite Neutro
Base de los lubricantes de automóviles y diesel comunmente empleados, los cuales son obtenidos de la destilación a vacio.

Acidez
Una medida de la cantidad de KOH necesaria para neutralizar todo o parte de la acidez del producto petrolífero.

Aditivo
Cualquier material añadido a un aceite base para cambiar sus propiedades, características o rendimiento.

Aditivo Antiestático
Un aditivo que incrementa la conductividad de un combustible hidrocarbúrico para acelerar la disipación de cargas electrotáticas durante la aplicación a alta velocidad, de ese modo reduce el riesgo fuego/explosión.

Aditivo EP (Agente de Extrema Presión)
Aditivo del lubricante que previene el deslizamiento entre superficies metálicas bajo condiciones de estrema presión.

Agente Antidesgaste
Aditivos o sus productos de reacción, el cual forma una película delgada en las partes altamente cargadas para prevenir el contacto metal-metal.

Agente Antiespuma
Un aditivo empleado para suprimir la tendencia a la formación de espuna de los productos petrolíferos en servicio. Puede un aceite de silicona dispersar una superficie de burbujas o un polímero disminuir el número de pequeñas burbujas de aire que se encuentran en el seno del fluido.

Anillos
Elementos metálicos circulares que van montados en la corona del pistón y facilita el sellado durante la combustión. También es empleado dispersar el aceite para la lubricación.

Antiherrumbre
Componente de revestimiento de las superficies metálicas con una película que pretege contra la herrumbre. Normalmente empleada para conservar los equipos almacenados.

Bactericida
Aditivo para inhibir el crecimiento bacteriano en los componentes acuosos de fluidos, previniendo malos olores

Barniz
Delgada e insoluble capa en el interior de las partes del motor. Puede causar adherencia y anomalía cierre-despeje de las partes en movimiento. Llamada laca en los motores diesel.

Bases
Componente que reaccionan con ácidos para formar sal más agua. Las bases son solubles en agua, usadas en el refino del petroleo para eliminar las impurezas ácidas. Las bases solubles del aceite son incluidas en los aceites lubricatnes como aditivos para neutralizar loas ácidos formados durante la combustión de combustible o la oxidación del lubricante.

Base Oil Credit
En el lubricante los costes calculados, el valor del fluido base es desplazado por el conjunto de aditivos.

Base Stock
El fluido base, normalmente una fracción refinada de petroleo o una selección de material sintético, se mezcla con aditivos para producir el lubricante acabado.

Bombeabilidad
Mediante una disminución de la temperatura y por tanto un aumento de la viscosidad se consigue que un aceite fluya de manera satisfactoria hacia y desde la bomba de aceite del motor y subsiguiente lubricación de los componentes en movimiento.

Brinelación
Abolladura causada por el impacto de un componente del cojinte contra otro estacionario.

Carbonilla
Material sobrante despues de que el aceite haya sido sometido a altas temperaturas bajo condiciones controladas.

Catalizador
Parte integral del sistema de control de emisión del vehículo desde 1975. La oxidación elimina los hidrocarburos y el monóxido de carbono (CO) de los gases de escape, mientras la reducción controla la emisión de (NOx). Ambos emplean un metal noble (Platino, Paladio o Rodio) que pueden ser "envenenado" por componenetes del combustible o lubricante.

Cavitación
La formación y posterior colapso de las cavidades porosas en el interior de un líquido, causada por el movimiento o vibración en el interior del líquido.

Cenizas
Depositos metálicos formados en la cámara de combustión y otras partes del motor durante las operaciones a alta temperatura.

Cenizas (sulfatadas)
El contenido de cenizas en un aceite, determina mediante la carbonización del aceite, tratando el residuo con ácido sulfúrico, y evaporando con sequedad.

Combustible de Etanol
Etanol (C2H5OH) con impurezas, incluyendo agua pero excluyendo desnaturalizantes.

Combustibles Gaseosos
Hidrocarburos gaseosos licuado o comprimido (propano, butano o gas natural), los cuales aumentan el mantenimiento del uso del motor en los vehículos como sustituto de combustible gasolina y diesel.

Corona
Parte superior del pistón de la combustión interna del motor encima del aro superior, expuesto de forma directa a la llama.

Corrosión de la Cinta de Cobre
Medida cualitativa de la tendencia del producto petrolífero a corroer el cobre puro.

Daño de la Cavitación
Proceso de erosión en el cual el metal es eliminado por cavitación.

Demulsionabilidad
Medida de capacidad del fluido para separarse del agua.

Densidad
Masa por unidad de volumen.

Depósitos del Motor
Acumulación dura o continua de residuos, laca y residuos carbonados debido al paso de gases de la cámara de combustión al cárter sin quemar o parcialmente quemados, o la parcial descomposición del lubricante del cárter. El agua procedente de la condesación de la combustión de productos, carbón y residuos procedentes del combustible o aditivos del aceite de lubricación, polvo y partículas metálicas también contribuyen.

Depuración de Aceites de Lubricación Sucios
Proceso de reclamación de aceites lubricantes usados y recuperación de los mismos en condiciones similares.

Desgaste Abrasivo
Desgaste entre dos superficies en relativo movimiento debido a partículas (tres cuerpos) o superficies rugosas (dos cuerpos).

