¿Qué es el refrigerante CNC?
El refrigerante CNC se utiliza en el mecanizado para Frío y lubricar tanto la herramienta de corte como la pieza de trabajo.
Al cortar metal, la fricción calienta todo. El calor elevado puede dañar las herramientas y provocar que las piezas se quemen, se deformen o presenten un acabado deficiente.
El refrigerante puede ayudar a alejar el calor de la herramienta y la pieza para obtener cortes uniformes y una vida útil más prolongada de la herramienta.
Reduce la fricción, lo que disminuye el desgaste de las herramientas y las mantiene afiladas durante más tiempo.
El refrigerante elimina las virutas y los pequeños fragmentos metálicos del área de corte, lo que evita que las virutas rayen la pieza o atasquen la herramienta. Algunos refrigerantes también ayudan a proteger el metal de la oxidación y la corrosión.
Cómo funciona el refrigerante CNC
El refrigerante CNC se envía al área de corte mediante bombas y mangueras. Se rocía, gotea o vierte sobre la herramienta y el material durante el mecanizado.
El refrigerante absorbe el calor al entrar en contacto y lo disipa al fluir de vuelta al tanque. Además, forma una fina película entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo.
Esta capa actúa como lubricante, por lo que hay menos contacto directo y menos fricción. Esto facilita el corte y prolonga la vida útil de las herramientas.
Las distintas máquinas pueden usar el refrigerante de distintas maneras. Algunas utilizan una niebla que enfría con aire y líquido, mientras que otras utilizan un flujo completo de líquido para trabajos pesados.
Terminología de refrigerantes CNC
Cuando trabaje con refrigerante CNC, encontrará varios términos comunes:
- Concentración — La mezcla de refrigerante y agua, generalmente expresada como porcentaje.
- Sumidero — El tanque que contiene el refrigerante.
- Aceite de vagabundo — Aceite que entra en el refrigerante procedente de máquinas con fugas o piezas de trabajo aceitosas.
- Emulsión — Una mezcla donde se combinan agua y aceite, que a menudo se encuentra en refrigerantes solubles en agua.
- pH — El nivel de acidez o alcalinidad del refrigerante, que afecta su funcionamiento y previene la oxidación.
Tipos de refrigerante CNC
| Tipo | Uso principal | Notas |
|---|---|---|
| Aceite soluble | Mecanizado general | Bueno para la mayoría de los metales. |
| Sintético | Corte de alta velocidad | Sin aceite, menos residuos. |
| Semisintético | Mezcla de aceite y sintético | Rendimiento equilibrado |
| Aceite puro | Corte pesado, baja velocidad | Buena lubricación, sin agua. |
Aceites solubles
Los aceites solubles se obtienen mezclando aceite con agua. Estos refrigerantes suelen llamarse "emulsiones" porque forman un líquido lechoso al mezclarse.
Son populares porque ofrecen refrigeración y lubricación. Se pueden usar aceites solubles para mecanizar diferentes metales, como acero o aluminio.
Ayudan a prevenir la oxidación y a reducir el desgaste de las herramientas de corte. Estos refrigerantes son fáciles de usar, pero es necesario controlar la proporción de la mezcla para evitar bacterias y deterioro.
Ventajas:
- Bueno para muchos metales
- Equilibra la refrigeración y la lubricación.
- Ayuda a prevenir la oxidación
Contras:
- Puede estropearse si no se mantiene
- Necesita revisión regular
Refrigerantes sintéticos
Los refrigerantes sintéticos no contienen aceite. Se elaboran con mezclas químicas que se disuelven completamente en agua, dando lugar a una solución transparente o coloreada.
Los sintéticos ofrecen una excelente refrigeración y mantienen el área de mecanizado más limpia. Si mecaniza metales no ferrosos o necesita mantener las piezas impecables, los sintéticos son una excelente opción.
No favorecen el crecimiento bacteriano tanto como los aceites solubles. Sin embargo, podrían no proporcionar tanta lubricación para trabajos difíciles.
Características comunes:
- Excelente refrigeración
- Bueno para mecanizado de alta velocidad o alta presión.
- Bajo mantenimiento
Desventajas:
- No es ideal para lubricación intensa.
- Puede formarse espuma en algunos sistemas.
Formulaciones semisintéticas
Los refrigerantes semisintéticos cubren la brecha entre los aceites solubles y los sintéticos. Estos contienen una mezcla de aceite y sustancias químicas sintéticas, lo que ofrece las ventajas de ambos tipos.
