Herramientas de amolado
El proceso de amolado
Todos los productos fabricados deben cumplir en cierta medida con ciertos requisitos de acabado superficial. La superficie de los materiales básicos, por ejemplo chapa metálica, está procesada por el proceso de producción en sí. Al remodelar o volver a trabajar los materiales básicos para producir un diseño específico, reparar daños o mejorar la superficie, la eliminación de material es la forma habitual de cumplir con estos requisitos de superficie.
El amolado se usa a menudo como un término general para todo tipo de eliminación de material con herramientas abrasivas, independientemente del propósito de la operación.
Sin duda es un tema complejo, difícil de definir, ya que cubre muchas áreas superpuestas. De hecho, la transición del desbaste al lijado, la limpieza y el pulido es gradual, a menudo sin fronteras definidas.
Aplicaciones básicas de amolado
¿Por qué hay tantos tipos de herramientas; diferentes velocidades de rotación; y por qué la gran variedad de abrasivos de diferentes materiales y formas?
Probablemente sea útil comenzar por una pregunta mucho más amplia: ¿Cuál es el objetivo principal de la operación de amolado?
Estudiar todo tipo de arranque de material con herramientas rotativas llevaría a un número infinito de aplicaciones. Es evidente que se necesita algún tipo de división en categorías o aplicaciones básicas.
Muchas divisiones diferentes son posibles. Todas tienen algo que decir por ellas, pero podemos dividir el proceso de arranque de material en tres aplicaciones básicas:
• Amolado de precisión (amoladoras de troqueles)
• Desbaste agresivo y corte
• Desbaste superficial (lijadoras y pulidoras)
Con esta división, se hacen distinciones con respecto al propósito del amolado, tipos de herramientas, abrasivos (muelas abrasivas, etc.), sus accesorios, ajustes (velocidades de rotación, etc.) y la técnica de amolado.
Amolado de precisión
Propósito
El amolado de precisión con herramientas manuales se realiza para eliminar material en áreas pequeñas, en cavidades u otros espacios confinados. Crear cavidades en un troquel y eliminar material redundante de un cordón de soldadura son operaciones típicas de precisión o de amolado de troqueles. Otras operaciones que requieren trabajo de precisión incluyen desbarbar piezas moldeadas o cortadas de cualquier material, por ejemplo, ranuras de biselado y rectificado.
Tipos de herramientas
Las amoladoras de troqueles son para trabajos de precisión. Son herramientas sin reductoras y de alta velocidad con un portapinzas. Las amoladoras de troqueles pesan alrededor de 1 kg. En comparación con las herramientas para el desbaste, son bastante pequeñas y ligeras. Se pueden usar amoladoras rectas (cortas/extendidas) o angulares (cabezales angulares). La elección depende de dónde se encuentra el área de trabajo y cómo el operario prefiere trabajar.
Abrasivos
• Fresas Los abrasivos más comunes para el amolado de troqueles son pequeñas fresas montadas en la herramienta mediante una pinza y portapinzas. Las fresas suelen ser de carburo de tungsteno o, a veces, de acero de alta velocidad, y tienen forma de una sola pieza alrededor de una espiga de acero. Las fresas tienen dientes perfilados a lo largo del eje de rotación, en un amplio rango de dientes finos a dientes gruesos. Vienen en muchas formas y tamaños: cilíndricos, con forma de bola, ovales, o forma de llama y bola son los más típicos. La elección de la fresa depende del trabajo que se va a realizar. Existe una relación óptima entre el diámetro de la cabeza de la fresa y la velocidad de rotación. Las fresas de carburo de tungsteno usualmente proporcionan una gran eliminación de material sin desgastarse rápidamente. Sin embargo, son relativamente caras de reemplazar. • Puntas montadas y muelas tipo cono Estos también son abrasivos comunes para amoladoras de troqueles. Sin embargo, están hechos de una masa abrasiva sólida. Estos abrasivos también se montan en la herramienta. Las puntas montadas y muelas cónicas también están disponiblesen muchas formas diferentes. El propósito de la operación de rectificado determina la forma más adecuada.
