En todas las empresas de mecanizado se producen residuos en forma de viruta o ferricha. Si bien es cierto que existe mecanizado sin arranque de viruta. en nuestro taller de mecanizado, las conformaciones de piezas , en mayor o menor medida, todas ellas producen residuo de ferricha o viruta.
Por qué se produce esta viruta ?
En nuestro post del 12 de marzo pasado, exponíamos ámpliamente todo el proceso del mecanizado por rarranque de viruta , de qué materia prima se parte y los diferentes tipos de mecanizado.
Hoy nos centramos en el residuo propiamente dicho , la viruta o ferricha.
La viruta se produce cuando el material que puede se de latón , bien sea fundido , estampado o de barra de diferentes calibres u otros metales como por ejemplo hierro, aluminio y otras aleaciones, es arrancado o cortado con una herramienta en el proceso del conformado de las piezas.
Las clases de viruta producida afectan mucho al acabado superficial de la pieza y a la operación general de corte, por ejemplo, la vida de la herramienta, la vibración y el traqueteo.
Para simplificar diremos que en el mecanizado por arranque de viruta se dan tres grandes tipos de procesos que generan diferentes tamaños de viruta:
Desbaste
En el desbaste, eliminamos mucho material con poca precisión; es un proceso intermedio que se utiliza para acercarse a las dimensiones finales de la pieza en un corto periodo de tiempo.
Requiere alta velocidad de avance y de corte.
Genera una viruta de gran tamaño.
Acabado
Eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza.
Se utiliza pensando en tener una superficie con poca rugosidad.
Velocidad de avance baja y velocidades de corte altas.
Genera viruta mas pequeña que en el desbastado.
Rectificado o superacabado
Se utiliza para un buen acabado superficial y medidas muy precisas.
Las velocidades tanto de corte como de avance son muy altas, desprendiendo partículas por abrasión.
Sin embargo, existe una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera, porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.
En el proceso de fabricación de piezas por mecanizado por arranque de viruta se pueden conseguir exactitudes del orden de micras, proporcionando ademas con unos acabados superficiales excelentes.
Genera viruta en forma de polvo.
En función de la tipología de la propia viruta o ferricha, podríamos clasificarla en los siguientes tipos :
Viruta totalmente discontinua
Este tipo de viruta se suele formar cuando al mecanizar nos encontramos con :
materiales frágiles en la pieza porque no tienen la capacidad para absorber las grandes deformaciones cortantes que se presentan en el corte.
Velocidades de corte muy bajas o muy altas
Grandes profundidades de corte
Angulos de ataque bajos
Falta de fluido de corte eficaz
Si no tiene la rigidez suficiente, la máquina-herramienta puede comenzar a vibrar y a traquetear. Esto, a su vez, es perjudicial para el acabado superficial y la exactitud dimensional del componente mecanizado y puede dañar la herramienta de corte o causar demasiado desgaste.
Viruta parcialmente segmentada
Las virutas escalonadas también son conocidas como virutas segmentadas o virutas no homogéneas .
Se caracterizan por ser semicontinuas, con zonas de baja y alta deformación por cortante.
Este tipo de viruta se produce por ejemplo con el titanio , al ser un metal con baja conductividad térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura por lo que muestra este comportamiento. En este sentido una de las aleaciones a analizar, la aleación de titanio, es especialmente sensible al fenómeno de la segmentación, consiguiéndose este tipo de viruta incluso a velocidades relativamente bajas .
Viruta continua
Las virutas continuas se suelen formar con materiales dúctiles a grandes velocidades de corte y/o a grandes ángulos de ataque.
Aunque en general producen buen acabado superficial, las virutas continuas no siempre son deseables, en especial en las máquinas herramientas controladas por computadora CNC.
Las virutas continuas tienden a enredarse en el portaherramientas, en los soportes y en la pieza, así como en los sistemas de eliminación de virutas obligando a parar la operación para apartarlo. Este problema se puede aliviar con los rompevirutas y cambiando los parámetros de mecanizado, como la velocidad de corte, el avance y los fluidos de corte por lo que se requiere mayor atención al proceso de #mecanizado y permite poca relajación del operario.
