Historia del EsmerilSi el afilado de piezas metálicas es un proceso que se remonta a los inicios de la metalurgia, los modernos procesos de rectificado no empiezan a desarrollarse hasta las últimas décadas del siglo XIX. Es entonces cuando surge la necesidad de obtener un acabado de precisión en las piezas templadas que conforman los motores de los primeros automóviles. Y es entonces también cuando se produce el feliz descubrimiento del primer abrasivo artificial, el carburo de silicio o carborundum.

Desde que el hombre, en los albores de la historia, empezó a fabricar y utilizar armas o herramientas de metal, cortantes y pulidas, surgió la necesidad de encontrar algún tipo de sistema o mecanismo que permitiera el conveniente afilado, sin el cual la herramienta perdía su funcionalidad. El procedimiento usual para realizar este proceso ha sido, durante siglos, el afilado a mano mediante piedra de arenisca. En su versión más antigua, la piedra se mantenía estática y el filo del arma o herramienta se movía convenientemente presionando sobre aquella. Posteriormente el proceso empezó a realizarse de modo inverso, manteniéndose fija la pieza a afilar y moviendo manualmente la piedra. Hoces y guadañas han sido afiladas tradicionalmente mediante este sistema. Una variante del mismo, antecedente remoto de las actuales afiladoras, fueron los primeros tornos de afilar, consistentes en una piedra giratoria montada sobre un eje y movida de forma manual o a pedal. A medida que lo fue permitiendo el avance de la tecnología el accionamiento manual fue substituido por transmisión hidráulica o mediante máquina de vapor

En cuanto a las muelas obtenidas mediante aglomerado artificial (muelas de esmeril) su nacimiento data de principios del siglo XIX, aunque el esmeril – procedente sobretodo de Asia Menor y Grecia- ya era utilizado por los antiguos egipcios en sus herramientas para serrar y perforar. Ese mismo esmeril en grano, aglomerado mediante cemento, fue la base de la muela de esmeril que, a partir de 1830, fue implantándose de forma rápida en toda la industria, ansiosa de trabajar a las altas velocidades que permitía este nuevo tipo de abrasivo. De esa misma época son las primeras máquinas para el rebarbado y pulido de piezas, como la de Nasmyth&Gaskell, de 1838.implantándose de forma rápida en toda la industria, ansiosa de trabajar a las altas velocidades que permitía este nuevo tipo de abrasivo. De esa misma época son las primeras máquinas parael

rebarbado y pulido de piezas, como la de Nasmyth&Gaskell, de 1838.

 

Definición de piedra esmeril

.La piedra esmeril es una roca muy dura llamada por los antiguos roca pequeña usada parahacer polvo abrasivo. está compuesta mayormente del mineral corindón (óxido de aluminio),mezclado con otras variedades como espinelas, hercinita y magnetita y también rutilo (Titania).El esmeril industrial puede contener una variedad de otros minerales y compuestos sintéticos como la magnesia, mullita y sílice .

Un esmeril de banco puede hacer el filo de las herramientas en forma cuadrada y aguda, reparar destornilladores, mechas y punzones; afilar tijeras y pulir el metal de las piezas de trabajo.

La mayoría de estos esmeriles tienen un motor eléctrico que impulsa dos ruedas de manera simultánea.

Estas ruedas del esmeril no son piedras naturales, sino granos de material abrasivo unidos a alta temperatura. El material abrasivo es óxido de aluminio, ideal para esmerilar herramientas de acero, o carburo de silicio, para rebajar metales como: latón, aluminio o cobre.

Existen dos sistemas de afilado, en seco y al agua. El primero sirve para las herramientas de construcción, agricultura y jardinería. En cambio, los formones, las cuchillas de cepillos y las herramientas que se utilizan para trabajar la madera se afilan al agua

Codificación de una Piedra Esmeril

ABRASIVOS O GRANOS 

El grano abrasivo es la herramienta que sirve para desgastar o pulir por fricción. Las propiedades más importantes de un grano abrasivo son:       Alta dureza,      Tenacidad      Perfiles con aristas de corte. Fueron los abrasivos naturales como el esmeril y granate los primeros granos que se utilizaron; en la actualidad solo se utilizan minerales sintéticos para los abrasivos de alta tecnología entre los que se pueden mencionar están: el óxido de aluminio o corindón, el carburo de silicio, el nitruro cúbico de boro y el diamante. 

