Surface Grinding 2026 Guide: Process, Types & Applications

Proceso de rectificado de superficies

Antes de entrar en la parte de cómo funciona el pulido de superficies, primero comprendamos qué necesita en este proceso. Echemos un vistazo a ellos.

¿Qué necesita en el rectificado de superficies?

Selección de piezas de trabajo

Los materiales comunes de las piezas de trabajo incluyen hierro fundido y acero dulce. Mientras se tratan, estos dos materiales no son propensos a bloquear la muela abrasiva. Otros materiales son el aluminio, el acero inoxidable, el latón y algunos plásticos. Al lijar a altas temperaturas, el material se debilita y se vuelve más propenso a la corrosión. Esto también puede resultar en la pérdida de magnetismo en los materiales aplicables.

Componente de la amoladora de superficies

La muela abrasiva, el portapiezas device y la mesa alternativa o giratoria son los tres componentes esenciales de una máquina rectificadora de superficies. Además, los dresser de molienda son una pieza esencial.

Rueda abrasiva: La rueda abrasiva se utiliza para alisar y refinar la superficie de una pieza de trabajo eliminando el material surplus. El óxido de aluminio, el carburo de silicio, el diamante y el nitruro de boro cúbico (CBN) son cuatro materiales que se emplean con frecuencia como materiales abrasivos en las superficies de las muelas abrasivas. Entre estos materiales, el óxido de aluminio es la elección predominante. Las muelas de diamante y de nitruro de boro cúbico (CBN) poseen una dureza excepcional y pueden rectificar de forma económica materiales, como cerámica y carburos, que no pueden rectificarse con óxido de aluminio o silicio.

Portapiezas Device: El portapiezas device, también llamado mandril, mantiene la pieza en su posición durante el procesamiento. El mandril asegura efectivamente el material de dos maneras distintas: las piezas ferromagnéticas se mantienen seguras en su posición mediante un mandril magnético, y las piezas no ferromagnéticas y no metálicas se aseguran mediante vacío o medios mecánicos. Si solo se dispone de un mandril magnético, se puede utilizar un tornillo de banco (hecho de acero ferromagnético o hierro fundido) colocado en el mandril magnético para sujetar piezas de trabajo no ferromagnéticas.

Mesa: La mesa mueve la pieza de trabajo alrededor y a lo largo de la cara de la rueda según sea necesario para obtener las especificaciones deseadas. 

Rectificado Dressers: Las fresas abrasivas se emplean para preservar el estado de la muela y pueden montarse en una mesa o colocarse en el cabezal de la muela para una aplicación conveniente.

Necesidades de lubricación

Ocasionalmente, se aplican lubricantes para enfriar la pieza de trabajo y la rueda, lubricar la interfaz y eliminar virutas. Se debe poner directamente en la zona de corte para evitar que el líquido sea arrastrado por la muela. Los lubricantes típicos incluyen fluidos químicos, aceites solubles en agua, aceites sintéticos y aceites a base de petróleo. 

Los tipos de lubricantes utilizados para el rectificado suelen depender del tipo de material de la pieza de trabajo:

• Aluminio: Aceite de servicio pesado.
• Latón: Aceite ligero.
• Hierro fundido: Aceite emulsionable de alta resistencia; Aceite químico y sintético de uso liviano.
• Acero dulce: Aceite soluble en agua de alta resistencia.
• Acero inoxidable: Aceite emulsionable de alta resistencia; Aceite químico y sintético de alta resistencia.
• Plástica: Aceite soluble en agua; aceite emulsionable seco de alta resistencia; Aceite químico y sintético de uso liviano.

¿Cómo funciona el rectificado de superficies?

El rectificado de superficies es una técnica de acabado que implica el uso de una rueda abrasiva giratoria para alisar la superficie plana de materiales metálicos o no metálicos para brindarles una apariencia más refinada al eliminar la capa de óxido y las impurezas en las superficies de la pieza de trabajo. Esto también producirá la superficie necesaria para usos funcionales.

