Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado

Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado Ingeniería de Tecnologías Industriales Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Autor: Ana Cabrera Ramírez de Arellano Tutor: Aida Estévez Urra Dpto. Ingeniería mecánica y fabricación Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2020 ii iii Trabajo Fin de Grado Ingeniería de Tecnologías Industriales Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Autor: Ana Cabrera Ramírez de Arellano Tutor: Aida Estévez Urra Profesor colaborador Dpto. de Ingeniería mecánica y fabricación Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2020 iv v Trabajo Fin de Grado: Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Autor: Ana Cabrera Ramírez de Arellano Tutor: Aida Estévez Urra El tribunal nombrado para juzgar el TFG arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2020 El Secretario del Tribunal vi vii A mi familia A mis profesores A los maestros del taller viii ix Resumen En este trabajo se ha analizado la temperatura alcanzada en probetas de acero al ser mecanizadas mediante torneado, variando distintos parámetros de corte (avance, profundidad de pasada, velocidad de corte). Se han tomado imágenes térmicas con una cámara termográfica y posteriormente se han procesado con un software que incluía, para determinar la temperatura máxima tanto en la pieza como en la interfaz herramienta-pieza. La ventaja de usar termografía para medir temperatura frente a otras técnicas, como puede ser el uso de termopares, es que permite trabajar de manera rápida y es una técnica no destructiva. La variación de la temperatura en función de los distintos parámetros estudiados se ha representado en distintas gráficas y, a partir de estas figuras, se han analizado los resultados. También se ha medido la rugosidad superficial de las piezas con el objetivo de ver como afecta la temperatura alcanzada al acabado tras el mecanizado. xvi Figura 5.4 Temperatura máxima alcanzada en función de la velocidad de corte 37 Figura 5.5 Variación de la temperatura para distintas profundidades de pasada con avance de 0,047 mm/rev 38 Figura 5.6 Variación de la temperatura para distintas profundidades de pasada con avance de 0,12 mm/rev 38 Figura 5.7 Variación de la temperatura para distintas profundidades de pasada con avance de 0,66 mm/rev 39 Figura 5.8 Temperatura en la interfaz pieza-herramienta para distintas 40 Figura 5.9 Rugosidad y temperatura para avance 0,047 mm/rev 42 Figura 5.10 Rugosidad y temperatura para avance 0,12 mm/rev 43 Figura 5.11 Rugosidad y temperatura para avance 0,66 mm/rev 44 Figura 5.12 Rugosidad y temperatura para profundidad 0,5 mm 45 Figura 5.13 Rugosidad y temperatura para profundidad 1 mm 46 Figura 5.14 Rugosidad y temperatura para profundidad 1,5 mm 47 Figura A.1 Imagen térmica del ensayo 1.1 53 Figura A.2 Imagen térmica del ensayo 1.2 53 Figura A.3 Imagen térmica del ensayo 1.3 54 Figura A.4 Imagen térmica del ensayo 1.4 54 Figura A.5 Imagen térmica del ensayo 1.5 54 Figura A.6 Imagen térmica del ensayo 1.6 55 Figura A.7 Imagen térmica del ensayo 1.7 55 Figura A.8 Imagen térmica del ensayo 1.8 55 Figura A.9 Imagen térmica del ensayo 1.9 56 Figura A.10 Imagen térmica del ensayo 1.10 56 Figura A.11 Imagen térmica del ensayo 1.11 56 Figura A.12 Imagen térmica del ensayo 1.12 57 Figura A.13 Imagen térmica del ensayo 1.13 57 Figura A.14 Imagen térmica del ensayo 1.14 57 Figura A.15 Imagen térmica del ensayo 1.15 58 Figura A.16 Imagen térmica del ensayo 1.16 58 Figura A.17 Imagen térmica del ensayo 1.17 58 Figura A.18 Imagen térmica del ensayo 1.18 59 Figura A.19 Imagen térmica del ensayo 1.19 59 Figura A.20 Imagen térmica del ensayo 1.20 59 Figura A.21 Imagen térmica del ensayo 1.21 60 xvii Figura A.22 Imagen térmica del ensayo 1.22 60 Figura A.23 Imagen térmica del ensayo 1.23 60 Figura A.24 Imagen térmica del ensayo 1.24 61 Figura A.25 Imagen térmica del ensayo 1.25 61 Figura A.26 Imagen térmica del ensayo 1.26 61 Figura A.27 Imagen térmica del ensayo 1.27 62 Figura B.1 Imagen térmica del ensayo 2.1 63 Figura B.2 Imagen térmica del ensayo 2.2 63 Figura B.3 Imagen térmica del ensayo 2.3 64 Figura B.4 Imagen térmica del ensayo 2.4 64 Figura B.5 Imagen térmica del ensayo 2.5 64 Figura B.6 Imagen térmica del ensayo 2.6 65 Figura B.7 Imagen térmica del ensayo 2.7 65 Figura B.8 Imagen térmica del ensayo 2.8 65 Figura B.9 Imagen térmica del ensayo 2.9 66 Figura B.10 Imagen térmica del ensayo 2.10 66 Figura B.11 Imagen térmica del ensayo 2.11 66 Figura B.12 Imagen térmica del ensayo 2.12 67 Figura B.13 Imagen térmica del ensayo 2.13 67 Figura B.14 Imagen térmica del ensayo 2.14 67 Figura B.15 Imagen térmica del ensayo 2.15 68 Figura B.16 Imagen térmica del ensayo 2.16 68 Figura B.17 Imagen térmica del ensayo 2.17 68 Figura B.18 Imagen térmica del ensayo 2.18 69 Figura B.19 Imagen térmica del ensayo 2.19 69 Figura B.20 Imagen térmica del ensayo 2.20 69 Figura B.21 Imagen térmica del ensayo 2.21 70 Figura B.22 Imagen térmica del ensayo 2.22 70 Figura B.23 Imagen térmica del ensayo 2.23 70 Figura B.24 Imagen térmica del ensayo 2.24 71 xviii 1 1 INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes Durante el mecanizado se genera calor por fricción tanto en la herramienta como en la pieza mecanizada. La temperatura que se alcanza en la interfase herramienta-viruta tiene repercusiones en estos dos elementos, influyendo en la vida de la herramienta, cambios en las propiedades del metal en la zona de corte, tratamientos térmicos locales no deseados, deformaciones que afectan directamente a las tolerancias de acabado, etc. La no consecución de las tolerancias deseadas en una pieza lleva a tener que repetir el mecanizado cuando no a rechazar la pieza y fabricar otra nueva, lo que supone un incremento en los costes del sistema de producción. Existen distintos autores que han analizado mediante métodos numéricos la generación de calor en los procesos de corte. El método de Cook calcula el aumento de temperatura medio en la interfase herramientaviruta. Trigger (Trigger, Chao, & American Society of Mechanical Engineers, 1950) determinó experimentalmente la relación entre parámetros de corte y temperatura en función de las condiciones de corte y el material. Además, diversos estudios se han realizado en distintos procesos de mecanizado y materiales como, por ejemplo: - (Soriano, Garay, Aristimuño, & Iriarte, 2013) analiza el efecto de los parámetros de corte sobre la temperatura al taladrar hueso cortical bovino. - (Aguiar Vieira, Monteiro Baptista, & Lages, 2009) hace un estudio de los efectos térmicos del rectificado en distintos materiales metálicos. - (San Juan, Martín, Santos, & Cabezudo, 2012) evalúa los daños y la temperatura producidos por taladrado en fibra de carbono. - (Angelone, Caggiano, Improta, & Nele, 2018) determina la calidad superficial de agujeros usando termografía. - (Morán González, 2000) mide por distintos medios la temperatura que se genera en una pieza de acero durante una operación de mandrinado. 