Tipos de Abrasivos ogranosÓxidos de Aluminio “A”:Es un abrasivo creado al fusionar bauxita, hierro y coque; es usado ampliamente para amolar materiales ferrosos. Su forma natural es llamada corindón. En función de la materia prima empleada, el sistema de fabricación, la clase de moldeo y la duración, se obtienen diferentes clases de corindón: blanco, marrón rosa, rubí, etc. adecuados a distintos trabajos, sobre materiales tales como aceros, aceros aleados, aluminios, bronces y todos los materiales que ofrecen una elevada resistencia a la rotura.

Carburo de Silicio “SiC”:   Es un abrasivo duro y quebradizo creado al cocer una mezcla de cuarzo, coque de petróleo y pequeñas cantidades de aserrín y sal en un horno eléctrico. El carburo de silicio es conocido por su coloración verde. También hay varias calidades o tipos obtenidos en función del método de fabricación empleado.Los más usuales son el carburo de silicio negro y verde, empleados para trabajos sobre materiales no férreos, fundición, metal duro o tungsteno y materiales con una dureza alta en general.

Nitruro Cúbico de Boro “CBN”: Es la segunda sustancia más dura después del diamante. El nitruro de boro cúbico se fabrica en un proceso de sinterización a una alta temperatura y presión. Diamante  “D”:

 Es la sustancia más dura que se conoce. Creado a partir del carbono, el diamante puede ser un abrasivo de origen natural o también puede ser fabricado sintéticamente.

 

Descripción material abrasivo 

Simbología MaterialAbrasivo

Tonalidad Usos

AAL2 O3

Óxidos de aluminioCorindón

blanco marrónrosarubí,

 aceros, aceros aleados, aluminios, bronces

NormalGrisAzul

Acero inoxidable, acero no aleado, fundiciones, aleaciones de aluminio, etc.

Semi finoGrisMarrón

Acero bajo aleado hasta 60 HRC.

FinoRosaBlancoRojo

Acero alto y bajo aleado, acero rápido (HSS),Acero con tratamiento térmico, acero con aleación de cromo.

CSiC

Carburo de silicio

NegroVerde

Tungsteno, acero rápido (HSS), acero inoxidable, fundición gris, metales no ferrosos, vidrio, cerámica, etc.

CBNNitruro cúbicode boro

ÁmbarMarrónNegro

Acero rápido (HSS), acero alto aleado, cero con tratamiento térmico, acero inoxidable.

D DiamanteTransparenteVarios matices

Tungsteno, fundición gris, vidrio, piedra, hormigón, cerámica.No se debe de utilizar con acero.

  

CLASIFICACIÓN DEL TAMAÑO DE LOS GRANOS. Los granos abrasivos se clasifican por tamaño de acuerdo con un estándar mundial establecido por medio de mallas de selección y se designan por un tamaño numérico de grano que corresponde al número de hilos de acero por pulgada cuadrada. En la medida que aumenta el número, menor es el tamaño del grano.El tamaño grueso de grano (un número menor) aumenta la velocidad de eliminación de material, pero proporciona acabados más ásperos en la superficie mecanizada.El tamaño fino de grano (números mayores) proporciona menos eliminación de material pero suministran acabados más finos. 