En primer lugar, la pieza de trabajo que se va a cortar o alisar se monta sobre una mesa alternativa. En este paso, se necesita un portabrocas para mantener el material en su lugar. Después de asegurar la pieza de trabajo a la mesa alternativa, la máquina mueve lentamente la superficie de la pieza de trabajo a través de una muela abrasiva que gira rápidamente. A medida que gira la muela, la mesa alternativa lleva la pieza de trabajo hacia adelante y hacia atrás debajo de su superficie para eliminar el material restante hasta obtener el acabado uniforme y requerido. 

Durante el proceso de arranque de material se produce un calor excesivo, sobre todo cuando se trabaja con materiales duros como el acero. Esto puede afectar al acabado de la superficiepor lo que se emplean refrigerantes. Esto mantiene fría la superficie de mecanizado y aleja las partículas metálicas mecanizadas de la superficie de rectificado para evitar la abrasión de la superficie.

Tipos de amoladoras superficiales

Normalmente, las amoladoras de superficie se clasifican en tres tipos: amoladoras de husillo horizontal, amoladoras de disco y amoladoras de doble disco, y amoladoras de husillo vertical. 

Amoladoras de husillo vertical (de cara de rueda) 

Las amoladoras de eje vertical también se conocen como amoladoras de muela. En este tipo de amoladora, la cara de una muela normalmente se emplea sobre una superficie plana. Aunque una amoladora de muelas se utiliza ampliamente para la eliminación rápida de material, algunas máquinas pueden realizar trabajos de alta precisión. La pieza de trabajo se fija a una mesa alternativa, que ofrece la flexibilidad de ajustarse según las demandas específicas. Alternativamente, puede montarse en una máquina de mesa giratoria, permitiendo una rotación continua o indexada. La indexación permite cargar y descargar en una estación mientras se realizan las tareas de rectificado en otra. Los componentes típicos fabricados con rectificadoras de husillo vertical incluyen estatores, obleas, engranajes, rotores, topes y espaciadores, y anillos y placas interiores. 

Amoladoras de superficies (periféricas) de husillo horizontal

En las amoladoras de superficie de husillo horizontal o las amoladoras de superficie periférica, la periferia (borde plano) de la rueda entra en contacto con la pieza de trabajo para producir la superficie plana. Generalmente, el rectificado periférico funciona bien en trabajos de alta precisión en superficies planas, superficies cónicas o en ángulo, superficies planas junto a hombros y superficies empotradas. También es adecuado para ranuras y perfiles. Este tipo de amoladora de superficie se utiliza para rectificar diversos componentes, como pasadores, pistones, bielas y pistas de rodamientos. 

Amoladoras de disco y amoladoras de doble disco 

Aunque el rectificado con disco es similar al rectificado de superficies, tiene un área de contacto mayor entre el disco y la pieza de trabajo. Los tipos de husillo vertical y horizontal son opciones para amoladoras de disco. Las amoladoras de doble disco pueden trabajar en ambos lados de una pieza de trabajo al mismo tiempo. Las amoladoras de disco pueden alcanzar tolerancias extremadamente estrictas. Los componentes típicos que utilizan estas máquinas incluyen rotores, engranajes, placas, espaciadores y arandelas.

Ventajas y desventajas del rectificado de superficies

Cuando se necesitan dimensiones y acabados superficiales con tolerancias estrechas, el rectificado de superficies suele ser el método de mecanizado preferido. Al igual que otros procesos, el rectificado de superficies tiene sus ventajas y desventajas.

