Influence of CO2 Cooling on the Orthogonal Cutting of Elastomers

Resumen

Recientemente, existe un interés por utilizar operaciones de maquinado para la generación de prototipos para productos basados en elastómeros. Sin embargo, la flexibilidad de estos materiales impone retos para las operaciones de maquinado. Este artículo presenta un estudio experimental sobre la influencia del enfriamiento con CO2 en las características de la pieza de trabajo y el proceso de maquinado, utilizando elastómero tipo SBR 1502 (6.0 MPa de resistencia a tensión y 71 de dureza Shore A). La operación de maquinado utilizada fue corte ortogonal, obtenida con base en un pieza de trabajo en forma de tubo y una operación de ranurado con avance en la dirección radial. Las pruebas se realizaron con tres factores experimentales: temperatura (ambiente y enfriamiento con CO2), velocidad de corte y avance por revolución. Cada factor tuvo dos niveles. Se utilizaron cuatro réplicas para cada combinación de condiciones de maquinado. El uso del enfriamiento con CO2 produjo una influencia significativa sobre las dimensiones de las ranuras y sobre la rugosidad superficial (mejorando Ra en al menos 75%). Bajo las condiciones de enfriamiento con CO2, la componente de fuerza en la dirección de corte (tangencial) se incrementó, mientras que la componente de fuerza en la dirección de reacción (radial) se redujo. La fuerza de corte específica tuvo un rango de 54 a 106 MPa, en orden de magnitud similar a estudios previos.