Revista de Efectos y Control de la Contaminación
Acceso abierto

abstracto

Evaluación de la generación de polvo mediante un modelo predictivo de fuerzas de corte y temperatura de mecanizado durante el corte ortogonal de aleaciones de aluminio

Abdelhakim Djebara1*, Mohamed Amine Alliche1, Riad Khettabi2, Victor Songmene3

Los procesos de mecanizado no solo deben ser eficientes en términos de requisitos técnicos y problemas económicos para la industria actual, sino que también deben ser sostenible en términos de medio ambiente y seguridad del operador. El uso de fluidos de corte durante el torneado es costoso y puede ser peligroso para el operador. Sin embargo, el mecanizado en seco induce una fricción excesiva en las interfaces herramienta/pieza de trabajo y viruta/herramienta, lo que lleva a un aumento en la generación de partículas finas y ultrafinas que deterioran la calidad del aire en el taller. Este polvo puede constituir un riesgo real para la salud del operador y acortar la fiabilidad de los componentes de las máquinas-herramienta. Conocer las condiciones de corte que conducen a una menor generación de partículas metálicas podría contribuir a mejorar la seguridad laboral de los procesos de mecanizado. Este artículo presenta investigaciones experimentales y teóricas sobre el fenómeno de generación de polvo durante el torneado en seco de aleaciones de aluminio. El objetivo principal es evaluar la generación de polvo en función de las condiciones de mecanizado a través de la predicción de temperatura y fuerza de corte inducida por el mecanizado en seco para determinar ventanas de procesos de mecanizado seguras y económicas. Los efectos de las condiciones de corte sobre el aumento de temperatura en el corte ortogonal se han estudiado utilizando varios modelos teóricos. Este aumento de temperatura controla la generación de polvo durante el mecanizado en seco. En este trabajo se propone un modelo teórico para estudiar la correlación entre los mecanismos de corte, la deformación plástica y la generación de polvo. Las predicciones del modelo se compararon con los datos experimentales y la precisión del resultado obtenido está bien investigada debido a la simplificación utilizada en el modelo propuesto. El modelo fue capaz de predecir los datos con una correlación superior al 94,5% para corte ortogonal de aleaciones de aluminio 7075-T6, 6061-T6. Asimismo, se realizó una comparación entre el modelo propuesto y otro modelo basado en la ecuación constitutiva de Needleman-Lemonds. La diferencia entre la predicción de los dos modelos fue relativamente pequeña, lo que sugiere que estos modelos tienen una amplia base común.