Proceso

Bruñido

Proceso de acabado superficial mediante abrasión controlada, utilizado para mejorar la precisión dimensional y la rugosidad de superficies cilíndricas interiores.

Resumen

El bruñido es un proceso de mecanizado por abrasión que se emplea principalmente para el acabado de superficies cilíndricas interiores. A diferencia del rectificado, el bruñido utiliza piedras abrasivas de grano fino que realizan un movimiento combinado de rotación y traslación axial, permitiendo corregir errores de forma geométrica como la cilindricidad y la rectitud.

Este proceso es fundamental en la fabricación de componentes que requieren una alta calidad superficial y una estructura de lubricación específica, como es el caso de las camisas de cilindros en motores de combustión interna o los cilindros hidráulicos. La capacidad de generar un patrón de rayado cruzado (cross-hatch) es una de sus características distintivas, optimizando la retención de aceite.

Fundamentos

El principio físico del bruñido se basa en la acción de corte de múltiples granos abrasivos montados en un cabezal expansible. La cinemática del proceso combina una velocidad de rotación y una velocidad de vaivén, lo que genera una trayectoria helicoidal en la superficie de la pieza. La presión de contacto entre las piedras y la pared del cilindro es controlada, permitiendo un arranque de material mínimo pero altamente preciso.

Variantes del proceso

Existen variantes como el bruñido de meseta (plateau honing), que consiste en una etapa inicial de desbaste seguida de una etapa de acabado con piedras de grano muy fino para eliminar los picos de la rugosidad, dejando una superficie plana con valles profundos para la lubricación.

Maquinaria y herramientas

Las máquinas bruñidoras se clasifican en verticales y horizontales, dependiendo de la longitud y el peso de la pieza a mecanizar. El elemento central es el cabezal de bruñido, que aloja las piedras abrasivas y un sistema de expansión mecánica o hidráulica. El utillaje debe garantizar una alineación precisa entre el eje de la herramienta y el eje del agujero para asegurar la concentricidad. Se requiere un sistema de refrigeración abundante para evacuar las virutas y mantener la temperatura de la pieza estable.

Parámetros y tolerancias

Los parámetros críticos incluyen la presión de expansión, la velocidad de corte y la velocidad de carrera. A continuación se presentan valores orientativos:

Parámetro Rango típico
Velocidad de corte 20-60 m/min
Presión de contacto 0,5-5 MPa
Rugosidad (Ra) 0,05-0,4 µm
Tolerancia dimensional IT5-IT7

Aplicaciones

El bruñido es esencial en la industria de la automoción para el acabado de cilindros de motor, bielas y engranajes. En el sector de la hidráulica, se emplea para el acabado interior de camisas de cilindros de alta presión, donde la estanqueidad y la baja fricción son críticas. También se utiliza en la fabricación de componentes aeronáuticos que requieren una integridad superficial superior para evitar la fatiga del material.

Ventajas y limitaciones

  • Alta precisión dimensional y geométrica.
  • Mejora significativa de la rugosidad superficial.
  • Generación de patrones de lubricación controlados.
  • Menor generación de calor en comparación con el rectificado.
Limitaciones
  • Proceso limitado principalmente a superficies interiores.
  • Requiere un agujero previo con una geometría relativamente precisa.
  • La productividad es menor en comparación con procesos de arranque de viruta de desbaste.

Referencias

  1. Norma ISODIN 8589-12:2003, Fertigungsverfahren Spanen - Teil 12: Honenhttps://www.din.de