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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¿De donde provienen los lubricantes?

Hacia mediados del siglo XIX los aceites utilizados eran de origen animal (como el de la ballena) o vegetal. Éstos tenían grandes limitaciones, pero a partir del hallazgo de petróleo en Estados Unidos, y con la invención de su destilación al vacío, se descubrió que el residuo ceroso era mejor lubricante que cualquiera de las grasas animales utilizadas por aquel entonces; lo cual dio origen a la moderna tecnología de refinamiento de aceites a partir de hidrocarburos.

Obtención de los aceites minerales

Los aceites minerales nacen de dos operaciones básicas de la refinación del petróleo: la destilación atmosférica y la destilación al vacío. A partir del producto residual de la destilación atmosférica, conocido como crudo reducido -, es posible obtener, si se desea, las llamadas bases de aceites minerales. Para ello, se redestila nuevamente pero en condiciones de vacío, generándose fracciones específicas denominadas especialidades, neutro ligero y neutro. Por medio de otros procesos de la refinación, es posible mejorar las cualidades de las bases de aceites minerales. Los procesos más significativos para lograrlo son:

Los aceites minerales refinados por uno o varios de los procesos anteriormente descriptos (desparafinado, extracción con solventes, etc.), conforman las llamadas bases minerales o simplemente bases.

Sin embargo, las bases por sí solas generalmente son insuficientes para satisfacer los requisitos físicos y químicos que se les requieren . Por eso dentro de la misma refinería de petróleo, o en un establecimiento aparte, las bases son mezcladas con ciertos aditivos,  dando origen a los aceites lubricantes o lubricantes.

Los lubricantes

Dentro de la industria en general, los aceites, aquí llamados lubricantes, juegan un papel fundamental, pues evitan que el contacto continuo entre partes móviles de una máquina provoque esfuerzos por fricción que puedan llevarla a un mal funcionamiento e inclusive a su destrucción.

Los lubricantes pueden presentarse como líquidos, sólidos o semisólidos:

Los aditivos otorgan a los lubricantes características que les permiten cumplir con diversas exigencias según el servicio al cual estará destinado, permitiendo definirlos como, por ejemplo: lubricante antiherrumbre, anticorrosivo, antidesgaste, antiaire y antiespuma, de extrema presión, detergente y dispersante, depresores del punto de congelación (anticongelante), etc.

Proveedores de Lubricantes

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¿Qué es un Heatsink?

Un disipador de calor (heatsink) es un objeto que absorbe o disipa el calor de otro para evitar un sobrecalentamiento usando un contacto térmico.

El principio de operación de un heatsink es el de transferir la energía térmica (calor) de un objeto con temperatura alta a un segundo objeto de temperatura baja y con una capacidad mucho más grande. Con esta rápida transferencia de energía térmica se brinda al primer objeto un equilibrio térmico con el segundo.

La eficiente función de un disipador de calor depende de una rápida transferencia de energía térmica desde un primer objeto al disipador de calor y de éste al segundo objeto.

Por lo tanto, los heatsink son ampliamente usados en aparatos que requieren de una disipación de calor, por ejemplo, refrigeración, aparatos electrónicos de enfriamiento, aparatos de microondas/RF, opto-electrónicos, y muchas otras.

Tipos de heatsink

Disipador de calor de Cobre-Tungsteno (CuW)

El heatsink de CuW es un material compuesto de cobre y tungsteno. Controlando el contenido de tungsteno, se puede adaptar su coeficiente de expansión térmica (CTE) para hacer juego con los materiales, tales como cerámica (Al2O3, BeO), semiconductores( Si, GaAs), vidrio y otros.

Características

• Alta conductividad térmica
• Excelente hermeticidad
• Excelente control dimensional, superficie de acabado,
• Disponibilidad de productos con acabados o semiacabados (Ni/Au plateados)

Disipador de calor de Cobre-Molibdeno (CuMo)

CuMo está compuesto de molibdeno y cobre. Es similar al CuW, la CTE del CuMo puede además adaptar un ajuste de composición. El CuMo es mucho más ligero que el CuW por lo que su aplicación es ideal donde el peso sea importante.

Características

• Alta conductividad térmica debido a que los aditivos que fueron usados no se aglomeran.
• Excelente hermeticidad
• Densidad relativa pequeña
• Disponibilidad de partes acabadas o semiacabadas (Ni/Au plateados)

Disipador de calor de Cu/Mo/Cu laminado

El Cu/Mo/Cu (CMC) es un sandwich compuesto de una capa central de molibdeno y dos capas de cobre cubriéndolo. Tiene una CTE variable, conductividad térmica alta y alta dureza. Todos los tipos de láminas de Cu/Mo/Cu pueden ser selladas dentro de los componentes.

Características

• Varios tamaños de lamina disponibles (longitud 16”, ancho 4”)
• Puede ser sellada dentro de los componentes
• Interfase de enlace muy alta la cual puede resistir repetidamente golpes térmicos de 850 grados centígrados
• Alta conductividad térmica
• Sin magnetismo

Disipador de calor de Cu/Mo70Cu/Cu laminado

El Cu/Mo70Cu/Cu (CPC) es un sandwich compuesto de manera similar que el Cu/Mo/Cu incluyendo una capa adicional central de Mo70-Cu y dos capas de cobre de cubierta. Los tipos de laminados de Cu/Mo70Cu/Cu pueden ser sellados dentro de los componentes.

Características

• Varios tamaños de lamina disponibles (longitud 16”, ancho 4”)
• Puede ser sellada dentro de los componentes
• Interfase de enlace muy alta la cual puede resistir repetidamente golpes térmicos de 850 grados centígrados
• Alta conductividad térmica
• Sin magnetismo

Proveedores de disipadores de calor

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