Impacto del fresado en duro y de la electroerosión por hilo sobre la microestructura superficial del acero D2 para la fabricación de insertos rectos

Abstract

El maquinado de materiales duros es un tema de gran interés hoy en día para la producción industrial debido al potencial de reducir operaciones, tiempos y costos de fabricación. Este trabajo presenta un análisis del impacto del fresado en duro y la electroerosión por hilo sobre la microestructura superficial en acero D2, con durezas de 58 a 60 HRC, para la fabricación de insertos rectos. Dichos insertos son representativos de las geometrías de las cuchillas de corte de dados. El maquinado en duro de las probetas se realizó en un centro de maquinado de alto desempeño, HURÓN KX-10, con herramientas planas enterizas de carburo de tungsteno micrograno y recubrimiento PVD MEGA. Se analizaron condiciones de velocidad de corte de 90 y 150 m/min (con dos niveles de desgaste para cada velocidad de corte). El maquinado de electroerosión por hilo se realizó en una máquina CHARMILLES ROBOFILL 300. El impacto de los procesos de maquinado sobre el material D2 se estudia en términos de desgaste de herramienta, metalografía, topografía y microdureza, además de estimaciones de temperaturas en el proceso de corte. Se analizó el desgaste de herramienta por medio de un microscopio óptico, mostrando un desgaste uniforme en el filo de la herramienta de corte. Al estimar las temperaturas de maquinado mediante el modelo de Boothroyd, se concluye que el proceso de fresado no provoca cambios de microestructura. El efecto ocasionado por los procesos de maquinado sobre la microestructura de la parte maquinada fue analizado con un microscopio óptico, observando una zona afectada dentro del rango de 2 a 4 j^m de profundidad. Las pruebas de topografía, realizadas en un microscopio electrónico de barrido, muestran cualitativamente un cambio de dureza en la superficie maquinada y deformación plástica. Sin embargo, las pruebas de microdureza indican un aumento poco significativo entre la zona superficial y el material base de estudio. Este estudio concluye que el proceso de fresado en duro y electroerosión por hilo provocan una zona de alteración poco significativa en la microestructura superficial del acero D2, comparada con la zona afectada que se observa en los procesos de torneado en duro y electroerosión por penetración respectivamente.