1.2 Objetivos El objetivo principal de este trabajo es realizar un estudio experimental sobre las temperaturas máximas que se alcanzan durante el torneado y la influencia que los parámetros de corte tienen sobre la misma. Además, se comprobará la distribución de temperatura entre pieza, viruta y herramienta en función de los parámetros de corte elegidos. 1.3 Tareas a desarrollar Para lograr estos objetivos se ha realizado una intensa búsqueda bibliográfica sobre trabajos relacionados con el estudio del calor generado en procesos de mecanizado y el uso de la termografía en ellos. Los trabajos consultados van desde libros y manuales a artículos de revistas, publicaciones web, trabajos de investigación, tesis doctorales y otros trabajos de investigación universitarios. Se han realizado dos grupos de ensayos sobre barras de acero. En el primer grupo de ensayos se han variado Introducción 2 2 avance, profundidad de pasada y velocidad de giro, manteniendo constantes el resto de los parámetros para poder compararlos entre ellos. En el segundo grupo de ensayos se ha mantenido constante la velocidad de giro y la profundidad de pasada para evaluar en función de la velocidad de corte y el avance la temperatura máxima generada. Además, las fotografías térmicas tomadas permiten ver la distribución de temperatura entre los distintos elementos del proceso de mecanizado. A partir de los ensayos realizados se han registrado valores de temperatura máxima, para lo que se ha utilizado una cámara termográfica junto a un software que permite estudiar las imágenes térmicas, distribución de temperatura y rugosidad de la pieza. 3 2 GENERACIÓN DE CALOR EN PROCESOS DE MECANIZADO 2.1 Introducción Los procesos de mecanizado se emplean para mejorar las distintas propiedades de las piezas que se trabajan, pero un mecanizado inadecuado puede llegar a provocar daño superficial. Durante el proceso de corte, la carga y la velocidad sobre la fricción y el desgaste, son frecuentemente manifestaciones del aumento de temperatura. Alrededor de un 98 % (Marinesco , Rowe, Dimitrov, & Inasaki, 2004) de la energía consumida en el corte se transmite en forma de calor, sin embargo, también existen pérdidas de energía durante la deformación elástica. La generación de calor puede hacer que las temperaturas en las superficies de corte sean muy altas, provocando fenómenos como: − Difusión y aumento del tamaño del grano. − Transformaciones de fase y, consecuentemente, endurecimiento. − Expansión o contracción del material, agrietamiento y tensiones residuales. − Reacciones químicas que da paso a oxidación. Además, reducen la vida útil de la herramienta y la viruta caliente puede suponer un riesgo para el operador de la herramienta. Es importante hacer notar el efecto de la temperatura sobre la pieza a mecanizar o cortar. Considerando que casi todo el trabajo que se consume en el mecanizado es convertido en calor, se pueden dar temperaturas muy altas en la interfase herramienta-viruta. La temperatura que se alcanza en esta interfase durante el mecanizado por arranque de viruta tiene diferentes repercusiones en los elementos que participan en el proceso, influyendo tanto en la vida de la herramienta como en la pieza, produciendo cambios en las propiedades del metal como los ya mencionados, que afectan directamente al acabado superficial y a las tolerancias dimensionales y geométricas. En este capítulo se van a describir las zonas, ecuaciones y parámetros que afectan a la generación de calor durante el mecanizado. 2.2 Zonas de generación de calor Se distinguen tres zonas de generación de calor en el corte de metales, como se muestra en la figura 2.1. El calor se genera en la zona de cizalladura o zona primaria de deformación a causa del trabajo plástico realizado en el plano pieza-viruta. El calentamiento local en esta zona resulta en temperaturas altas, así como ablandamiento del material grandes deformaciones. El calor que se genera en la zona de fricción o zona secundaria de deformación es causado por la deformación de la viruta y la fricción de deslizamiento entre la herramienta y la viruta. El calor que se genera en la zona terciaria de deformación, en la interfase herramienta-pieza de trabajo, es a causa del trabajo producido para vencer la fricción, la cual ocurre entre la herramienta y la superficie Generación de calor en procesos de mecanizado 4 4 maquinada de la pieza de trabajo. Sin embargo, a menos que la herramienta esté desgastada severamente, esta fuente de calor será pequeña. Figura 2.1 Principales zonas de generación de calor en el corte de metales. (Freites & Pérez, 2016) 2.3 Ecuaciones que determinan el intercambio de calor 2.3.1 Generación de calor en términos de fricción Las ecuaciones termodinámicas para las operaciones de corte de metales determinan la relación entre la temperatura y la velocidad de corte en función de unos parámetros que dependen de las condiciones de corte del material de trabajo. (Freites & Pérez, 2016) La energía consumida durante el corte de metales se expresa según la ecuación (2.1). P=Ft·vc (2.1) Ft – Fuerza cortante en N vc – Velocidad de corte en mm/min Considerando que todo el trabajo que se realiza durante el corte es convertido a calor, se obtiene la expresión 2.2. Q=P=Ft·vc (2.2) La máxima cantidad de trabajo que se obtiene de un sistema durante un cambio sea de composición o de estado, ocurre si el cambio es reversible. Para que el sistema pueda lograr el equilibrio con el medio circundante durante dicho cambio, la energía interna del sistema debe cambiar, intercambiar calor y desarrollar trabajo, estos cambios cumplen con la primera ley de la termodinámica, dada por la ecuación 2.3: Q󰇗−W󰇗=0 (2.3) Donde Q es el calor que fluye en la interfaz de la herramienta y la pieza de trabajo por unidad de tiempo, y W es el trabajo que se realiza contra las fuerzas de fricción en la interfaz de la herramienta y la pieza por unidad de tiempo. 