“¿Por qué los fluidos de corte metálico pueden reducir el desgaste de las herramientas?”

Durante los procesos de corte de metales, la intensa interacción entre la herramienta de corte, la pieza de trabajo y las virutas provoca el desgaste de la herramienta, lo que afecta negativamente la precisión del mecanizado y la eficiencia productiva. Como un medio auxiliar esencial en el mecanizado, el fluido de corte metalúrgico contribuye a minimizar el desgaste de la herramienta y a prolongar su vida útil mediante múltiples efectos sinérgicos. Sus mecanismos de acción se centran principalmente en la refrigeración, la lubricación, la evacuación de las virutas y la prevención de la corrosión. Estas funciones actúan de manera conjunta para ofrecer una protección integral a la herramienta de corte.
 

1. Efecto de enfriamiento: Reducción de la temperatura en la zona de corte
En el corte de metales, se genera una cantidad significativa de calor debido a la deformación plástica del material que se corta y a la fricción entre la herramienta, la pieza de trabajo y las virutas. Esto provoca un aumento pronunciado de la temperatura en la zona de corte. Las altas temperaturas pueden reducir la dureza y la resistencia del material de la herramienta, acelerando el desgaste térmico y la fatiga térmica. Los fluidos de corte disipan rápidamente el calor de la zona de corte mediante convección, conducción y vaporización, lo que reduce eficazmente la temperatura de corte. Cuando el fluido actúa de manera continua sobre el filo de corte de la herramienta y en la zona de contacto con la pieza de trabajo, previene de forma oportuna los picos de temperatura, evitando fenómenos de desgaste como el ablandamiento de la herramienta y el astillamiento del filo causados por el sobrecalentamiento. Al mismo tiempo, un entorno térmico estable contribuye a preservar las propiedades mecánicas del material de la herramienta, asegurando que mantenga sus capacidades de corte durante todo el proceso y reduciendo el desgaste provocado por las fluctuaciones de temperatura.

2. Efecto de lubricación: mitigación de la fricción interfacial
La fricción entre la herramienta, la pieza de trabajo y las virutas es una causa principal del desgaste de la herramienta, abarcando diversas formas, como la fricción adhesiva y la fricción por deslizamiento. Los fluidos de corte para metales poseen excelentes propiedades lubricantes; sus moléculas forman una película lubricante uniforme sobre las superficies de la herramienta, la pieza de trabajo y las virutas. Esta película aísla eficazmente el contacto directo entre la herramienta y la pieza de trabajo, reduciendo el coeficiente de fricción en la interfaz. Durante el proceso de corte, la película lubricante disminuye la adhesión entre la cara de avance de la herramienta y las virutas, minimizando la formación de bordes acumulados (BUE), cuya generación y desprendimiento pueden provocar impactos y desgaste en el filo de corte de la herramienta. Asimismo, reduce la fricción por deslizamiento entre la cara de flanco de la herramienta y la superficie mecanizada, ralentizando el desgaste de la cara de flanco. Al mejorar las condiciones de fricción en la interfaz de corte, el fluido de corte disminuye de manera significativa el desgaste abrasivo y adhesivo, prolongando la vida útil efectiva de la herramienta.

3. Efecto de eliminación de virutas: Evita que las virutas rayen la herramienta
Si las virutas generadas durante el corte no se eliminan de manera oportuna, se acumularán en la zona de corte, provocando fricción secundaria y extrusión contra la herramienta y la pieza de trabajo, lo que acarrea un desgaste adicional de la herramienta. Los fluidos de corte metálico poseen suficiente fluidez y presión para eliminar rápidamente las virutas de la zona de corte, evitando que permanezcan alrededor de la herramienta. El fluido que fluye a alta velocidad arrastra las virutas lejos del filo de corte y de las ranuras de evacuación, previniendo el raspado sobre el filo de la herramienta y reduciendo los arañazos y el desgaste en la superficie de la herramienta. Además, durante la evacuación de las virutas, el fluido enfriará estas últimas, evitando daños térmicos causados por el contacto prolongado con virutas a altas temperaturas. Una evacuación oportuna y eficiente de las virutas no solo reduce el desgaste de la herramienta, sino que también mejora el ambiente de mecanizado y aumenta la estabilidad del proceso.

4. Efecto de prevención de la oxidación: Protección del estado superficial de la herramienta
Tras el corte de metales, los fluidos de corte residuales, los desechos y las impurezas suelen permanecer en las superficies de la herramienta y de la pieza. Si no se tratan a tiempo, pueden provocar óxido en ambientes húmedos. El óxido en la superficie de la herramienta deteriora su precisión superficial y su integridad originales, haciéndola más susceptible al desgaste durante su uso posterior. Los fluidos de corte para metales suelen contener aditivos inhibidores de la corrosión que forman una película protectora densa sobre la superficie de la herramienta. Esta película aísla la herramienta de los agentes corrosivos presentes en el aire, como el oxígeno y la humedad, evitando así la formación de óxido. Incluso durante las pausas del mecanizado o una vez finalizado el proceso, esta película protectora sigue cumpliendo su función, manteniendo la superficie de la herramienta limpia e intacta. Prevenir la corrosión no solo prolonga la vida útil de almacenamiento de la herramienta, sino que también garantiza que ésta se encuentre en condiciones óptimas de corte en cada uso, eliminando los riesgos de desgaste causados por la corrosión.
Conclusión