Análisis de la influencia de los parámetros de corte en el desgaste de superficies torneadas

Abstract

Este estudio y trabajo experimental informa sobre el comportamiento de desgaste por deslizamiento de varias barras de acero durante un movimiento lineal mediante el uso de un tribómetro. Tomando como punto de partida se estudia la fricción y el desgaste, a partir de estos, sus derivados mecanismos por: adhesión, abrasión, fatiga o erosión. Tras estudiar la tribología como ciencia se detallan las distintas metodologías de desgaste entre diferentes superficies y materiales. Cobra gran importancia tanto las superficies de contacto en el desgaste como la manera en las que interactúan, dando resultados diferentes aquellas de contacto puntual y aquellas de contacto lineal o superficial. Además, se contempla la diferencia de resultados según sean sistemas de contacto metálicos, cerámicos y poliméricos. El estudio se divide en dos procesos: el primero es un proceso de mecanizado por el cual se obtiene las barras y un segundo proceso derivado para ejecutar los ensayos donde se evalúa la resistencia al desgaste mediante la perdida de peso durante un estudio de tribología. Las barras se fabricarán bajo ciertas condiciones mecánicas, que variarán de una barra a otra, siendo un total de seis barras con tres rugosidades superficiales diferentes. Las condiciones de corte son tomadas a partir de las parámetros de corte facilitados por la maquina de mecanizado, el torno, debido a las dimensiones de las barras y a los valores de rugosidad media aritmética previamente seleccionados. Habrá ensayos bajo los cuales se aplicará un lubricante líquido a la barra para ver los efectos de este en los resultados. El desgaste por deslizamiento se simulará como un Pin-on-Disk, sin embargo, se utilizará un mecanismo de leva para transformar la rotación producida por el tribómetro en un movimiento lineal. De esta forma se logrará trabajar con un movimiento lineal. Las condiciones de funcionamiento en las que se realizarán las pruebas son: carga aplicada (30N), velocidad de deslizamiento (10 cm / s) y distancia de deslizamiento (42 m). Los resultados muestran que para las barras en condiciones lubricadas hay un aumento en la pérdida de peso, también reflejará que, para una mayor rugosidad inicial de la superficie en condiciones secas, se obtendrán resultados de superficie más suaves.

This research and experimental work reports sliding wear performances of various steel bars during a linear movement by the use of a tribo-tester. Taking as a starting point, friction and wear are studied, from these, their derived effects by adhesion, abrasion, fatigue, or erosion. After studying tribology as a science, the different wear methodologies between different surfaces and materials are detailed. Both the contact surfaces in wear and the way in which they interact are of significant importance, giving different results those of punctual contact and those of linear or superficial contact. In addition, the difference in results is contemplated depending on whether they are metallic, ceramic, and polymeric contact systems. The study is divided into two processes: one is a machining process by which the bars are obtained, and the other is a derived process to run the tests where wear resistance is evaluated through weight loss during a tribology study. The bars will be fabricated under certain specific mechanical conditions that will vary from one bar to another, making it a total of six bars with three different surface roughness. The cutting conditions are taken from the cutting parameters provided by the machine, the lathe, the dimensions of the bars and the previously selected arithmetic mean roughness values. There will be tests under which the bars will have a liquid lubricant applied to see the effects of a lubricant in the results. The sliding wear will be simulated as a Pin-on-Disk tribo-tester; however, a lever mechanism will be used to transform the rotation produced by the tribo-tester into a linear motion. This way it will be managed to work with a linear movement. The operating conditions under which the tests will take place are an applied load (30N), sliding speed (10cm/s) and sliding distance (42m). The results show that for bars under lubricated conditions there is an increase in weight loss, it will also reflect that for higher initial surface roughness under dry conditions it will result in smoother surface outcomes.