Influence of CO2 Cooling on the Orthogonal Cutting of Elastomers



Título del documento: Influence of CO2 Cooling on the Orthogonal Cutting of Elastomers
Revista: Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000391697
ISSN: 1665-7381
Autores: 1
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Instituciones: 1Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Centro de Innovación en Diseño y Tecnología, Monterrey, Nuevo León. México
Año:
Periodo: Sep
Volumen: 4
Número: 5
Paginación: 177-184
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Recientemente, existe un interés por utilizar operaciones de maquinado para la generación de prototipos para productos basados en elastómeros. Sin embargo, la flexibilidad de estos materiales impone retos para las operaciones de maquinado. Este artículo presenta un estudio experimental sobre la influencia del enfriamiento con CO2 en las características de la pieza de trabajo y el proceso de maquinado, utilizando elastómero tipo SBR 1502 (6.0 MPa de resistencia a tensión y 71 de dureza Shore A). La operación de maquinado utilizada fue corte ortogonal, obtenida con base en un pieza de trabajo en forma de tubo y una operación de ranurado con avance en la dirección radial. Las pruebas se realizaron con tres factores experimentales: temperatura (ambiente y enfriamiento con CO2), velocidad de corte y avance por revolución. Cada factor tuvo dos niveles. Se utilizaron cuatro réplicas para cada combinación de condiciones de maquinado. El uso del enfriamiento con CO2 produjo una influencia significativa sobre las dimensiones de las ranuras y sobre la rugosidad superficial (mejorando Ra en al menos 75%). Bajo las condiciones de enfriamiento con CO2, la componente de fuerza en la dirección de corte (tangencial) se incrementó, mientras que la componente de fuerza en la dirección de reacción (radial) se redujo. La fuerza de corte específica tuvo un rango de 54 a 106 MPa, en orden de magnitud similar a estudios previos
Resumen en inglés In recent years, there has been an interest in using machining operations as a means of producing prototypes for products using elastomers. However, the flexibility of these materials imposes challenges for the machining operations. This article presents an experimental study on the influence of CO2 cooling in the workpiece features and machining process for SBR 1502 elastomer (6.0 MPa of tensile strength and 71 Shore A hardness). The machining operation used was orthogonal cutting, obtained with a tube workpiece and grooving operation with feed rate in the radial direction. Testing was conducted with three experimental factors: temperature regime (room temperature and CO2 cooling), cutting speed and feed per revolution. Each factor had two levels. Four replications were conducted for each combination of machining conditions. The use of CO2 cooling produced a significara influence on the workpiece groove dimensions and surface roughness (improving Ra in at least 75%). The cutting force component (tangential) was increased, but the thrust force component (radial) was reduced, under CO2 cooling conditions. The specific cutting force was in a range between 54 and 106 MPa, with similar order of magnitude as previous studies
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería mecánica,
Elastómeros,
Maquinado,
Corte ortogonal,
Rugosidad superficial,
Fuerza de corte,
Enfriamiento
Keyword: Engineering,
Mechanical engineering,
Elastomers,
Machining,
Orthogonal cutting,
Surface roughness,
Cutting force,
Cooling
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