5 5 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Se utiliza la ecuación 2.4 para dar el trabajo realizado por fricción: W󰇗=μ·N·vc (2.4) Sustituyendo las expresiones 2.4 y 2.3, se obtiene la ecuación 2.5 que expresa la generación de calor en términos de la fricción: Q󰇗=μ·N·vc (2.5) Siendo la velocidad de corte la dada por la expresión 2.6: vc=N·π·D 1000 (2.6) 2.3.2 Temperatura máxima La temperatura máxima alcanzada se da cuando el material abandona la zona de deformación secundaria. Viene dada por la ecuación 2.7: θmax=θs+θm+θ0 (2.7) θs – Aumento en la temperatura del material que pasa por la zona de deformación primaria. θm – Aumento en la temperatura del material que pasa por la zona de deformación secundaria. θ0 – Temperatura inicial (temperatura ambiente). El aumento promedio de la temperatura del material que pasa por la zona de deformación primaria, θs, está dado por la ecuación 2.8: θs=(1−Γ)·Ps ρ·C·vc·ac·aw (2.8) Ps – Calor generado por unidad de tiempo en la zona de deformación primaria (cizalladura). aw – Ancho de la viruta. C – Calor específico del material. ac – Espesor de viruta no deformado. ρ – Densidad del material. Γ es la fracción del calor generado en el plano de cizalladura conducido hacia la pieza, puede definirse por la ecuación 2.9: Γ=P Ps (2.9) Weiner y Rapier (Boothroyd, 1978) realizaron análisis teóricos de la temperatura en la pieza y en la zona de cizalladura. Supusieron que la zona de deformación primaria podía ser considerada como una fuente de calor plana de potencia uniforme, que no existían pérdidas de calor entre las superficies libres de viruta y pieza y que las propiedades térmicas del material eran constantes e independientes de la temperatura. Weiner Generación de calor en procesos de mecanizado 6 6 supuso además que no se conducía calor hacia el material en la dirección de su movimiento. Esta suposición fue clave para poder establecer una ecuación de Γ en función de R·tanφ, donde R se denomina número térmico y φ es el ángulo de cizalladura, que puede verse en la figura 2.1. El valor de R puede determinarse a partir de la ecuación 2.10: R=ρ·C·vc·ac K (2.10) K – Conductividad térmica del material. La figura 2.2 representa el valor de Γ en función de R·tanφ. Figura 2.2 Valor de Γ en función de R·tanφ (Boothroyd, 1978) Rapier (Boothroyd, 1978) supuso que la fuente de calor resultante de la fricción entre la viruta y la herramienta era una fuente plana de potencia constante, lo que le permitió obtener la expresión 2.11: θm θf=1,13·√R l0 (2.11) l0 – Longitud de la fuente de calor dividido entre el espesor de la viruta. El aumento promedio en la temperatura de la viruta resultante de la zona de deformación secundaria está dado por la ecuación 2.12: θf=Pf ρ·C·vc·ac·aw (2.12) Pf – Calor generado por unidad de tiempo en la zona de deformación secundaria (fricción). En la figura 2.3 se representan resultados experimentales del efecto del ancho de deformación secundaria sobre las temperaturas de la viruta, donde l0·a0 es la longitud de contacto entre la herramienta y la viruta, w0· a0 es el ancho de la zona de deformación secundaria. 7 7 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Figura 2.3 Efecto de la zona de deformación secundaria sobre la temperatura de la viruta (Boothroyd, 1978) 2.3.3 Cálculo de la temperatura de corte. El método de Cook. Este método se deduce de un análisis dimensional (Groover, 2007), usando datos experimentales para varios materiales de trabajo a fin de establecer los valores de los parámetros de la ecuación resultante. La ecuación 2.13 determina el incremento de temperatura en la interfaz herramienta-viruta durante el mecanizado: ∆T=0.4·U ρC ·(v·t0 K)0.333 (2.13) ΔT - aumento de la temperatura media en la interfaz herramienta-viruta [C] U - energía específica en la operación [N·m/mm3] v - velocidad de corte [m/s] t0 - espesor de la viruta antes del corte [m] ρC - calor específico volumétrico del material de trabajo [J/mm3 C] K - difusividad térmica del material de trabajo [m2/s] 2.3.4 Medición de la temperatura de corte Existen distintos métodos experimentales para la medición de temperaturas en mecanizado. La técnica de medición más usada es el termopar herramienta-viruta. Este termopar toma la herramienta y la viruta como Generación de calor en procesos de mecanizado 14 14 las operaciones de rectificado se emplean las emulsiones. Para el taladrado se utilizan los acetes puros de baja viscosidad. Para el fresado se emplean las emulsiones y para el brochado los aceites para altas presiones de corte o emulsiones. 15 3 MEDICIÓN DE TEMPERATURA MEDIANTE TERMOGRAFÍA 3.1 Introducción La termografía es una ciencia que, haciendo uso de una cámara termográfica, permite obtener imágenes térmicas sin hacer contacto directo con los equipos, lo que significa que a una distancia segura y sin posibilidad de dañar objetos es posible captar anomalías de temperatura en condiciones de funcionamiento normales. Las principales ventajas de esta técnica son (Vázquez & Fatecha Roa, 2016): − Rapidez. − Seguridad para el operario, al no tener que establecer contacto directo con el material, potencialmente peligroso, que se inspecciona y para el objeto que se estudia. − Interpretación sencilla de resultados. − Aplicable a un amplio rango de materiales y tamaños. Como limitaciones hay que tener en cuenta: − No es posible examinar a grandes profundidades de la superficie. − Hay que evaluar correctamente las pérdidas. − Puede ser difícil que grandes superficies se calienten de forma uniforme, rápida y se pueda captar contraste térmico. 