El líquido tiende a verse translúcido o turbio. Este tipo ofrece un equilibrio entre refrigeración, lubricación y prevención de la oxidación.
Se pueden usar semisintéticos para trabajos de mecanizado ligeros y medios. Generalmente duran más que los aceites solubles y no se deterioran tan rápido.
Puntos principales:
- Bueno para mecanizado de uso general.
- Menor mantenimiento que los aceites solubles.
- Refrigeración y lubricación equilibradas
Esté atento a:
- Algunos pueden necesitar controles de concentración más frecuentes.
- Puede que no funcione bien para cortes muy pesados
Aceites rectos
Los aceites puros no se mezclan con agua. Se utilizan tal cual y se elaboran a partir de aceite mineral o vegetal, a veces con aditivos añadidos.
Estos refrigerantes son ideales para trabajos donde la lubricación es más importante que la refrigeración. Los aceites puros se utilizan principalmente en rectificado o mecanizado a baja velocidad.
Protegen sus herramientas del desgaste y ayudan a obtener un buen acabado de la pieza. Sin embargo, pueden desprender humo y olor, y podrían requerir un manejo especial debido al riesgo de incendio.
Datos breves:
- Ideal para trabajos de extrema presión.
- Excelente lubricación
- No requiere mezcla
Considerar:
- Menos eficaz para enfriar
- Puede crear más desorden y humos.
- Necesita buena ventilación
Cómo elegir el refrigerante CNC adecuado
Compatibilidad de materiales
Cada metal y plástico reacciona a los refrigerantes de forma diferente. Si trabaja con acero inoxidable, por ejemplo, un refrigerante de inundación ayuda a prevenir el sobrecalentamiento y el endurecimiento mecánico.
Para el aluminio, se debe utilizar un refrigerante que no provoque manchas ni corrosión.
| Material | Se necesita refrigerante | ¿Por qué? |
|---|---|---|
| Acero inoxidable | Inundación, alta lubricidad | Previene el calor, reduce el desgaste. |
| Aluminio | No mancha, baja formación de espuma | Evitar la corrosión |
| Plástica | Niebla ligera, baja lubricación | Evitar la fusión, uso mínimo. |
Aplicaciones de mecanizado
Para roscar con macho y macho, es importante usar un refrigerante con alta lubricidad para evitar que la herramienta se rompa o se astille. El refrigerante de inundación es común cuando se generan muchas virutas, ya que ayuda a despejarlas del área de trabajo.
Si realiza fresado o acabado ligero, un sistema de nebulización o pulverización puede ser suficiente para mantener el material más limpio. Algunas operaciones CNC, como el taladrado de agujeros profundos, requieren refrigeración especial.
Consideraciones ambientales
Muchos refrigerantes contienen sustancias químicas que pueden resultar peligrosas si no se manipulan adecuadamente.
Al elegir un refrigerante, busque aquellos con ingredientes menos dañinos o que sean biodegradables. Esto ayuda a reducir los riesgos para la salud y facilita la eliminación.
Sistemas de suministro de refrigerante CNC
Sistemas de refrigeración por inundación
Los sistemas de refrigeración por inundación bombean un flujo constante de refrigerante hacia el área de corte. Esto enfría la herramienta y la pieza de trabajo, a la vez que elimina las virutas y los residuos.
Estos sistemas se suelen ver en fresadoras y tornos que cortan metales. Utilizan boquillas para dirigir grandes cantidades de líquido hacia el punto de corte.
Esto no solo enfría bien, sino que también ayuda a mantener la herramienta afilada y reduce el riesgo de quemaduras.
Ventajas:
- Bueno para enfriar y limpiar.
- Fácil de configurar y mantener.
- Adecuado para la mayoría de operaciones de corte.
Contras:
- Utiliza mucho refrigerante
- Necesita limpieza y gestión de derrames.
- Puede causar salpicaduras.
Sistemas de refrigeración por niebla
Los sistemas de refrigeración por nebulización pulverizan una fina capa de refrigerante directamente sobre la herramienta y la pieza de trabajo. Esto proporciona refrigeración y lubricación sin inundar el área como los sistemas de inundación.
Los sistemas de nebulización utilizan aire y refrigerante para crear una pequeña pulverización. Son útiles para trabajos ligeros de mecanizado, taladrado o en espacios reducidos.
Ventajas:
- Utiliza menos refrigerante que el de inundación.
- Menos desorden y limpieza más fácil
- Bueno para piezas más pequeñas o donde no se necesita una inundación total
Contras:
- El enfriamiento puede no ser suficiente para cortes fuertes
- La niebla fina podría ser un problema para la calidad del aire si no se ventila.