Técnica
Cada vez que un “diente” de la fresa o un grano abrasivo toca la pieza de trabajo, se realiza un corte en el material. El tamaño del corte depende de varios factores: tamaño del “diente” o del grano; dureza de los materiales utilizados; velocidad de rotación y fuerza de empuje. El operario no debe aplicar tanta fuerza para evitar que la fresa se atasque y que la herramienta se ahogue. El área de la superficie de la pieza de trabajo en contacto con el abrasivo debe mantenerse lo más pequeña posible. En parte, esto le da un mayor control sobre la herramienta; en parte también para aumentar la presión de contacto, lo que resulta en una mayor tasa de arranque de material. Es importante tener en cuenta que un manejo agresivo puede dañar fácilmente los abrasivos. Éstos, en particular las fresas, son caros, por lo que el alto consumo de fresas afectará a la economía del proceso de amolado.Desbaste agresivo y corte
Propósito
El objetivo principal es eliminar efectivamente la mayor cantidad posible de material. El acabado superficial es de menor importancia. La eliminación del material redundante de las piezas fundidas, forjadas o soldadas puede implicar nivelar o alisar los bordes y dar a la pieza la forma requerida. También puede significar eliminar material para formar o agrandar una cavidad. Las tareas típicas son desbastar material de piezas fundidas, recortar uniones de soldadura o cortar.
Tipos de herramientas
Las amoladoras se pueden dividir en amoladoras verticales, angulares, rectas y de turbina.
Amoladora vertical LSS
Las amoladoras verticales, generalmente se usan con muelas de centro hundido y discos de corte (Ø 180-230 mm). Comparativamente grandes y potentes (1.4-3.8 kW), estas son adecuados para el arranque de material a gran escala donde la accesibilidad no es un problema. En amoladoras verticales, el eje del motor y el eje de salida están alineados verticalmente.
Amoladora angular LSV39
Las amoladoras angulares, se utilizan principalmente con muelas de centro hundido y discos de corte (Ø 80-180 mm). Hay un engranaje angular de 90 ° entre el eje del motor y el eje de salida. Por lo tanto, una amoladora angular es más adecuada en espacios confinados.
Amoladora de turbina GTG25 (2,5 kW)
Las amoladoras de turbina, proporcionan una potencia sobresaliente (hasta 4,5kW) con un peso realmente bajo. La velocidad de la turbina de 60,000 rpm se reduce a la velocidad de amolado necesaria.
Las amoladoras de turbina se utilizan principalmente con muelas de centro hundido y discos de corte (Ø 125-230 mm) o con muelas de copa (Ø 150 mm). Son adecuadas para el arranque de material a gran escala. Las aplicaciones de rectificado de superficies exigentes también son posibles.
Amoladora recta LSR48
Las amoladoras rectas se utilizan para rectificar con muelas de laterales rectos (Ø 50 - 200 mm) o puntas montadas y muelas cónicas (Ø 30-80 mm). El eje está alineado con el eje del motor, como en las amoladoras verticales. Pero como las amoladoras rectas son más largas y más delgadas, pueden entrar en espacios estrechos o dentro de cavidades.
Las puntas montadas o las muelas cónicas de hasta Ø 80 mm se pueden utilizar sin un protector de muelas, siempre que sea para rectificado interno (para cumplir con EN68).
Seleccionar la herramienta adecuada
Muchos factores pueden determinar la elección de la herramienta. Los más importantes incluyen el tipo de trabajo de rectificado a realizar; la pieza de trabajo -material, forma y ubicación para trabajar; el abrasivo utilizado; y la potencia requerida.
Una mayor potencia permite eliminar más material en menos tiempo. Sin embargo, esto también significa una herramienta más pesada y un mayor consumo de aire.
Abrasivos (muelas de amolado)
En el desbaste y el corte agresivo generalmente se utilizan abrasivos con aglomerado, una muela abrasiva (también llamada disco). Sin embargo, la gama de abrasivos revestidos ahora disponible incluye muchos tipos que son de alta resistencia, particularmente los revestidos de nailon, diseñados específicamente para desbaste o eliminación elevado de material. Las muelas abrasivas se pueden dividir en seis tipos básicos: • discos de centro hundido • discos de corte • discos de laterales rectos • muelas de copa • puntas montadas • muelas cónicas El acabado superficial y el material sobre el que se trabaja determinan cuál es la más adecuada.