Ventajas del rectificado de superficies

El rectificado de superficies es un proceso de fabricación rentable y eficiente para superficies de alta precisión. El rectificado de superficies ofrece varias ventajas, entre ellas:

• Acabados superficiales precisos: Logra tolerancias estrictas y acabados superficiales suaves eliminando material de manera controlada.
• Versatilidad: El rectificado de superficies se puede aplicar a diversos materiales, incluidos metales, cerámicas y plásticos ferrosos y no ferrosos.
• Rentabilidad: El pulido de superficies es una solución rentable para lograr acabados superficiales de alta calidad en comparación con otros métodos.
• Compatibilidad con la automatización: Las rectificadoras de superficies se pueden integrar en líneas de producción automatizadas para aumentar la productividad.
• Mayor durabilidad: Al eliminar las irregularidades de la superficie, el rectificado de superficies mejora la durabilidad y longevidad de los componentes.
• No se requiere operador calificado: La tarea es sencilla y puede realizarse de forma manual o automática. La máquina no requiere un operador altamente calificado cuando se opera manualmente.

Desventajas del rectificado de superficies

Sin embargo, es importante considerar las desventajas del rectificado superficial:

• Efectos sobre las propiedades del material de trabajo: Al triturar a altas temperaturas, el material tiende a debilitarse y es más propenso a corroerse. Esto también puede provocar una pérdida de magnetismo en materiales donde esto sea aplicable.
• Generación excesiva de calor: El proceso de rectificado genera un calor excesivo durante la eliminación del material, lo que puede afectar a la acabado de la superficie si no se controla adecuadamente.
• Producir virutas abrasivas: El proceso de rectificado genera virutas abrasivas que deben ser contenidas adecuadamente. Es necesario utilizar refrigerantes para alejar las virutas abrasivas de la superficie de rectificado y evitar rayarla.
• Desgaste de la muela abrasiva: Este proceso no es factible de moler en la dirección inversa. La naturaleza de la tarea desgasta constantemente la muela y requiere una cantidad considerable de fuerza del husillo.

Aplicaciones del rectificado de superficies

El rectificado de superficies es una parte indispensable de las operaciones de mecanizado en diversas industrias. Estas son algunas aplicaciones clave del rectificado de superficies:

Lograr superficies planas de precisión – El rectificado de superficies puede producir superficies muy planas con gran precisión. Esto lo hace ideal para crear superficies de referencia o superficies de contacto de precisión. Las aplicaciones comunes incluyen rectificado de superficies planas en calibres, cojinetes, válvulas o guías de máquinas.

Alisado y Acabado – La muela abrasiva puede eliminar pequeñas imperfecciones y mejorar el acabado superficial. El pulido de superficies le permite crear acabados lisos y pulidos.

Producir formas y perfiles precisos – La muela abrasiva se puede revestir en diferentes perfiles para generar formas en la pieza de trabajo. Esto permite el rectificado de piezas de precisión como calibres, herramientas de corte, cavidades de moldes y superficies contorneadas.

Quitar material y cuadrar bloques – Las amoladoras de superficies eliminan eficientemente el material de las superficies planas y pueden cuadrar bloques y pisos. Esto hace que el rectificado de superficies sea un proceso de mecanizado inicial útil antes del rectificado de precisión más fino.

Limpieza de soldaduras y piezas fundidas – La rueda abrasiva puede eliminar rebabas, cordones de soldadura, defectos de fundición y rebabas de piezas fundidas. Esto proporciona una superficie plana limpia para el procesamiento posterior.

Desbarbado de agujeros y bordes – El borde de la muela abrasiva se puede utilizar para agregar un radio a los bordes o desbarbar agujeros. Esto elimina los bordes sharp y mejora la seguridad.

Factores que afectan el rectificado de superficies

Muchas variables influyen en el proceso de rectificado de superficies y en la calidad de los resultados obtenidos. A continuación se presentan algunos factores clave que afectan el proceso de rectificado de superficies:

Velocidad de la rueda – La velocidad se refiere a las RPM de la rueda. Generalmente, las RPM de la rueda suelen ser constantes en el rectificado de superficies. Tenga en cuenta que las RPM más altas permiten una eliminación más rápida del material, pero pueden provocar quemaduras. La velocidad adecuada de la rueda depende del material que se está moliendo.

Tasa de alimentación – La velocidad de desplazamiento de la pieza de trabajo hacia la rueda. Los avances más rápidos aumentan las tasas de eliminación de material, pero pueden provocar marcas de vibración. Los avances más lentos producen acabados más finos.