3.2 Procedimientos termográficos El ensayo termográfico puede realizarse de manera activa o pasiva y puede evaluarse cualitativa, comparativa o cuantitativamente. Según la UNE-EN 16714-1:2017 para obtener buenos resultados el ensayo requiere: - Cámara con sensibilidad apropiada y un rango de medición adecuado. - Seleccionar adecuadamente la imagen a analizar para compararla con una imagen sin perturbar. - Evitar reflejos. - Controlar las interferencias debidas a radiación externa, corrientes de aire y humedad. - Seleccionar adecuadamente la lente para mantener la resolución espacial requerida. - Buen enfoque. - Seleccionar los ajustes adecuados del monitor. − Termografía pasiva La termografía pasiva solo usa el flujo de calor producido por el calor intrínseco de la pieza ensayada. Además, necesita que la temperatura de la cámara sea calibrada con exactitud y los parámetros de medición estén bien ajustados. − Termografía activa Medición de temperatura mediante termografía 16 16 En la termografía activa se genera un flujo de calor en la pieza a través de fuentes externas, de forma puntual, periódica, o continua. En función del tipo de excitación se puede obtener una subclasificación dentro de la termografía activa: - Termografía transitoria. - Termografía modulada. En función del tipo de evaluación se puede distinguir entre: - Termografía ángulo-fase. - Termografía relacionada con la derivada del tiempo. - Termografía por diferencial de temperatura. Además, la termografía activa necesita que e modo de excitación, la intensidad y la variación con respecto al tiempo estén bien elegidos. − Termografía cualitativa Se observa la distribución de la temperatura aparente y en función de eso se determina el resultado del ensayo. − Termografía comparativa Consiste en evaluar las diferencias de temperatura o parámetros a través de comparar: - Piezas iguales ensayadas en momentos distintos en las mismas condiciones. - Piezas diferentes con la misma estructura ensayadas en las mismas condiciones. Puede ser cualitativa o cuantitativa. − Termografía cuantitativa Se miden temperaturas o parámetros secundarios. Requiere un buen conocimiento de los parámetros de los materiales y sus dependencias, los parámetros de medición y los parámetros ambientales. 3.3 Principios físicos 3.3.1 Región infrarroja Las cámaras termográficas miden la energía de las ondas electromagnéticas y la convierten en temperatura aparente, dado que es función de la temperatura del cuerpo y de su eficiencia relativa de radiación, llamada emitancia, y finalmente ofrecen el resultado como una imagen por infrarrojos (Vázquez & Fatecha Roa, 2016). Cualquier objeto cuya temperatura esté por encima de los 0 K irradia energía infrarroja. Esta energía es el resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos y moléculas que componen la materia. El espectro electromagnético abarca ondas de diferentes longitudes de onda como se muestra en la figura 3.1. 17 17 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Figura 3.1 Clasificación de las ondas electromagnéticas en función de su longitud de onda La termografía por infrarrojos puede detectar en el espectro de longitud de onda infrarroja patrones de calor que son invisibles para el ojo humano. Estos patrones de calor pueden ayudar a identificar el deterioro de los componentes antes de que fallen. La región infrarroja se sitúa entre la región visible y de microondas del espectro electromagnético y abarca la región entre 0,7 y 14 µm. La región infrarroja en termografía se divide en tres rangos espectrales (Cañada Soriano, 2016): − Onda corta. Abarca longitudes de onda en el rango de 0,9 a 1,7 µm, es denominado también infrarrojo reflejado y fotográfico, puesto que puede detectarse a partir de films dotados de emulsiones especiales. − Onda media. El infrarrojo medio que cubre el rango de 3 a 5 µm. − Onda larga. El infrarrojo térmico que cubre la región entre 7 a 14 µm, que incluye la porción emisiva del espectro terrestre. El equipo de infrarrojo se diseña para operar ya sea en la banda de longitudes de ondas largas o bien en la banda de longitudes de ondas medias. La banda de longitudes de ondas largas incluye un espectro más amplio de temperaturas bajas, mientras que la banda de longitudes medias incluye un rango de temperaturas mayores. 3.3.2 Emisividad Dependiendo de cómo se comporte un material con la radiación que recibe, se pueden distinguir dos tipos: − Reflectores: reflejan toda la radiación que reciben. − Cuerpos negros: absorben toda la radiación incidente. No existe ningún objeto real que emita esta radiación térmica máxima, por ello se emplean simuladores de cuerpos negros para calibrar las cámaras termográficas. La emisividad de un cuerpo es la capacidad que tiene de emitir energía en comparación con la que emitiría un cuerpo negro a la misma temperatura. Viene dada por la expresión 3.1: ε(,T)=W(,T) Wn(,T) (3.1) Medición de temperatura mediante termografía 18 18 Sabiendo que la energía total de radiación emitida por un cuerpo negro (ecuación 3.2): Wn(,T)=σ·T4 (3.2) Donde σ=5,67·10−8W m2·K4 es la constante de Boltzmann. Se puede expresar la energía de radiación emitida por un cuerpo con la ecuación 3.3: W(,T)=ε·σ·T4 (3.3) Con 0<ε<1 Hay que tener en cuenta que los cuerpos reales suelen ser emisores selectivos ya que varían su emisividad con la longitud de onda. Si se emplean dos equipos distintos, uno de SW y otro de LW, para medir un mismo objeto habrá que tener en cuenta el valor de emisividad introducido porque puede variar para las distintas cámaras utilizadas. 