Técnica
Al rectificar con herramientas de mano, el patrón, la secuencia o la forma real del material eliminado no pueden calcularse o determinarse de antemano. Por lo tanto, se dice que tales operaciones de rectificado implican la eliminación de material que es “geométricamente no determinado “. Esto no es así, por ejemplo, en el rectificado con máquinas estacionarias. Cada grano extrae un trozo de material cuando entra en contacto con la superficie. Sin embargo, el amolado geométricamente no determinado no genera una pista (línea de amolado) tan profunda como la rueda es gruesa. Aunque sean duros, los granos finalmente se gastan y pierden el afilado, y por lo tanto su propiedad abrasiva. Cuando se utiliza la muela correcta, los granos se desprenden del agente adhesivo tan pronto como ya no son lo suficientemente afilados para eliminar material. Los granos frescos con bordes afilados se exponen constantemente, y forman una nueva superficie de corte para eliminar material. El autoafilado de esta manera es importante para un amolado efectivo. El rectificado realizado con un movimiento oscilante ayudará a este proceso ya que permite que diferentes partes del disco (o el canto de corte) toquen la superficie de la pieza de trabajo. Al cortar, este movimiento de balanceo debe seguir la dirección de rotación del disco.Desbaste superficial (lijadoras y pulidoras)
Propósito
Hemos visto que en el desbaste agresivo, el acabado de la superficie es mucho menos importante que la cantidad o la tasa de eliminación del material en sí.
En aplicaciones de desbaste superficial, se presta mucha más atención a la calidad de la superficie. Los ejemplos principales son el lijado, limpieza, desbarbado ligero, pulido y acabado.
Tales operaciones a veces también se conocen como acondicionamient de superficie. Este término quizás debería limitarse a operaciones para mejorar la superficie sin cambiar la forma o dimensión básica de la pieza de trabajo. En otras palabras, la eliminación de material debe ser mínima y razonablemente uniforme. El desbaste superficial generalmente implica trabajar en varias etapas.
Tipos de herramientas
Las herramientas utilizadas para el rectificado superficial pueden tener un modo de acción rotativa, orbital o rotativa orbital aleatoria.
Herramientas rotativas: una acción giratoria simple, axial o radial, utilizada
en todas las amoladoras descritas anteriormente.
Herramientas orbitales: El plato realiza pequeños movimientos excéntricos (oscilaciones) que mueven los granos para frotar los bordes de la superficie irregular.
Herramientas roto-orbitales: Se produce un movimiento giratorio superpuesto durante cada rotación orbital. Esta combinación crea un movimiento orbital que también se mueve en círculos (remolinos). A veces se llama acción dual (DA).
Algunas de las amoladoras que ya hemos mencionado también se utilizan como lijadoras giratorias. Estas pueden ser herramientas verticales, de turbina, angulares o rectas.
Las herramientas verticales y de turbina se utilizan para el lijado agresivo, generalmente con abrasivos recubiertos o cepillos.
Las herramientas angulares (cabezal angular) son para un lijado más ligero con abrasivos revestidos y pulido con un bonete de lana de cordero.
Las herramientas rectas o amoladoras de troqueles de baja velocidad para lijado ligero y pulido fino, se utilizan con accesorios para pinzas para utilizar abrasivos con vástago y de formas determinadas, por ejemplo, discos de aletas o abrasivos recubiertos de nailon.
Las herramientas orbitales y roto-orbitales están diseñadas de forma diferente para producir un modo de acción que oscila en lugar de ser puramente rotativo. El eje sobresaliente está en ambos casos alineado con el eje del motor. La diferencia es que en herramientas roto-orbitales existe una excentricidad entre el eje y el motor.
Las lijadoras orbitales y roto-orbitales son para trabajos de acabado con abrasivos revestidos. El agarre es con una o dos manos. Las herramientas roto-orbitales se utilizan a menudo en superficies que necesitan un acabado suave.
Abrasivos
Abrasivos revestidos
Los abrasivos habituales para el rectificado superficial se llaman abrasivos revestidos. Hay una amplia y creciente gama en el mercado, con diferentes tipos, formas, tamaños y calidades. Las diferentes combinaciones de componentes producen propiedades variables para adaptarse a todas las aplicaciones; incluso desbaste agresivo y pulido fino.