Viruta ondulada
En todas las operaciones de corte en los metales y en los materiales no metálicos, como plásticos y madera, las virutas desarrollan una curvatura (forma de rizos de viruta) al salir de la superficie de la pieza. En general, el radio de curvatura baja (la viruta se enrosca más) a medida que disminuye la profundidad de corte. También el uso de fluidos de corte y de diversos aditivos en el material de la pieza influye sobre el formado de rizos.
Viruta continua con filo de aportación crecido
Esta viruta se produce al acumularse capas de material de la pieza maquinada que se depositan de forma gradual sobre la herramienta. Al hacerse más grande esta viruta se hace inestable y finalmente se rompe. El borde acumulado se observa con frecuencia en la práctica.
Es uno de los factores que afecta de forma más adversa al acabado superficial del corte. A medida que aumenta la velocidad de corte disminuye el tamaño del borde acumulado.
Viruta de polvo
Es la viruta que se produce en los mecanizados de precisión y a la que hemos aludido en el apartado relacionado con la operación de superacabado.
Como reducirla y que beneficios produce su reducción?
Como cualquier tipo de residuo, la manera de reducirla es evitarla, y para ello habrá que actuar en las primeras etapas de la jerarquía de residuos (prevención, minimización, reutilización, reciclaje y revalorización).
Los talleres de mecanizado deben mejorar la gestión de los cortes para tener el mayor aprovechamiento, además de separar los tipos de virutas, de modo que se facilite su reutilización y reciclado.
El reciclaje cuesta dinero, y el precio que se recibe por las virutas es inferior al precio de compra del metal original. De esta manera es preferible ahorrar desde el momento del corte, antes que intentar obtener beneficios de los sobrantes.
Los beneficios que se consiguen siendo efectivos en el corte y mecanizado de piezas son:
reducción del tiempo de mecanizado
reducción de los costes de eliminación de residuos y energía
menor capacidad de almacenamiento requerida
reducción del tiempo de manipulado de las virutas
Que maquinaria genera menos residuos ?
La maquinaria CNC ayuda a reducir los desperdicios de metal, ya que están diseñadas con sistemas de gestión de las virutas resultantes de procesos de mecanizado o corte, que se acumula en los talleres sin tener un uso en particular.
La retirada automática de virutas que incorporan produce espacios de trabajo más limpios.
Por ello, estos sistemas proporcionan una solución óptima para el trabajo con metales en diferentes formas. Mejoran la gestión de los cortes para tener el mayor aprovechamiento, y además pueden separar los diferentes tipos de virutas, de modo que se facilita su reutilización y reciclado.
Legislación medioambiental en los residuos en general
La legislación diferencia entre pequeños y grandes productores de residuos, soliendo estar los talleres ubicados en la primera categoría.
Todas las Industrias sean del tipo que sean, sin tener en cuenta su tamaño, deben cumplir con la legislación medioambiental relacionada con sus procesos productivos.
El manejo limpio y responsable de los residuos como por ejemplo los aceites de corte o taladrinas del mecanizado es posible y no sólo redunda en evitar multas y riesgos para la salubridad pública, también es un factor determinante para mejorar la productividad, aumentar la competitividad de la empresa y, por si fuera poco, obtener beneficios económicos.
Que pasa con las virutas o ferrichas?
Las virutas o ferrichas, son un residuo aprovechable y con valor contable en nuestro almacén.
Se trata de un elemento mas a tener en cuenta en nuestro stock general de material , si bien en el caso de su aprovechamiento para refundición el valor del mismo sufre una merma que puede rondar el 10% de su valor inicial .
En el caso de los residuos de viruta o ferricha , es fundamental el sistema de recogida de las mismas a pié de máquina y disponer , por ejemplo , de automatismos en el traslado de estas virutas hacia los contenedores del almacén. Esta tecnología optimiza los costos y evita mezclas o contaminación de las mismas.
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