Análisis integral de la influencia de parámetros de mecanizado y lubricantes ecoeficientes en la productividad y calidad superficial en procesos de mecanizado sostenible de aceros
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Date
2024-08
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
There is a discrepancy between traditional machining methods and the urgent need to
implement ecological and sustainable strategies in the steel and machining industry in Ecuador.
This misalignment is evident in the choice of lubricants and the optimization of machining
parameters, affecting the production and surface quality of products. Aligning machining
processes with sustainability principles is crucial for the sector's efficiency and its contribution
to the country's sustainable growth. The primary objective is to evaluate the relationship
between these variables and determine optimal strategies for sustainable machining of steels.
The methodology employed is based on three stages: A correlational analysis of data from
previous research was conducted to identify relationships between the study variables.
Recommendations and strategies for implementing sustainable cooling in machining processes
were developed. Experimental validation of the predictions was carried out through specific
tests that allowed the hypotheses to be verified. The results obtained confirm the significant
influence of machining parameters and eco-efficient lubricants on the productivity and surface
quality of steel machining. The potential of Minimum Quantity Lubrication (MQL) to prolong
tool life and reduce the environmental impact of the process is highlighted.
The results indicated that cutting speed, spindle speed, tool nose radius, nanoparticle
concentration, type of lubricating oil, number of nozzles, incidence angle, and cooling method
are variables that influenced surface quality and flank wear.
Description
Hay una discrepancia entre los métodos tradicionales de mecanizado y la necesidad urgente de
implementar estrategias ecológicas y sostenibles en la industria del acero y mecanizado en
Ecuador. Esta falta de alineación se muestra en la elección de lubricantes y la optimización de
los parámetros de mecanizado, afectando la producción y calidad superficial de los productos.
Alinear los procesos de mecanizado con principios de sostenibilidad es crucial para la eficiencia
del sector y su contribución al crecimiento sostenible del país. El objetivo principal es evaluar
la relación entre estas variables y determinar estrategias óptimas para el mecanizado sostenible
de aceros.
La metodología empleada se basa en tres etapas: Se realizó el análisis correlacional de datos de
investigaciones previas para identificar relaciones entre las variables de estudio. Se desarrolló
las recomendaciones y estrategias para la implementación de refrigeración sostenible en
procesos de mecanizado. Se validó experimentalmente las predicciones mediante ensayos
específicos que permitieron comprobar las hipótesis planteadas. Los resultados obtenidos
confirman la influencia significativa de los parámetros de mecanizado y lubricantes
ecoeficientes en la productividad y calidad superficial del mecanizado de aceros. Se destaca el
potencial de la lubricación mínima por cantidad (MQL) para prolongar la vida útil de la
herramienta y reducir el impacto ambiental del proceso.
Como resultado se obtuvo que la velocidad de corte, velocidad de husillo, radio de punta, la
concentración de nanopartículas, tipo de aceite lubricante, número de racores, ángulo de
incidencia y método de refrigeración son variables que influenciaron en la calidad superficial
de la parte mecanizada y el desgaste de flanco de las herramientas de corte.
Keywords
MECANIZADO SOSTENIBLE, ACEROS, PRODUCTIVIDAD, CALIDAD SUPERFICIAL, PARÁMETROS DE MECANIZADO, LUBRICANTES ECOEFICIENTES, MQL