3.3.3 Parámetros que afectan a la emisividad La emisividad depende de distintos parámetros, de mayor a menor importancia [6]: − Material Es el parámetro más importante a tener en cuenta al inspeccionar un objeto. Algunos materiales, como los metales, tienen una emisividad muy baja que dificulta el examen termográfico. En estos casos una posible solución es recubrir la superficie que se va a analizar con otro material de pequeño espesor y emisividad alta. − Estructura superficial Un mismo material puede tener distinta emisividad en función de cómo sea su estructura superficial. En metales, superficies que presentan defectos como oxidación y corrosión presentan valores de emisividad mayores que el mismo metal pulido. − Ángulo de visión La emisividad depende del ángulo de medición con respecto a la normal. Cuando un objeto se mide desde una dirección normal se obtienen valores de emisividad mayores que si se midiera desde un ángulo más oblicuo. − Geometría La forma del objeto que se analiza influye en cómo se mide su emisividad. Agujeros e irregularidades se pueden llegar a percibir como cuerpos negros. − Longitud de onda En metales, a medida que la longitud de onda de un material aumenta la emisividad también lo hace, mientras que en óxidos y otros elementos no metálicos se producen aumentos. − Temperatura La temperatura influye sobre los parámetros, por lo que es importante controlarla para que no perturbe las propiedades de los objetos que se miden y que la emisividad se mantenga constante. La mayoría de los objetos de la naturaleza son cuerpos opacos. Para analizar el intercambio de energía de 19 19 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado estos cuerpos se utiliza la ecuación 3.4 que compara la cantidad de radiación emitida por un objeto con la reflejada por él: Q=ε·σ·T4obj+ρ·T4refl=σ·ε·T4obj+σ·(1−ε)·T4refl (3.4) En función de la temperatura del objeto y del entorno se pueden obtener errores en la medición. Para saber si se está realizando una medición correcta de la temperatura la parte de radiación emitida tiene que predominar sobre la reflejada, si es a la inversa o ambas partes se parecen mucho la incertidumbre aumenta y no se puede afirmar que la medición sea válida. Cuando la temperatura del entorno y del objeto que se analiza son similares, es más complejo realizar una medida exacta ya que en proporción la radiación del entorno que interfiere en la medición es mayor [8]. La figura 3.2 muestra cómo afecta la variación de la temperatura del objeto a la radiación percibida por una cámara de onda corta siendo ε = 0.88, Trefl = 20°C, Tatm = 20°C parámetros fijos. La figura 3.3 muestra cómo afecta la variación de la temperatura del objeto a la radiación percibida por una cámara de onda larga siendo ε = 0.88, Trefl = 20°C, Tatm = 20°C parámetros fijos. Figura 3.2 Magnitud de la radiación percibida por una cámara de onda corta variando las condiciones del medio. 1: temperatura del objeto; 2: Emitancia (Cañada Soriano, 2016) Figura 3.3 Magnitud de la radiación percibida por una cámara de onda larga variando las condiciones del medio. 1: temperatura del objeto; 2: Emitancia (Cañada Soriano, 2016) 3.3.4 Interpretación de la imagen térmica Si no se fija ningún parámetro de compensación en la cámara, el valor de temperatura obtenido se denomina temperatura aparente, que se corresponde con un valor de radiación y no con el de la temperatura real. Para obtener la temperatura real, habrá que compensar el efecto de la atmósfera y de la radiación reflejada de la emisividad. − Compensación de la atmósfera Medición de temperatura mediante termografía 20 20 Una pequeña parte de la radiación saliente de un objeto es absorbida por la atmósfera. También la atmósfera emite su propia radiación, aunque se considera despreciable. Para paliar todos estos efectos hay que definir distintos parámetros en la cámara: - Humedad relativa - Temperatura del aire - Distancia al objeto − Compensación de la radiación reflejada Se debe eliminar la parte reflejada por el objeto que llega a la cámara porque no está relacionada con la temperatura. Para calcular la componente reflejada se emplea la ecuación 3.5: Wrefl=σ·ρ·T4refl (3.5) ρ – reflectividad. Se calcula a partir de la emisividad introducida. Trefl – temperatura aparente reflejada. Calculada por el usuario. 3.3.5 Determinación de la emisividad de una muestra Evaluar la emisividad de una muestra utilizando este modelo de cámara puede realizarse en dos pasos (Manual del usuario, 2017): − Medir la temperatura aparente reflejada. Este parámetro se utiliza para compensar la radiación reflejada en el objeto. Si la emisividad es baja y la temperatura del objeto está relativamente alejada de la reflejada, es importante establecer la temperatura aparente reflejada y compensarla correctamente. Para ello, hay que llevar a cabo el siguiente procedimiento: - Hacer una bola con un gran trozo de papel de aluminio. - Deshacer la bola de papel de aluminio y pegar el papel en un trozo de cartón del mismo tamaño. - Colocar el cartón delante del objeto que desee medir asegurándose de que el lado con el papel de aluminio mire hacia la cámara. - Establecer un valor de emisividad de 1,0. - Medir la temperatura aparente del papel de aluminio y anotarla. La lámina se considera un reflector perfecto, por lo que su temperatura aparente es igual a la temperatura aparente reflejada del entorno. − Determinación de la emisividad - Seleccionar un lugar en el que colocar la muestra. - Determinar y establecer la temperatura aparente reflejada según el procedimiento anterior. - Colocar en la muestra un trozo de cinta aislante cuya elevada emisividad le sea conocida. - Calentar la muestra al menos a 20 K sobre la temperatura ambiente de forma regular. - Enfocar y ajustar automáticamente la cámara y congelar la imagen. - Ajustar las opciones Nivel y Campo para obtener niveles de brillo y contraste óptimos en las imágenes. - Establecer una emisividad similar a la de la cinta (normalmente 0,97). - Medir la temperatura de la cinta utilizando una de las siguientes funciones de medida: - Isoterma (permite determinar tanto la temperatura como el grado de regularidad al calentar la 21 21 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado muestra). - Punto (más simple). - Cuadro Med. (apropiada para superficies con emisividad variable). - Anotar la temperatura. - Mover la función de medida a la superficie de la muestra. - Cambiar el valor de emisividad hasta que lea la misma temperatura que en la medida anterior. - Anotar la emisividad. 