¿Cuál es la ventaja del grano abrasivo Sol-gel (SG)?
Los granos abrasivos sol-gel (SG) no son simplemente «alúmina fundida de alta gama»; son cerámicas microdiseñadas cuya estructura se diseña a escala nanométrica durante el proceso de fabricación sol-gel.
Las principales ventajas que los usuarios perciben en la fábrica o en el campo son consecuencia directa de esa microestructura diseñada:
1. Autoafilado = mayor vida útil y mayor arranque de viruta
Los cristalitos de SG (≈ 0,1–0,5 µm) son de 1 a 2 órdenes de magnitud más pequeños que los de Al₂O₃ fundido. Cuando un grano se fractura, se rompe a lo largo de los límites submicrónicos de los cristalitos, exponiendo nuevos filos de corte afilados en lugar de planos anchos y desgastados. Por lo tanto, la muela se mantiene afilada en lugar de vidriarse, por lo que la relación G (material eliminado/desgaste de la muela) puede ser de 3 a 10 veces mayor que con la alúmina fundida.
2. Mayor dureza y tenacidad a la fractura al mismo tiempo.
El α-Al₂O₃ denso y nanocristalino, junto con segundas fases diseñadas (p. ej., MgO, Y₂O₃, ZrO₂), proporciona granos de SG con una dureza Knoop de ≈ 21–23 GPa, junto con una KIC de ≈ 4–5 MPa·m½, frente a los ~19 GPa y ~3 MPa·m½ del Al₂O₂ blanco fundido. Por lo tanto, el grano puede cortar aceros de alta dureza (>60 HRC), superaleaciones a base de Ni o recubrimientos de proyección térmica sin macrofractura.
3. Menor energía de molienda específica → menor quemadura, capa blanca y tensión residual
Dado que la fibra se mantiene afilada, se reducen las fases de frotamiento y arado. La energía específica típica disminuye entre un 15 % y un 30 %, por lo que la temperatura superficial de la pieza de trabajo es menor y el daño metalúrgico (quemadura por reendurecimiento, tensión residual de tracción) se reduce considerablemente, lo que a menudo elimina una operación de acabado adicional.
4. Un corte más frío permite mayores tasas de eliminación de material.
En el rectificado de avance lento o de alta velocidad, el factor limitante suele ser la quema. Las muelas SG pueden funcionar a una velocidad de avance de 2 a 4 veces superior a la de las muelas convencionales antes de que se produzca la quema, lo que reduce el tiempo de ciclo entre un 30 % y un 70 %.
5. Acabado superficial uniforme y control de tamaño.
Debido a que la rueda no se vidria ni se carga, Ra y la dispersión dimensional permanecen estables durante largos períodos de producción (una mejora de Cpk de 0,3 a 0,5 es común en el rectificado de árboles de levas o pistas de cojinetes de automóviles).
6. Reducción de la frecuencia de preparación y del consumo de ruedas.
Los intervalos de afilado suelen ser entre 5 y 10 veces más largos; para el rectificado de álabes de turbinas de superaleaciones, esto puede significar una rueda SG por turno en lugar de una por hora.
7. Pieza de trabajo y entorno más limpios
Menor desgaste de la rueda → menos inclusiones metálicas en las virutas; menor temperatura de rectificado → menor olor a oxidación y humo; mayor vida útil de la rueda → menos residuos abrasivos gastados.
Los granos abrasivos SG ofrecen una vida útil mucho más larga de la muela con la misma tasa de remoción. Además, ofrecen una tasa de remoción mucho mayor antes de que se produzcan daños térmicos. Los abrasivos fabricados con grano y polvo abrasivo SG mejoran simultáneamente la calidad de la pieza y reducen el tiempo de inactividad por reacondicionamiento.