 

Clasificación de los granossegún su volumen

Número de grano

Característica   Número de grano

Característica

6MuyBasto

  90

Fino para acabado

10   10012   12014   15016

Basto para desbaste

  18020   22024   240

Muy finoparapulido

30   28036   32046

Medio para trabajos generales

  40054   50060   60070   80080   1000      1200

AGLUTINANTES

Los granos abrasivos, deben estar unidos por medio de un aglutinante que al mismo tiempo proporcione consistencia a la muela o herramientas abrasiva.Actualmente se usan los aglutinantes siguientes:

a) Inorgánicos.- Aglutinantes minerales compuestos por magnesiat y silicatos.- Aglutinantes cerámicos.

b) Orgánicos.- Aglutinantes vegetales constituidos por laca india, caucho, resma natural y artificial y aceites.

Los tipos más comunes de liga o aglutinantes (aglomerantes)

1) Vitrificada. 2) resina3) goma5) laca

Vitrificados.

 Son esencialmente vidrios, también llamados aglomerantes cerámicos. Es el aglomerantemás  común y su uso está muy extendido. Las materias primas son feldespato y caolines. Semezclan con los abrasivos, se humedecen y se moldean a presión, en la forma de las piedras abrasivas. Estos productos luego se hornean a temperaturas de 1250º C para fundir el vidrio y desarrollar resistencia estructural. A continuación se enfrían con lentitud para evitar fracturastérmicas, se inspecciona su calidad y exactitud dimensional. Las piedras con aglomeradosvitrificados son resistentes, rígidas, porosas y resistentes a los aceites, ácidos y agua. Sonfrágiles y carecen de resistencia a los choques mecánico y térmico, pero también se consiguen con placas o copas de respaldo de acero para tener mejor soporte estructural en su empleo. Se puede modificar el color de la piedra con diversos elementos durante su fabricación.

Resinoides o resinas.

Son resinas termo fijas. Como el adhesivo es un compuesto orgánico, se les llamatambién piedras orgánicas. La técnica básica de fabricación consiste en mezclar el abrasivocon resinas fenólicas líquidas o en polvo, y aditivos; la mezcla se prensa para llegar a la forma de la piedra, y se cura a temperaturas de 175º C. Las piedras resinoides son más flexibles que las vitrificadas. Se usan mucho las piedras reforzadas, en las que una o más capas de colcha de fibra de vidrio de diversos tamaños demalla suministran el refuerzo. Su efecto es retardar la desintegración de la piedra en casode que se rompa por algún motivo.

Goma o Hule.Es el aglomerante más flexible utilizado en piedras abrasivas. Se fabrica mezclando hule crudo, azufre y los granos de abrasivo, laminando la mezcla, cortando círculos y calentando a presión, para vulcanizar el hule.

  SILICATOPaulatinamente, la liga vitrificada ha ido suplantando a la Liga de Silicato ³S´, por lo que en la actualidad esta ha desaparecido prácticamente de la industria, encontrándose la solo en algunas industrias, en las cuales el mismo usuario la produce.

GOMA LACAProducto de la secreción de millares de insectos, esta liga ³E ,́ encuentra su mayor aplicaciones rectificado de rodillos en la industria siderúrgica, del papel, y de plásticos. Se la utiliza generalmente en ruedas de grano muy fino (600, o más), así como en discos de corte para fines especiales, en los cuales el desgaste es de

importancia secundaria.

ESTRUCTURA DE LA PIEDRA

Tipos de Piedras

Almohadillas de manoTipos: Uso industrial y comercial.Tamaño: 150 mm x 230 mm (6" x 9")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.

Aplicaciones: acabados satinados en aluminio y acero inoxidable; eliminar rebabas pequeñas; preparar superficies para pintar; desvanecer rasguños leves; quitar corrosión y oxidación; limpiar y desmanchar acero inoxidable.

Rodillos de fibra

Tipos: Rollos de 9 m (30 ft).Anchos: 50 mm y 100 mm (2" y 4")Grano: óxido de aluminio y carburo de silicio.Grado: ultra fino, muy fino, fino y mediano.

Aplicaciones: eliminar rebabas mínimas; quitar recubrimientos, corrosión de superficies y oxidación; desvanecer marcas de fresadora y rasguños leves.

Ruedas de acabado de fibraDiámetros: 150 mm y 200 mm (6" y 8")Grano: óxido de aluminio.Grado: muy fino y mediano.