3.4 Cámara termográfica Los principales componentes de una cámara infrarroja son: − Lente − Detector El detector es el elemento principal de una cámara a partir del cual se diseñan el resto de los elementos del sistema: óptica, sistema de refrigeración, electrónica de lectura y acondicionamiento de la señal. Según el mecanismo físico de detección que usen, se pueden distinguir dos tipos (Cañada Soriano, 2016): − Detectores térmicos Se basa en el incremento de temperatura generado por la radiación absorbida. − Detectores cuánticos Miden la interacción entre los fotones de la radiación IR incidente y el material del detector. Tabla 3.1 Algunas características de los detectores cuánticos y térmicos (Cañada Soriano, 2016) − Software de procesamiento. Cuánticos Térmicos Temperatura de trabajo LW y MW: 70-80 K SW: 200 K Cercana a temperatura ambiente Mínima sensibilidad 15-20 mK 50 mK Estabilidad Buena Tienen derivada natural Velocidad Hasta 40 kHz (rápidos) Máximo 100 Hz (lentos) Tiempo de respuesta s ms 22 23 4 PARTE EXPERIMENTAL En este capítulo se expondrán las especificaciones de los ensayos realizados, refiriendo el material y los equipos empleados. 4.1 Material y máquina herramienta Los ensayos se realizaron sobre barras cilíndricas de acero F-1252 de 35 cm de longitud y 40 mm de diámetro inicial (figura 4.1). Figura 4.1 Barras de acero F-1252 empleadas en los ensayos Para eliminar el óxido y la suciedad se realizó una pasada de 1 mm, siendo el diámetro inicial de los ensayos 39 mm. Para el torneado de las probetas se ha empleado el torno Pinacho modelo L-1/165, mostrado en la figura 4.2, y cuyas especificaciones se indican en la tabla 4.1. Figura 4.2 Torno L-1/165 Parte experimental 30 30 4.4 Medición de rugosidad superficial Con vistas a evaluar cómo afecta el calor al acabado superficial obtenido en la pieza, se ha medido la rugosidad media aritmética Ra mediante el rugosímetro Mahr M1, cuyas características se muestran en la tabla 4.5. Características Dimensiones Velocidad transversal 0,5 mm/s Rangos de medición 100 µm - 150 µm Resolución del perfil 12 nm Longitudes de corte 0,25 / 0,8 / 2,5 mm Longitudes transversales según DIN/ISO 1,75 / 5,6 / 17,5 mm Parámetros Ra, Rz, Rmax, RPC Tabla 4.5 Especificaciones técnicas rugosímetro M1 En la figura 4.11 se puede apreciar la instalación experimental empleada en la medición de rugosidad, específicamente para las probetas del ensayo 1, al inicio y al final del tramo mecanizado bajo las mismas condiciones de corte. Los tramos están claramente identificados por la huella de la herramienta en función del avance empleado (figura 4.12). Se ha configurado el rugosímetro para una longitud de medida de 5,600 mm para los dos avances menores y 17,50 mm para el avance mayor, según criterios de la norma UNE 82305-1 y los valores de Ra teóricos determinados según la ecuación 2.15. Figura 4.11 Medición de la rugosidad Figura 4.12 Huella por cambio de avance Para obtener las medidas de temperatura y rugosidad y realizar varias pasadas sobre las probetas, la secuencia de trabajo en el ensayo 1 ha sido: − Mecanizado de la probeta 1, realizando una sola pasada a una sola profundidad y con una misma velocidad de giro, variando el avance entre los tres elegidos. − Mecanizado de la probeta 2, con otra profundidad distinta a la de la probeta 1, a la misma velocidad de giro que la probeta 1 y variando el avance entre los tres elegidos. − Mecanizado de la probeta 3, con otra profundidad distinta a la de las probetas 1 y 2, a la misma velocidad de la probeta 1, variando el avance entre los tres elegidos. 31 31 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado − Medidas de la rugosidad al inicio y al final de los tramos mecanizados en las tres probetas. − Pasadas para uniformar la superficie de las tres probetas. − Cambio de filo de plaquita. − Repetición de los pasos anteriores cambiando la velocidad de giro. 32 33 5 ANÁLISIS DE RESULTADOS A continuación, se presentan los resultados obtenidos después de procesar las mediciones de temperatura y de rugosidad superficial. 5.1 Análisis de las medidas de temperatura A partir de las mediciones de temperatura realizadas con la cámara termográfica, se han podido obtener las imágenes de la distribución de calor durante el corte. Dichas figuras se muestran en el anexo A. Del procesamiento de los datos aportados se han obtenido los valores de temperatura máxima en la pieza que se indican en las tablas 5.1 para el ensayo 1 en la tabla 5.2 para el ensayo 2. Tabla 5.1 Temperatura máxima alcanzada en el ensayo 1 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 1 2000 0,047 0,5 39 137 2 2000 0,12 0,5 39 80 3 2000 0,66 0,5 39 124 4 1400 0,047 0,5 37 153 5 1400 0,12 0,5 37 92 6 1400 0,66 0,5 37 167 7 860 0,047 0,5 35 149 8 860 0,12 0,5 35 123 9 860 0,66 0,5 35 187 10 2000 0,047 1 39 154 11 2000 0,12 1 39 132 12 2000 0,66 1 39 159 13 1400 0,047 1 37 174 14 1400 0,12 1 37 103 15 1400 0,66 1 37 168 16 860 0,047 1 35 154 17 860 0,12 1 35 146 18 860 0,66 1 35 182 19 2000 0,047 1,5 39 190 20 2000 0,12 1,5 39 183 21 2000 0,66 1,5 39 159 22 1400 0,047 1,5 37 189 23 1400 0,12 1,5 37 155 24 1400 0,66 1,5 37 221 25 860 0,047 1,5 35 247 26 860 0,12 1,5 35 187 27 860 0,66 1,5 35 213 Análisis de resultados 34 34 Tabla 5.2 Temperatura máxima alcanzada en el ensayo 2 5.1.1 Variación de la temperatura modificando la profundidad de pasada Las figuras 5.1, 5.2 y 5.3 representan cómo varía la temperatura máxima alcanzada en la pieza en función de la velocidad de corte. Cada una de ellas está calculada para una profundidad de pasada diferente. Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] Vc [m/min] 1 2000 0,047 0,5 40 150 251,3 2 2000 0,12 0,5 40 106 3 2000 0,66 0,5 40 140 4 2000 0,047 0,5 39,5 114 248,2 5 2000 0,12 0,5 39,5 80 6 2000 0,66 0,5 39,5 102 7 2000 0,047 0,5 39 150 245,0 8 2000 0,12 0,5 39 90 9 2000 0,66 0,5 39 133 10 2000 0,047 0,5 38,5 145 241,9 11 2000 0,12 0,5 38,5 83 12 2000 0,66 0,5 38,5 119 13 2000 0,047 0,5 38 127 238,8 14 2000 0,12 0,5 38 88 15 2000 0,66 0,5 38 118 16 2000 0,047 0,5 37,5 149 235,6 17 2000 0,12 0,5 37,5 83 18 2000 0,66 0,5 37,5 120 19 2000 0,047 0,5 37 144 232,5 20 2000 0,12 0,5 37 81 21 2000 0,66 0,5 37 110 22 2000 0,047 0,5 36,5 150 229,3 23 2000 0,12 0,5 36,5 83 24 2000 0,66 0,5 36,5 111 35 35 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Figura 5.1 Variación de la temperatura para distintos avances con profundidad de pasada 0,5 mm Figura 5.2 Variación de la temperatura para distintos avances con profundidad de pasada 1 mm Análisis de resultados 36 36 Figura 5.3 Variación de la temperatura para distintos avances con profundidad de pasada 1,5 mm Para las tres profundidades, el avance de 0,12 mm/rev que es el más próximo a los valores recomendados por el fabricante de las plaquitas, es el que proporciona una gráfica con valores de temperatura menores. Las gráficas que se corresponden con los avances de 0,66 y 0,047 no siguen un patrón claro, por lo que en el ensayo 2 se han realizado más pruebas para obtener más puntos de esas curvas y que sean más exactas. De la tabla 5.2 se puede obtener la gráfica de la figura 5.4, donde se han representado los valores de temperatura alcanzados en función de la velocidad de corte para tres avances distintos. 37 37 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Figura 5.4 Temperatura máxima alcanzada en función de la velocidad de corte De la gráfica 5.4 se comprueba que para valores de avance próximos a los recomendados por el fabricante de las plaquitas (0,15  0,5 mm/rev) se genera menos calor que para valores más alejados. También se conocen mejor las curvas de los avances 0,047 y 0,66 mm/rev, siendo la del menor avance la que mayores valores de temperatura alcanza. 5.1.2 Variación de la temperatura modificando el avance Las figuras 5.5, 5.6 y 5.7 representan como varía la temperatura máxima alcanzada en la pieza en función de la profundidad de pasada. Cada una de ellas está calculada para un avance diferente. Análisis de resultados 38 38 Figura 5.5 Variación de la temperatura para distintas profundidades de pasada con avance de 0,047 mm/rev Figura 5.6 Variación de la temperatura para distintas profundidades de pasada con avance de 0,12 mm/rev 39 39 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Figura 5.7 Variación de la temperatura para distintas profundidades de pasada con avance de 0,66 mm/rev Observando todos los casos, se puede afirmar que, a mayor profundidad de pasada, mayor calor se genera en la pieza durante el mecanizado. A pesar de que el valor de profundidad de 0,5 mm está fuera de las recomendaciones del fabricante, es el que menores valores de temperatura proporciona. 5.1.3 Temperarura máxima en la viruta A medida la velocidad de corte aumenta, el calor que se produce se concentra más en la viruta y no en la pieza, lo cual es lo mejor para evitar daños superficiales en este elemento. Si se analizan las fotografías térmicas, se puede obtener la temperatura en la interfaz de la herramienta-pieza, que es similar a la de la viruta que se elimina, así para un avance de 0,047 mm/rev y dos profundidades distintas, 1 y 1,5 mm, se ha representado la variación de la temperatura frente a la velocidad de corte (figura 5.8). Los valores que se han tenido en cuenta corresponden a los de la tabla 5.3. Se ha tenido en cuenta solamente los datos recogidos para el avance de 0,047 mm/rev ya que la calidad de las fotografías térmicas es mucho mejor que para los otros avances ensayados. Análisis de resultados 46 46 Figura 5.13 Rugosidad y temperatura para profundidad 1 mm 47 47 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Figura 5.14 Rugosidad y temperatura para profundidad 1,5 mm De las últimas figuras se observa que no hay una relación clara entre los valores de temperatura alcanzados y la rugosidad superficial de las piezas. 48 49 6 CONCLUSIONES A partir de las discusiones realizadas en el capítulo 5, pueden extraerse las siguientes conclusiones y reflexiones sobre como se ha llevado a cabo el trabajo. En el análisis de la temperatura se han obtenido resultados esperados; cuanto mayor es el avance y la profundidad de pasada utilizados, mayor es la temperatura que se alcanza en la pieza durante el corte, aunque al usar valores próximos a los recomendados por el fabricante de las plaquitas la temperatura alcanzada debe ser la menor. Al analizar la temperatura en función de distintas profundidades de pasada los valores mínimos de temperatura se han obtenido para la profundidad menor, a pesar de estar fuera del rango de valores recomendados por el fabricante. Esto es debido a que los fabricantes recomiendan valores en función del rendimiento y la vida útil. También se ha comprobado que, al aumentar la velocidad de corte, el calor generado se concentra más en la viruta y no en la pieza. En todos los casos se comprueba que el parámetro de corte más influyente es la velocidad de corte. Uno de los problemas principales que ha conllevado recopilar los datos para analizar el comportamiento de la temperatura es la toma de imágenes térmicas. A pesar de que la distancia mecanizada ha sido una constante en todos los ensayos, el tiempo de mecanizado no, por lo que las imágenes no se han tomado cuando el torno llevaba funcionando el mismo tiempo. Además, como se observa en los videos, los valores de temperatura que muestra la cámara fluctúan ligeramente, por lo que, aunque se han tenido en cuenta siempre los valores máximos, podría haber sido más adecuado trabajar con franjas de valores en lugar de puntos. La posición de la cámara respecto a la pieza no ha sido siempre la misma, ya que no ha sido posible fijarla en un punto desde el que tomar todas las imágenes, por lo que hubiera sido más conveniente para garantizar datos más exactos poder trabajar de esta manera. Una gran limitación para el análisis de los resultados ha sido el número de puntos tomados para realizar cada gráfica, el motivo por el que se ha realizado el segundo ensayo es para obtener más puntos, pero realizar esto es costoso en tiempo y en recursos. En el análisis de rugosidad se han comparado los valores de rugosidad de las piezas y los valores de temperatura alcanzados durante el torneado. En todos los casos los valores de rugosidad obtenidos son muy