Perforación de máquina

Tipos de máquinas de mandrinar

La máquina de mandrinar es una herramienta de corte que se utiliza para agrandar un agujero, ofreciendo una amplia gama de formas, tamaños y acabados finales del agujero, con un diámetro y concentricidad precisos. Las máquinas de mandrinar se construyen pensando en la precisión y pueden aumentar el tamaño de cualquier agujero hasta una tolerancia impresionante de 0,012 pulgadas (o 30 mm).

Existen muchos tipos diferentes de máquinas de mandrinar disponibles para adaptarse a la variedad de agujeros que requieren mandrinado. En general, incluyen lo siguiente:

• Máquina de mandrinar horizontal

  En general, estas se utilizan para realizar operaciones de mandrinado, mecanizado y taladrado de precisión en piezas de trabajo grandes y pesadas. Las máquinas de mandrinar horizontales de accionamiento eléctrico suelen utilizar un motor monofásico o trifásico y cuentan con muchas de las siguientes partes:

  - Una cabezal que lleva el motor y el husillo.
  - Una contrapunta que apoya la pieza de trabajo y puede moverse a lo largo de la bancada de la máquina.
  - Una barra transversal que se mueve vertical y horizontalmente a lo largo de la bancada de la máquina.
  - La bancada de la máquina es donde se fija la pieza de trabajo y puede moverse de lado a lado.

  A menudo, la barra de mandrinar de una máquina de mandrinar horizontal se puede inclinar y rotar, al igual que toda la máquina sobre una mesa de trabajo. Muchas máquinas de mandrinar horizontales pueden realizar trabajos con múltiples husillos.

• Máquinas de mandrinar verticales

  Un ejemplo de máquina de mandrinar vertical es un torno. Al igual que su contraparte horizontal, cuando se utiliza como máquina de mandrinar, se fija principalmente, y la pieza de trabajo gira contra una herramienta de corte de un solo punto. Las barras de mandrinar también se pueden utilizar con máquinas de mandrinar verticales. Estas son varillas largas con herramientas de corte fijadas a sus extremos.

  Las máquinas de mandrinar verticales pueden tener sistemas de alimentación manuales o automáticos, y la pieza de trabajo suele estar sujeta contra una placa giratoria. El maquinista entonces mandrina el agujero con la ayuda de una cabeza de mandrinar giratoria que presenta múltiples herramientas de corte.

  Una desventaja es que las máquinas de mandrinar verticales se consideran menos precisas que las máquinas de mandrinar horizontales, con una precisión de alrededor de 0,05 mm.

• Máquina de mandrinar de tierra

  Estas se utilizan principalmente para excavar túneles de servicio para gas, electricidad y telecomunicaciones y para proyectos de perforación direccional horizontal (HDD). La HDD es una tecnología sin zanja que se utiliza para instalar tuberías subterráneas y otras infraestructuras utilizando agujeros horizontales de pequeño diámetro.

  Las máquinas de almacenamiento subterráneo pueden incluir sistemas de recuperación al vacío o sistemas de eliminación de fracturación con aire-espuma.

• Máquinas de mandrinar de microtúneles (MTBM)

  Como su nombre indica, las MTBM son máquinas de mandrinar pequeñas que se utilizan para tuberías y otros proyectos de infraestructuras que requieren un alto grado de alineación y pendiente. Las MTBM pueden perforar aproximadamente de 6 a 60 pulgadas (150 a 1.500 mm) y tienen un diámetro de aproximadamente de 5 a 20 pies (1,5 a 6 m). Normalmente utilizan un sistema de accionamiento controlado a distancia e incluyen un sistema de medición separado para tuberías que requieren un alto nivel de precisión.

Especificación y mantenimiento del mandrinado de máquinas

Las especificaciones de una máquina de mandrinar horizontal incluyen su potencia, diámetro de mandrinado, longitud de mandrinado, rango de avance, velocidad del husillo, precisión, peso y dimensiones.