Aplicaciones: limpiar superficies de metal antes de cubrirlas; eliminar rebabas leves; limpiar fibras; aplicar acabado satinado; eliminar óxido; acabado de partes con contornos definidos.Herramienta: esmeril de banco.

Bandas para acondicionamiento de superficiesLongitudes: 457 mm a 1524 mm (18" a 60")Anchos: 12 mm a 150 mm (1/2" a 6")Grano: óxido de aluminio.Grado: muy fino, mediano y grueso.

Aplicaciones: pulir sin centro, desvanecer, pulir y acabar superficies metálicas; acabados No.3 y 4 en acero inoxidable; acondicionar el esmerilado; limpiar superficies de madera; acabado satinado en láminas metálicas y rollos de material; levantar el recubrimiento base; lijar rellenos.Herramienta: esmeriladora de banda.

Discos para acondicionamiento de superficiesTipos: Botón de plástico (cambio rápido) y de velcro.Diámetros: 63 mm a 200 mm (1-1/2" a 8")Grano: óxido de aluminio.Grado: muy fino, mediano y grueso.

Instrucciones para el uso y manejo de piedras esmeriles

1.- Las ruedas de esmeril deberán ser manejadas únicamente y en todo momento por personal entrenado y titulado al efecto.2.- Las ruedas deben ser manejadas y almacenadas cuidadosamente por su carácter relativamente frágil. No deben ser dejadas caer, golpeadas o rodadas sobré superficies duras. Deberá contarse con armazones, cajas, o cajonespara acomodar los distintos tipos de rueda en uso.3.- La rueda de esmeril debe ser escogida con cuidado para el trabajo a realizar, y debe ponerse atención para lograr que no se exceda la velocidad de trabajo señalada en la propia rueda.4.- el personal a cargo de instalar las ruedas, debe cuidar que la rueda sea rectificada regularmente para evitar su embotamiento o vidriado, mantener la rueda centrada y equilibrada para evitar vibraciones.5.- en todo momento que sea utilizada la rueda es necesario que tanto la maquina como el operador cuento con sistema de seguridad de protección Factores

Se consideran 4 factores importantes que hay q tomar en el proceso de esmerilado los cualesse mencionan a continuación:1.- material a esmerilar2.- área de contacto3.- velocidad 4.-cantidad de material y tipo de acabado

Material a esmerilar.Para esmerilar acero y la mayoría de la fundiciones del hierro, se selecciona una rueda de esmeril de oxido de aluminio como abrasivo.Para esmerilar metales no ferrosos, el material abrasivo más utilizado es el carburo de silicio (carborundum) como abrasivo.Para esmerilar aceros de herramientas endurecidos y ciertas aleaciones aeroespaciales se utiliza nitruro de boro cubico (borazon) como abrasivo.Para esmerilar materiales cerámicos, carburos cementados y vidrio se utiliza el diamante cómo material abrasivo.

Area de contactoEl área de contacto a esmerilar está determinada por el tipo de la rueda esmeril. Los tamaños pequeños de grano brindan un mejor acabado pero su superficie de contacto es pequeña yesto implica hacer más tiempo en terminar el proceso, podríamos verlo como una desventaja al emplear más tiempo pero a la vez viene siendo una ventaja porque si empleamos un tamaño de grano más grande nuestra

superficie de grano seria más amplia pero nuestro acabado no sería el adecuado y tendríamos que dar otro acabado haciendo un cambio de esmeril.

Velocidad.La velocidad se determina por el tipo de disco seleccionada y la profundidad para la que está diseñado el disco a mayo profundidad menor velocidad pero mayor potencia, a menor profundidad mayor velocidad y menor potencia

Cantidad de material a esmerilar y tipo de acabado.Para esmerilar demasiado material es efectivo utilizar ruedas de esmeril resistentes a largas horas de trabajo y altas temperaturas producidas por la fricción de los materiales abrasivos y el material a esmerilar ya que en este proceso no saber seleccionar la rueda esmeriladora adecuada implica un desgaste más rápido al que está diseñada la rueda y a su vez implica perdida de ruedas mas raido.