Desgaste Abrasivo por Falta de Lubricante
Desgaste anómalo del motor debido a una soldadura fracturada. Puede ser evitada con el uso de aditivos antidesgaste, extrema presión y fricción.

Desgaste Adhesivo
Desgaste causada por el contacto metal-metal, caracterizado por una soldadura y un desgarramiento de la superficie.

Desgaste Corrosivo
Desgaste producido por reacción química.

Desgaste por Rozamiento
Desgaste producido por el movimiento producido entre dos superficies pequeñas; produciría óxido blanco o negro.

Destilación
Test básico empleado para caracterizar la volatibilidad de la gasolina o el combustible destilado.

Detergente
Sustancia añadida al combustible o lubricante para mantener limpias las partes del motor. En la composición del aceite motor, los detergentes comunmente empleados son jabones metálicos con una reserva alcalina para neutralizar los ácidos formados durante la combustión.

Detergente/Dispersante
Paquete de aditivos que combina un detergente con un dispersante.

Detonacion
Incontrolado quema de la última porción de la mezcla aire/combustible en el cilindro de la ignición de la bujía del motor. También conocida como "golpe".

Dilución del aceite motor
Contaminación del cárter por combustible sin quemar, reduciendo así la viscosidad y el punto de inflamación. Indicaría el desgaste del componente o la inadaptación del sistema del combustible.

Dispersante
Aditivo que ayuda a mantener los contaminantes sólidos del cárter en suspensión coloidal, impidiendo la formación de residuos en partes del motor. Normalmente nometálico, y usado en combinación con detergentes.

Emisiones (Fuentes Estacionarias)
La composición del combustible puede influir en las emisiones de óxidos de sulfuro y partículas procedentes de una central eléctrica. Las autoridades locales controlan el contenido de sulfuro de los aceites combustibles pesado empleados en cada aplicación.

Emisiones (Fuentes Móviles)
La combustión de combustible conduce a la emisión de gases de escape que podrían ser consideras como contaminantes. Agua y CO2 no están incluidos en esta categoría pero CO, NOx e hidrocarburos están sujetos al control legislativo. Estos tres compuestos son emitidos por los motores de gasolina; los motores gasolina tambien emiten partículas que están controladas.

Emulsionante
Aditivo que fomenta la formación de una mezcla estable, o emulsión de aceite y agua.

Erosión
Desgaste de una superficie debido a un fluido o sólido.

Escarcha
Campo de micropits; formado de un desgaste microadhesivo.

Estabilidad de la Oxidación
Resistencia de un producto petrolífero a la oxidación y; por consiguiente, una medida de su servicio potencial o tiempo durante el cual un producto puede almacenarse sin perder sus propiedades.

Excoriación
Deterioro severo, caracterizado por grandes hoyos, cavidades y grietas asociadas; relativo a sobrecarga y fatiga.

Extracción por Disolvente
Proceso de refinado empleado para separar componentes reactivos (hidrocarburos saturados) de lubricantes destilador para mejorar la estabilidad de oxidación del aceite, el índice de viscosidad y la respuesta del aditivo.

Falsa Brinelación
Desgaste por rozamiento de un componente de rodamiento contra otro; aparecería como un abolladura, pero la superficie áspera original es desgastada.

Fatiga
Grieta, exfoliación o fisuras de una superficie debido a la fuerza que se ejerce más allá del límite de resistencia del material.

Ferrografía
Análisis electromagnético de las partículas.

Fluido de Fricción
Ocurre entre dos moléculas de un gas o líquido en movimiento, y es expresado como esfuerzo constante. A diferencia de la fricción sólida, el fluido de fricción varía con la velocidad y el área.

Fluido de Transmisión Automática (ATF)
Fluido para automática, transmisiones hidráulicas en vehículos.

Gases de Escape
Paso de combustible sin quemar y gases de combustión a través de los anillos del pistón de los motores de combustión interna, resultando una disolución y contaminación del aceite del cárter.

Gasolina
Mezcla volátil de hidrocarburos líquidos, contiene pequeñas cantidades de aditivos y condiciones para el uso como combustible en la ignición de la bujía en la combustión interna del motor.

Índice de Basicidad
Cantidad de ácido (perclórico o clorhidrico) necesario para neutralizar todo o parte de la basicidad del lubricante, expresado como equivalentes KOH.

Índice de Cetano
Valor calcualdo de las propiedades físicas de un combustible diesel para predecir el Número de Centanos.

Índice de Estabilidad de Cizallamiento (SSI)
Medida de la viscosidad cinemática perdida cuando se aplica un modificador, cuando el aceite es sometido a una operación del motor o condiciones especiales.

Índice de Neutralización
Cantidad de acidez o basicidad de un aceite. El índice es la masa en miligramos de la cantidad de ácido (HCl) o base (KOH) necesaria para neutralizar un gramo de aceite.

Índice de Octanos
Medida de la aptitud de un combustible para evitar la detonación de motores de ignción por bujía. Medido en un cilindro convencional, motores de compresión variable por comparación con un combustible de referencia primario. Bajo suaves condiciones, el motor mide "Research Octane Number" (RON), bajo intensas condiciones "Motor Octane Number" (MON). Donde la ley requiere un aviso de los índices de octano en las bombas de disipación, el índice Antidetonante (AKI) es empleado. Esta es la media aritmética de RON y MON, (R+M)/2. Esto se aproxima al "Road Octane Number", el cual es una medida de como una media