- Aún necesita mantenimiento para boquillas y líneas.
Entrega a través del husillo
Los sistemas de refrigeración a través del husillo envían refrigerante directamente a través del husillo de la máquina y la herramienta de corte. El refrigerante sale por la punta de la herramienta, impactando primero el filo.
Este sistema permite suministrar refrigerante justo donde se necesita, incluso en agujeros profundos o en elementos estrechos. Proporciona una excelente refrigeración y ayuda a eliminar las virutas de la perforación profunda.
Características principales:
- Dirige el refrigerante a lugares difíciles de alcanzar
- Funciona bien con perforaciones profundas y cortes complejos.
- Admite velocidades de corte más altas al mejorar la vida útil de la herramienta.
Desafíos:
- Mayor costo de instalación y mantenimiento
- Solo funciona con herramientas diseñadas para el flujo de refrigerante interno.
Lubricación de cantidad mínima
Los sistemas de Lubricación por Cantidad Mínima (MQL) utilizan una cantidad muy pequeña de lubricante, mezclado con aire, para reducir la fricción en la zona de corte. A diferencia de otros sistemas, el MQL busca utilizar la menor cantidad de fluido posible, solo la necesaria para lubricar.
Los sistemas MQL pulverizan el lubricante en pequeñas gotas. Este método es ideal para trabajos de corte ligeros, metales no ferrosos o cuando se desea reducir el desperdicio de refrigerante.
Ventajas:
- Utiliza muy poco refrigerante
- Un entorno de trabajo más limpio
- Menos desperdicio y limpieza más sencilla de las piezas después del mecanizado
Limitaciones:
- No es ideal para cortes pesados o altas temperaturas.
- Puede requerir una configuración especial para cada máquina.
Seguridad e impacto ambiental
Asegúrese siempre de que su espacio de trabajo esté bien ventilado. Usar equipo de protección, como guantes y mascarillas, puede protegerle de la exposición accidental.
No todos los refrigerantes son iguales. Muchos refrigerantes modernos para CNC están diseñados para ser no tóxicos y más seguros para el medio ambiente.
Sin embargo, algunos aún contienen sustancias químicas que requieren un almacenamiento y manejo cuidadosos. Lea siempre las etiquetas y siga todas las normas de seguridad.
Consejos de seguridad clave a seguir:
- Use equipo de protección personal adecuado
- Evite respirar niebla o humos.
- Almacene los refrigerantes lejos del calor o de las llamas abiertas.
- Mantenga los contenedores sellados cuando no estén en uso
El impacto ambiental de los refrigerantes CNC también puede variar. Algunos son fáciles de reciclar o desechar de forma segura, mientras que otros pueden dañar el aire o el agua si no se gestionan correctamente.
| Tipo de refrigerante | Riesgo de seguridad | Impacto ambiental |
|---|---|---|
| A base de agua | Bajo a moderado | Generalmente más seguro |
| A base de aceite | Puede ser inflamable | Necesita una eliminación cuidadosa |
| Sintético | Varía | Algunos son ecológicos |
Preguntas frecuentes
¿Qué refrigerante se recomienda para un rendimiento óptimo de la máquina CNC?
Debe usar un refrigerante adecuado para el material y el trabajo de corte. Para la mayoría de los trabajos, una emulsión a base de agua o un refrigerante semisintético funcionan bien.
Los talleres metalúrgicos suelen recomendar refrigerantes semisintéticos para lograr una buena combinación de refrigeración y protección de las herramientas. Consulte siempre el manual de su máquina antes de elegir un refrigerante.
¿Cómo se compara el refrigerante a base de agua con otros tipos para procesos de mecanizado?
Los refrigerantes a base de agua son eficaces para disipar el calor y son rentables. Reducen el riesgo de humo e incendios, ya que no se queman fácilmente.
Sin embargo, pueden causar oxidación si no se revisan. Los refrigerantes a base de aceite duran más y ofrecen mejor lubricación, pero pueden ser más difíciles de limpiar y más costosos.
¿Cuáles son los componentes principales que forman las fórmulas de refrigerante CNC?
La mayoría de los refrigerantes CNC se elaboran con agua, aceite, emulsionantes, biocidas y aditivos. El agua enfría los componentes, mientras que el aceite contribuye a la lubricación.
Se añaden aditivos para combatir el óxido, las bacterias y la formación de espuma. Algunas fórmulas añaden productos químicos adicionales para adaptarse a ciertos trabajos o metales.