Gas Criogénico: Un Enfoque Innovador para Optimizar la Vida Útil de las Herramientas y el Acabado Superficial en Procesos de Torneado

Resumen

DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i15.0235

Resumen

En el siguiente artículo se realizó una exhaustiva investigación sobre los efectos del tratamiento térmico con gas criogénico para determinar la vida útil de la herramienta y su acabado superficial en procesos de torneado. Las propiedades térmicas de estos gases es lo que permite reducir la temperatura de operación, lo que a su vez disminuye el desgaste de las herramientas y mejora su microestructura, asi como el de los materiales mecanizados. El objetivo principal del estudio es evaluar el impacto de la refrigeración criogénica en la durabilidad de las herramientas de corte y en la calidad superficial de las piezas fabricadas. Los resultados más relevantes determinaron que al utilizar el gas criogénico duplicaron la vida útil de las herramientas de corte en comparación con los métodos convencionales tales como el aceite y taladrina. Además, se observó una mejora significativa en el acabado superficial de las piezas mecanizadas, manifestando una notable reducción de la rugosidad y de defectos superficiales. En conclusión, el uso de gas criogénico se presenta como una estrategia innovadora y efectiva para optimizar tanto la durabilidad de las herramientas como la calidad del acabado superficial en procesos de torneado. Los hallazgos sugieren que su implementación podría transformar las prácticas en la industria del mecanizado, contribuyendo a una mayor sostenibilidad y eficiencia en los procesos productivos.

Palabras clave: Refrigeración criogénica, reducción de la rugosidad, defectos superficiales, Nitrógeno Líquido.

Abstract

The following article presents an extensive investigation into the effects of cryogenic gas heat treatment to determine tool life and surface finish in turning processes. The thermal properties of these gases allow for a reduction in operating temperature, which in turn decreases tool wear and improves both the tool’s microstructure and the machined materials. The main objective of the study is to evaluate the impact of cryogenic cooling on the durability of cutting tools and the surface quality of the manufactured parts. The most relevant results showed that using cryogenic gas doubled the tool life compared to conventional methods such as oil and coolant. In addition, a significant improvement was observed in the surface finish of the machined parts, with a noticeable reduction in roughness and surface defects. In conclusion, the use of cryogenic gas emerges as an innovative and effective strategy to optimize both tool durability and surface finish quality in turning processes. The findings suggest that its implementation could transform practices in the machining industry, contributing to greater sustainability and efficiency in production processes.

Keywords: Cryogenic cooling, roughness reduction, surface defects, Liquid Nitrogen.

Información del manuscrito:
Fecha de recepción: 03 de octubre de 2024.
Fecha de aceptación: 19 de diciembre de 2024.
Fecha de publicación: 10 de enero de 2025.