Análisis del Mecanizado en herramientas de acero rápido recubiertas con nitruro de vanadio

Análisis del Mecanizado en herramientas de acero rápido recubiertas con nitruro de vanadio

Contenido principal del artículo

Jesús David Villarreal-López
William Arnulfo Aperador-Chaparro
Jairo Rafael Cortes-Lizarazo

Resumen

 

Mediante la técnica de deposición física fase vapor (PVD) usando el método por magnetrón sputtering, se logró el recubrimiento en forma de monocapas de nitruro de vanadio sobre herramientas de acero rápido ASSAB 17® usados para el mecanizado por arranque de viruta en probetas de acero UNS G1020 para operaciones de cilindrado. Se realizaron cambios progresivos en los parámetros de corte tomando datos de temperatura sobre la herramienta, la probeta y el material removido para su posterior análisis y comparación con los datos obtenidos del mismo proceso realizado con herramientas sin ningún recubrimiento. Subsiguientemente se hizo la caracterización morfológica del recubrimiento mediante microscopio electrónico de barrido a las herramientas de corte. Se cuantificó la rugosidad de cada pobreta, característica fundamental para observar el aumento de la vida útil de la herramienta de corte y la reducción en los tiempos y costos de producción. Los resultados fueron contundentes, justificados en el incremento del desempeño en el arranque de material, mejor transferencia energética en el corte superior acabado superficial en las probetas.

Palabras clave: Herramienta, mecanizado, vida útil.

 

Abstract


Using the physical vapor deposition (PVD) technique with magnetron sputtering, we achieved monolayer-coating with vanadium nitride on ASSAB 17TM high speed steel tools used for machining UNS G1020 steal probes in turning operations by chip removal. We performed progressive changes in the cutting parameters, recording data related to temperature of the cutting tool, the graduated cylinder and the removed material for later analysis and comparison with similar data from the process performed with non-coated tools. Subsequently the morphologic characterization of the coating was carried out using scan electron microscope on the cutting tools. Graduate cylinder roughness was quantified to observe the lifetime extension and reduction of production cost reduction derived from the use of coated tools. The results were conclusive, justified in the increased performance in material removal, enhanced energetic transfer during cut and improved surface finished in the probes.

Keywords: tool, machining; useful life.

 

Resumo

 

Através da técnica de deposição física fase vapor (PVD) usando o método por pulverização catódica de magnétron, se conseguiu o recobrimento em forma de monocamadas de nitreto de vanádio sobre ferramentas de aço rápido ASSAB 17® usados para a usinagem em provetas de aço UNS G1020 para operações de cilindrado. Realizaram-se mudanças progressivas nos parâmetros de corte tomando dados de temperatura sobre a ferramenta, a proveta e o material removido para sua posterior análise e comparação com os dados obtidos do mesmo processo realizado com ferramentas sim nenhum recobrimento. Subsequentemente, se fez a caracterização morfológica do recobrimento através de microscópio electrónico de varredura nas ferramentas de corte. Qualificou-se a rugosidade de cada proveta, característica fundamental para observar o aumento da vida útil da ferramenta de corte e a redução nos tempos e custos de produção. Os resultados foram contundentes, justificados no incremento do desempenho na maquinagem do material, melhor transferência energética no corte superior do acabado superficial nas provetas.

Palavras-chave: ferramenta, usinagem, vida útil.

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Detalles del artículo

Biografía del autor/a (VER)

Jesús David Villarreal-López, Universidad Santo Tomas

Maestría en Mecatrónica, Facultad de Ingeniería Mecánica.

William Arnulfo Aperador-Chaparro, Universidad Militar Nueva Granada

Doctorado En Ingeniería, Facultad de Ingeniería.

Jairo Rafael Cortes-Lizarazo, Universidad Militar Nueva Granada.

Maestría en Ingeniería Mecatrónica, Facultad de Ingeniería.

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