Profundidad del corte – Los cortes más profundos permiten una mayor eliminación de material por pasada, pero pueden provocar desgaste de las ruedas, vibraciones y marcas de quemaduras. Los cortes más claros son mejores para las operaciones de acabado.

Tipo de rueda – Dependiendo de la dureza del metal que se va a rectificar y eliminar, para eliminar el material se utilizan muelas que van desde óxido de aluminio y carburo de silicio hasta diamante y CBN. Se encuentran disponibles otras ruedas especializadas, como las de corcho, pero están diseñadas para pulir y pulir en lugar de eliminar material.

Revestimiento de ruedas – Un acabado inadecuado puede provocar vidriado, desgaste rápido de las ruedas, vibración y un acabado deficiente. El programa de vendaje adecuado maximiza la acción de corte.

Uso de refrigerante – Los líquidos de rectificado enfrían la pieza de trabajo y la muela, eliminan las virutas y evitan la carga de la muela. Se debe utilizar el tipo, caudal y filtración adecuados.

Trabajo sosteniendo – La pieza de trabajo debe sujetarse de forma segura para evitar vibraciones y mejorar la precisión. Se deben utilizar abrazaderas, mandriles, accesorios o mesas magnéticas/de vacío adecuadas.

Habilidad del operador – Un operador experimentado seleccionará los parámetros adecuados y garantizará resultados de calidad. Es importante comprender la interacción de los factores.

Precauciones de seguridad para el pulido de superficies

La seguridad es primordial al realizar trabajos de rectificado de superficies. Siga estas precauciones esenciales:

• Utilice equipo de protección personal (EPP) adecuado, que incluya gafas de seguridad, protectores faciales, guantes y protección para los oídos.
• Asegúrese de que la máquina rectificadora esté en buenas condiciones de funcionamiento y debidamente protegida.
• Sujete firmemente la pieza de trabajo utilizando los sujetadores device adecuados.
• Verifique que la muela abrasiva sea adecuada para la aplicación y esté montada de forma segura en el eje.
• Utilice el refrigerante correcto y asegúrese de su aplicación adecuada para controlar el calor y prevenir accidentes.
• Inspeccione periódicamente la máquina, la muela abrasiva y los accesorios para detectar signos de daño o desgaste.
• No muela sin una ventilación adecuada.
• No golpee la rueda contra el material, ya que esta acción podría causar fallas en la rueda. Más aún, esto resulta en una pérdida de integridad y puede romperse.

Consejos para un pulido de superficies exitoso

Para lograr resultados óptimos en el pulido de superficies, considere los siguientes consejos:

• Seleccione la muela abrasiva adecuada según el material de la pieza de trabajo y el acabado deseado.
• No muela el material para el cual la rueda no está diseñada.
• Optimice los parámetros de rectificado, como la velocidad de la muela, la velocidad de avance y la profundidad de corte para una eliminación eficiente del material y una calidad de la superficie.
• Mantenga una presión constante y uniforme sobre la pieza de trabajo para evitar un pulido desigual y irregularidades en la superficie.
• Rectifique periódicamente la muela para garantizar su integridad y eficacia.
• Supervise de cerca el proceso de pulido, inspeccionando periódicamente el acabado de la superficie para realizar los ajustes necesarios.
• Mantenga el área de trabajo limpia y libre de residuos de molienda para una operación segura y eficiente.

Resumen

El rectificado de superficies es un proceso que implica el movimiento de una muela con respecto a la superficie de la pieza de trabajo en un plano. Durante este proceso, la muela hace contacto con la superficie y elimina gradualmente una mínima cantidad de material, dando como resultado la creación de una superficie plana. Generalmente, el término "rectificado de superficies" se refiere a cualquier proceso que procesa o rectifica con precisión una superficie. El proceso de rectificado de superficies se utiliza a menudo en piezas de trabajo que requieren un alto acabado superficial o dimensiones precisas.

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Referencia

Rectificado de superficies – De Wikipedia