Los abrasivos revestidos suelen venir en hojas o en forma de discos, ambos sujetos a platos de lijado. También hay versiones que están alrededor de un vástago, por ejemplo los discos de aletas. Estas son tiras de abrasivo revestido radialmente unidas a un cilíndrico, ya sea sólido o hueco y con forma alrededor de un vástago. Los discos de aletas son para amoladoras con portapinzas (amoladoras de troqueles/amoladoras rectas).
Los abrasivos revestidos son flexibles y consisten de un soporte, un agente aglomerante (pegamento de capa básica y pegamento de capa superior o cubierta) y un agente abrasivo (granos). Un código de producto estandarizado identifica los componentes utilizados.
Abrasivos recubiertos de nailon (textiles recubiertos)
Las aplicaciones para un acondicionamiento de superficie más fino (pulido, acabado, etc.) requieren un tipo diferente de abrasivo: lo suficientemente flexible y suave para mejorar el acabado de la superficie sin deformar la pieza de trabajo o cambiar sus dimensiones. Dependiendo de la pieza de trabajo y la calidad del acabado requerido, los materiales principales en uso son bonetes de lana de cordero y abrasivos recubiertos de nailon.
Estos últimos también se llaman textiles recubiertos. Son fibras sintéticas no tejidas y granos abrasivos, unidos con resinas de polímeros para formar un material de entramado abierto y resistente.
La tendencia es definitivamente hacia los abrasivos recubiertos de nailon. El fuerte crecimiento ha llevado a un extenso desarrollo de productos, con una amplia gama en el mercado. De hecho, hay productos para todas las operaciones, incluso para el desbaste agresivo.
En aplicaciones de superficie, son perfectos para los siguientes pasos en el desbaste superficial con abrasivos revestidos, que tienden a marcar la superficie. Los bonetes de lana de cordero, los discos de fieltro y la goma espuma se utilizan para el pulido y pulido suave final para obtener un acabado de alto brillo.
Cepillos
Los cepillos son herramientas tradicionales para eliminar corrosión y pintura, limpieza y otras formas de rectificado superficial. El alambre (incluido el acero inoxidable), el nailon (a menudo impregnado con partículas abrasivas) y la fibra natural son los materiales más comunes. El material se puede formar en varios patrones.
El diámetro ancho de los cepillos y los mechones gruesos cortos darán un pulido eficaz en la superficie, pero con un acabado menos liso. Una superficie fina, lisa y uniforme es más fácil de producir con mechones largos y finos en un cepillo ancho.
Los cepillos axiales (tipo copa) son adecuados para tareas pesadas y superficies grandes; los cepillos radiales se utilizan en amoladoras rectas, para trabajar en espacios confinados, superficies internas, etc.
Fijaciones
Los abrasivos de desbaste superficial utilizan un plato como soporte o están formados alrededor de un vástago de fijación.
Hay platos de soporte de diferentes materiales y rigidez. Se usa un plato más rígido cuando se necesita más fuerza de empuje y un abrasivo más grueso. Los platos más suaves combinadas con abrasivos finos o paños de pulido brindan una superficie más lisa con mejor acabado.
Hay un agujero en el medio del plato o un vástago incrustado en él. Los de tipo orificio se unen al eje de una lijadora y sujeto con una tuerca. Los de tipo vástago se sujetan en un portapinzas. También hay versiones roscadas de ambos tipos.
Hay platos especiales para papeles abrasivos autoadhesivos y de velcro mientras que los cepillos se unen al eje mediante bridas y una tuerca o están roscados directamente al eje.
Técnica
Para obtener una superficie lisa y uniforme, el plato o el abrasivo nunca deben mantenerse quietos en un punto durante el desbaste superficial. Si es así, el abrasivo tiende a introducirse en el material y el resultado en la superficie no será satisfactoria. La fuerza de empuje debe ajustarse continuamente a la velocidad de rotación, que debe mantenerse a 60-80% de la velocidad de rotación máxima de la herramienta. Cuando la superficie se ha hecho lo más lisa posible con un abrasivo de recubrimiento grueso, se puede usar una calidad más fina o un abrasivo recubierto de nailon para el acabado.Descargue nuestra guía de bolsillo de Amolado
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