SEGURIDAD INDUSTRIAL

Riesgos

El principal riesgo de estas máquinas estriba en la rotura del disco. - Heridas de diversa consideración en manos y ojos.- Choque eléctrico.- Inhalación de polvos.

Causas de accidentes

Uso de disco incorrecto para la tarea o deteriorado Montaje incorrecto del disco Fallas del casquete protector Deficiente calidad de la máquina. Falta de experiencia en el manejo. Mantenimiento insuficiente Utilización inadecuada. Someter el disco a velocidades mayores a las recomendadas. Seguridad Personal

Manténgase alerta, observe lo que está haciendo y use sentido común cuando esté cansado o bajo medicamentos.

Evite la puesta en marcha accidental. Asegúrese de que el interruptor esté en la posición "Off" (apagado) antes de enchufar la herramienta.

Saque las llaves de ajuste o llaves inglesas antes de poner en marcha la herramienta. - No use la herramienta a una distancia demasiado alejada.

Mantenga siempre un buen equilibrio y una posición firme. Use su equipo de seguridad. Use siempre lentes o protectores faciales.

Normas de seguridad para el Uso de Esmeriles

1. Los esmeriles deberán estar ubicados en sitios especiales, bien iluminados, donde no exista tráfico constante de personas.2. El mantenimiento y limpieza de los esmeriles deberán efectuarse constantemente, las piezas dañadas o rotas deberán ser sustituidas. La lubricación es indispensable para evitar recalentamientos de equipos y piezas.3. En el área donde se encuentren los esmeriles se colocaran avisos recordatorios del uso de las protecciones para los ojos.4. Las bridas serán del mismo diámetro y el mismo espesor para que haya un perfecto balance.5. No se utilizarán ejes ni bridas dobladas rotas o con superficies irregulares, ya que podrían provocar la rotura de la piedra.6. La velocidad calculada de diseño del esmeril no podrá ser cambiada.7. Todo esmeril deberá tener un protector frontal.8. El descanso o porta pieza deberá quedar a un nivel más alto que el del centro de la piedra y con una longitud de 3mm de la piedra.9. Los trabajos de esmerilado se realizarán por intermedio de personas conocedoras del equipo y de los procedimientos seguros de trabajo.10. Los operadores de los esmeriles contarán con la protección adecuada para la vista y protección respiratoria en los casos de generación de polvos.11. No se podrán en funcionamiento los esmeriles cuya piedra esté floja o fuera de balance.12. Siempre se utilizará el frente de la piedra a menos que el diseño haya sido hecho para esmerilar por los lados.13. A medida que la piedra se vaya desgastando, deberá irse ajustando el porta pieza o descanso respetando la medida 3 mm.de longitud.14. En las áreas que cuenten con esmeriles de diferentes R.P.M. se utilizará un código de colores en donde la piedra y el esmeril puedan identificarse fácilmente y prevenir así la posibilidad de equivocación.15. Se deberá colocar en un lugar visible la información sobre el código de colores a utilizar.

Regional Distrito CapitalCentro de Metalmecánica

Diseño elementos Mecánico para su fabricacióncon maquinaria Herramientas CNC

Ficha: 324064

Presentado Por:Néstor Alexander Jiménez Quintín

CC.80911568

Mecanizado

Torno

Profesor:__________

Bogotá, D.C Julio del 2012

Contenido

I. HistoriaII. Definicion de piedra esmerilIII. Codificacion de una piedra esmerilIV. Abrasivos o granosV. Tipos de abrasivos VI. Descripcion del material abrasivoVII. Clasificacion del tamaño de los granosVIII. AglutinantesIX. Estractura de la piedraX. Tipos de esmeril XI. Instrucciones para uso y manejo de piedras esmerilesXII. Seguridad Inductrial

Riesgo Causa accidente Seguridad Personal

XIII. Normas de seguridad para el uso de esmeriles

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