similares, independientemente de si el calor generado ha sido mayor o menor, aunque con la menor de las profundidades de pasadas utilizadas los valores de Ra son los menores en todos los casos. En el caso del mayor avance (0,66 mm/rev) los valores que se han obtenido son muy distintos al valor teórico esperado, que podría deberse a que las condiciones de corte no son las recomendadas por el fabricante. En los ensayos realizados no se ha empleado fluido de corte porque podría empeorar la calidad de las imágenes térmicas y porque el objetivo del trabajo es establecer relaciones entre los parámetros de corte y la temperatura alcanzada. Se ha analizado tanto la temperatura alcanzada en la pieza como en la viruta, siendo los dos elementos principales en los que se concentra el calor, y se ha dejado de lado la temperatura alcanzada en la herramienta, dado que gracias a otros estudios que se han realizado se sabe que el porcentaje de calor almacenado es menor. El calor de la viruta se ha analizado solamente para valores de avance pequeños, ya que la calidad de las fotografías térmicas es mejor en este caso. 50 51 REFERENCIAS Aguiar Vieira, A., Monteiro Baptista, A., & Lages, P. (2009). On the temperature field during superficial grinding: an experimental study. 40(11-12), 1084–1092. h. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. Angelone, R., Caggiano, A., Improta, I., & Nele, L. (2018). Temperature Measurements for the Tool Wear and Hole Quality Assessment During Drilling of CFRP/CFRP Stacks. Procedia CIRP, 67, 416–421. Obtenido de https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.12.235 Boothroyd, G. (1978). 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ANEXO A: IMÁGENES TÉRMICAS DEL ENSAYO 1 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 1 2000 0,047 0,5 39 137 Figura A.1 Imagen térmica del ensayo 1.1 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 2 2000 0,12 0,5 39 80 Figura A.2 Imagen térmica del ensayo 1.2 Anexo A: imágenes térmicas del ensayo 1 54 54 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 3 2000 0,66 0,5 39 124 Figura A.3 Imagen térmica del ensayo 1.3 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 4 1400 0,047 0,5 37 153 Figura A.4 Imagen térmica del ensayo 1.4 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 5 1400 0,12 0,5 37 92 Figura A.5 Imagen térmica del ensayo 1.5 55 55 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 6 1400 0,66 0,5 37 179 Figura A.6 Imagen térmica del ensayo 1.6 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 7 860 0,047 0,5 35 149 Figura A.7 Imagen térmica del ensayo 1.7 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 8 860 0,12 0,5 35 123 Figura A.8 Imagen térmica del ensayo 1.8 Anexo A: imágenes térmicas del ensayo 1 62 62 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 27 860 0,66 1,5 35 213 Figura A.27 Imagen térmica del ensayo 1.27 63 B. ANEXO B: IMÁGENES TÉRMICAS DEL ENSAYO 2 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 1 2000 0,047 0,5 40 150 Figura B.1 Imagen térmica del ensayo 2.1 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 2 2000 0,12 0,5 40 106 Figura B.2 Imagen térmica del ensayo 2.2 Anexo B: Imágenes térmicas del ensayo 2 64 64 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 3 2000 0,66 0,5 40 149 Figura B.3 Imagen térmica del ensayo 2.3 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 4 2000 0,047 0,5 39,5 114 Figura B.4 Imagen térmica del ensayo 2.4 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 5 2000 0,12 0,5 39,5 80 Figura B.5 Imagen térmica del ensayo 2.5 65 65 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 6 2000 0,66 0,5 39,5 102 Figura B.6 Imagen térmica del ensayo 2.6 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 7 2000 0,047 0,5 39 150 Figura B.7 Imagen térmica del ensayo 2.7 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 8 2000 0,12 0,5 39 90 Figura B.8 Imagen térmica del ensayo 2.8 Anexo B: Imágenes térmicas del ensayo 2 66 66 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 9 2000 0,66 0,5 39 115 Figura B.9 Imagen térmica del ensayo 2.9 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 10 2000 0,047 0,5 38,5 145 Figura B.10 Imagen térmica del ensayo 2.10 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 11 2000 0,12 0,5 38,5 83 Figura B.11 Imagen térmica del ensayo 2.11 67 67 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 12 2000 0,66 0,5 38,5 119 Figura B.12 Imagen térmica del ensayo 2.12 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 13 2000 0,047 0,5 38 127 Figura B.13 Imagen térmica del ensayo 2.13 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 14 2000 0,12 0,5 38 88 Figura B.14 Imagen térmica del ensayo 2.14 Anexo B: Imágenes térmicas del ensayo 2 68 68 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 15 2000 0,66 0,5 38 118 Figura B.15 Imagen térmica del ensayo 2.15 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 16 2000 0,047 0,5 37,5 149 Figura B.16 Imagen térmica del ensayo 2.16 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 17 2000 0,12 0,5 37,5 83 Figura B.17 Imagen térmica del ensayo 2.17 69 69 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 18 2000 0,66 0,5 37,5 113 Figura B.18 Imagen térmica del ensayo 2.18 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 19 2000 0,047 0,5 37 144 Figura B.19 Imagen térmica del ensayo 2.19 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 20 2000 0,12 0,5 37 81 Figura B.20 Imagen térmica del ensayo 2.20 Anexo B: Imágenes térmicas del ensayo 2 70 70 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 21 2000 0,66 0,5 37 110 Figura B.21 Imagen térmica del ensayo 2.21 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 22 2000 0,047 0,5 36,5 150 Figura B.22 Imagen térmica del ensayo 2.22 Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 23 2000 0,12 0,5 36,5 83 Figura B.23 Imagen térmica del ensayo 2.23 71 71 Influencia de los parámetros de corte en la generación de calor en procesos de torneado Número N [rpm] f [mm/rev] ap [mm] D [mm] Tmax [ºC] 24 2000 0,66 0,5 36,5 111 Figura B.24 Imagen térmica del ensayo 2.24