Temperature and Heat Flow When Tapping of the Hardened Steel Using Different Cooling Systems

Abstract

Trabajar los aceros endurecidos siempre ha sido un desafío para el corte de metales, particularmente en las operaciones de roscado. En el presente trabajo se mide la temperatura del acero AISI H13 endurecido, realizándose ensayos sin lubricación (seco) y dos sistemas con lubricación: aceite lubricante en grandes cantidades y mínima cantidad de líquido (minimum quantity of fluid MQF) a 20 ml/h, en ambos casos se utilizó aceite integral mineral. El roscado se realiza sobre probetas de prueba de 100 x 40 mm con 14 mm de espesor y dureza de 55 HRc. Para medir la temperatura se utiliza la técnica de termocuplas situadas muy próximas al diámetro mayor del hilo de rosca (a 0.1, 2.5 y 5 mm de distancia). Se utilizan tres termocuplas a lo largo del espesor de la probeta de prueba a 3.0, 7.0 y 11.0 mm desde la entrada del roscado. Se hacen dos réplicas del registro de la temperatura para cada condición de corte ensayada. Se utiliza un modelo teórico-analítico de conducción de calor para evaluar la temperatura en la interfase de la probeta de prueba, determinar el flujo de calor y el coeficiente de convección. El menor incremento de la temperatura y del calor se observa al utilizar el método lubricante en grandes cantidades, seguido por el de MQF, al comparar con la condición en seco. El efecto es directamente proporcional a la cantidad de lubricante aplicado, siendo también significativo con el sistema MQF al compararlo con el corte en seco. Palabras clave: Roscado, conducción del calor, cantidad mínima del líquido (MQL), acero AISI H13, temperatura.