Estudio, modelado y parametrización de procesos convencionales de torneado de metales asistidos con pulsos de alta densidad de corriente

Abstract

En la presente tesis se presentan los resultados de un estudio destinado a aumentar el conocimiento y la comprensión de un novel proceso híbrido de fabricación, perteneciente a la familia de procesos EAF (Electrically Assisted Forming), consistente en asistir el torneado convencional de piezas metálicas, con pulsos intermitentes de alta densidad de corriente, propiciando la ocurrencia del fenómeno electroplástico. En una primera fase experimental se diseñaron y fabricaron diversos utillajes requeridos para las experimentaciones) y se indagó sobre las potencialidades del proceso, encontrándose que es apto para trabajar algunos de los materiales metálicos ferrosos y no ferrosos de amplio uso industrial (Latón SAE 41, aluminio 6061, aceros AISI/SAE 4140, 1045 y 1020), encontrándose que ocurren mejoras en el acabado superficial de las piezas trabajadas y reducciones en el consumo de la energía específica de corte. En una segunda fase teórica-experimental, se acotó el estudio a dos materiales en particular: aceros AISI/SAE 4140 y 1045. En estos materiales se indagó sobre los cambios que operan los electropulsos, sobre sus propiedades mecánicas (dureza, resistencia a la fluencia y resistencia a la tracción) y metalúrgicas (cambio de fases y micro-constituyentes, parámetros de red). En general, se encontró que a las bajas densidades de corriente (en relación con estudios desarrollados por otros autores) aplicadas en los ensayos conducidos en la presente tesis, se operan cambios en las propiedades previamente mencionadas. Complementariamente a la experimentación anterior, se acotó aún más el estudio para un acero AISI/SAE 1045, con el objetivo de determinar el efecto de los electropulsos sobre el desgaste de flanco de dos tipos de herramientas de corte empleadas y el comportamiento de la corrosión general sobre la capa exterior de la pieza trabajada. Se determinó que, con la asistencia de los electropulsos, en ciertas condiciones de corte el desgaste de flanco de las herramientas se reduce y que la corrosión general de las piezas torneadas con la asistencia de los electropulsos disminuye.