Lo que necesitas saber sobre la formación de virutas
La formación y evacuación correctas de la viruta garantizan que el proceso de corte se desarrolle sin interrupciones, manteniendo la seguridad del operador y sin daños a la máquina herramienta, a la herramienta de corte y a la pieza de trabajo.La formación y evacuación correctas de la viruta garantizan que el proceso de corte se desarrolle sin interrupciones, manteniendo la seguridad del operador y sin daños a la máquina herramienta, a la herramienta de corte y a la pieza de trabajo. La formación de virutas ha atraído mayor interés científico que cualquier otro tema dentro de la tecnología de mecanizado, aunque los resultados científicos han demostrado ser difíciles de traducir en modelos prácticos y utilizables. Aquí abordamos la formación de virutas desde una perspectiva práctica.
Imagen 1: Modelo simplificado para describir la formación de virutas.
Durante el mecanizado, el material eliminado sufre una deformación plástica y un cizallamiento en el plano de corte, saliendo en forma de virutas largas o cortas, dependiendo del material de la pieza. El mecanizado consume la mayor parte de su energía en esta zona de cizallamiento.
Para mecanizar material denso poco comprimible, se produce una deformación del material en el plano de corte sin cambios en el volumen. Supongamos que la deformación se produce como un simple cizallamiento, y que se coloca una pila de capas sobre el material, en el que se formarán las virutas, quedando cada capa paralela al plano de corte. La formación de virutas se puede ejemplificar como un proceso de cizallamiento de capas de material.
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Hay muchos factores que influyen en la formación de virutas, especialmente el material de la pieza de trabajo. El proceso de corte de metales incluye la deformación plástica del material de la pieza de trabajo, que luego se cortará. Así, el comportamiento elástico y plástico del material juega un papel decisivo en este proceso.
Los diferentes materiales de la pieza de trabajo muestran una serie de combinaciones de ductilidad y resistencia al corte. La ductilidad del material de una pieza de trabajo es la medida en que puede deformarse hasta que se desprenda (consulte la Imagen 2). Cuanto mayor sea la ductilidad del material de la pieza de trabajo, más largas serán las virutas. Como regla general, cuando la ductilidad del material supera el 25% aprox., las virutas variarán de largas a muy largas.
Imagen 2: Influencia de las propiedades plásticas y elásticas del material de la pieza de trabajo en la formación de virutas. Algunos materiales de piezas de trabajo producen virutas largas, otros producen virutas largas y pegajosas, mientras que otros generan virutas cortas (Vieregge).
Este enfoque también se utiliza en el sistema ISO para clasificar diferentes tipos de materiales de piezas de trabajo. Como cada grupo ISO (P, M, K, N, S y H) produce virutas predecibles, la selección de la herramienta y las condiciones de corte debe coincidir con el comportamiento del material.
- El grupo P (ISO) se refiere a materiales con una ductilidad bastante alta y una tendencia a la generación de virutas largas. Esto requiere ciertas precauciones para que las virutas resulten uniformes y con una longitud aceptable.
- Los grupos K (materiales fundidos) y H (aceros duros) se refieren a materiales con baja ductilidad, que producen virutas cortas. Esto facilita el control de la misma.
- Los grupos M (acero inoxidable), S (superaleaciones) y N (materiales no ferrosos) hacen referencia a materiales con una ductilidad relativamente baja, pero también con una naturaleza notablemente adhesiva. Estos materiales forman las llamadas virutas de "filo acumulado".
Imagen 3: Clasificación de grupos de material (ISO) y virutas típicas relacionadas con estos grupos.
Las fichas se pueden clasificar de muy largas a muy cortas. Por su parte, las virutas idóneas deben evitar acumularse en cualquiera de los filos. Las virutas demasiado cortas hacen que el mecanizado sea intermitente, lo que provoca una microrrotura prematura (astillado) del filo de corte y una reducción de la vida útil de la herramienta. En este sentido, es preferible contar con virutas largas. Las virutas largas y formadas suavemente también producen menos microvibraciones durante el mecanizado, lo que conduce a superficies mecanizadas mejores en términos de calidad. Sin embargo, para el proceso de corte en sí, las virutas largas son menos idóneas. Pueden dañar la máquina herramienta, la pieza de trabajo o incluso la herramienta de corte, y generar unas condiciones inseguras para el técnico. También pueden generar problemas de evacuación en el transportador de virutas, aumentando las interrupciones en la producción.
Imagen 4: Virutas, clasificadas de largas a cortas. De izquierda a derecha: cinta, enredadas, sacacorchos, helicoidal larga, helicoidal, espiral (idónea), tubular en espiral, en forma de coma largas y cortas.
Los problemas de evacuación desaparecen con virutas cortas, pero señalan un corte intermitente que corre el riesgo de reducir demasiado la vida útil de la herramienta (debido a los filos de corte astillados), así como de generar microvibraciones que reducen la calidad de las superficies mecanizadas.
Las virutas en forma de espiral, ni demasiado largas ni demasiado cortas, representan la forma idónea que debe tener una viruta, para una operación de corte óptima en relación con la generación de virutas.
Short, spiral chips are preferable 
| - Menor consumo de energía
- Menos tensión en los filos de corte
- Fuerzas de corte más pequeñas
- Fáciles de evacuar
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Avoid very short, tight chips 
| - Mayor potencia requerida
- Mayor tensión en los filos de corte
- Posible deflexión y vibración de la herramienta o de la pieza de trabajo
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Avoid long, stringy chips | - Extremadamente difícil de evacuar
- Peligroso para el operador
- Puede volver a interferir en el corte y dañar la pieza de trabajo o la herramienta
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Imagen 5: Diferentes formas de virutas y sus consecuencias.
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