• Potencia: La potencia del motor de la máquina afecta a la productividad y la capacidad. Normalmente se expresa en caballos de fuerza (HP) o kilovatios (KW).
• Diámetro de mandrinado: La máquina puede hacer agujeros de diferentes diámetros. Normalmente se expresa en pulgadas o milímetros.
• Longitud de mandrinado: La herramienta puede perforar agujeros de diferentes longitudes o profundidades, normalmente medidas en pulgadas o milímetros.
• Velocidad de avance: Se refiere a la velocidad a la que la pieza de trabajo se mueve en relación con la herramienta de mandrinado. La velocidad de avance afecta a la profundidad y velocidad de corte. Normalmente se mide en pulgadas por minuto (IPM) o milímetros por minuto (MM/min).
• Velocidad del husillo: La velocidad del husillo indica la velocidad de rotación de la herramienta de mandrinado, medida en revoluciones por minuto (RPM). Determina la velocidad de corte y la eficiencia de las operaciones de mandrinado.
• Precisión de la máquina: La precisión de la máquina de mandrinar horizontal influye en la calidad de las piezas de trabajo y en el nivel de tolerancia de mecanizado. Puede medirse en micras o pulgadas/milímetros.
• Peso (inundación y seco): Este es el peso diurno de la máquina cuando está completamente ensamblada y en funcionamiento. También se conoce como el peso bruto de la máquina.
• Dimensiones: Esta es la longitud, anchura y altura de la máquina de mandrinar horizontal. También se conoce como la huella de la máquina.

El mantenimiento adecuado de una máquina de mandrinar horizontal garantiza un rendimiento constante, un mecanizado de precisión y una vida útil prolongada del equipo. Sólo una máquina bien mantenida puede lograr un alto nivel de precisión en el mandrinado. Algunos consejos básicos de mantenimiento de la máquina de mandrinar horizontal incluyen los siguientes:

• Lubricación: Lubricación de guías, pernos, rodamientos, engranajes, etc. con aceite lubricante o grasa utilizados según el manual de la máquina de mandrinar horizontal. La lubricación precisa y puntual de las piezas reduce el desgaste para prolongar la vida útil de la máquina, permitiendo que funcione durante muchos años más.
• Limpieza regular: Todas las máquinas con piezas móviles acumulan suciedad con el tiempo, incluyendo polvo y recortes. La suciedad actúa como material abrasivo, desgastando gradualmente las piezas de la máquina, los rodamientos y las guías. Por lo tanto, la limpieza de las herramientas después de cada uso puede contribuir en gran medida a que se mantengan más útiles durante más tiempo y a mantener su longevidad.
• Inspección rutinaria: En general, las piezas de la máquina muestran algunos signos de daño o desgaste antes de que se deterioren por completo. Por lo tanto, inspeccionar regularmente todas las piezas clave de la máquina de mandrinar horizontal ayudará a los usuarios a descubrir anomalías rápidamente y permitirá realizar reparaciones tempranas antes de que empeoren. Esto evitará averías completas y, por lo tanto, reducirá el riesgo de paradas no programadas.

Escenarios

El mandrinado de máquinas es popular en muchas industrias para la construcción, la minería y la fabricación de equipos pesados. Estos son algunos escenarios clave de uso de una máquina de mandrinar.

• Industria de la madera

  Esta máquina mandrina la madera en la fabricación de muebles y armarios. Perfora agujeros precisos para componentes como espigas, bisagras, tuberías y cerraduras. La precisión permite un montaje rápido y reduce el trabajo manual.

• Fabricación de maquinaria pesada

  Mandrina con precisión en la fabricación de piezas y bastidores que necesitan acero resistente. Piezas como bloques de motor, bastidores, cajas de cambios y superficies de montaje la utilizan para agujeros que encajan con precisión otras piezas.

• Industria automotriz

  La producción de automóviles utiliza máquinas de mandrinar para fabricar cilindros de motor y otros agujeros de precisión. Su automatización permite una producción rápida con alta precisión y repetibilidad. Esto satisface las altas demandas de volumen de la industria automotriz.

• Industria aeroespacial

  Las máquinas de mandrinar crean agujeros precisos en aleaciones ligeras y titanio para componentes de aviones, incluyendo piezas estructurales, trenes de aterrizaje y componentes de motor. Las máquinas de mandrinar especializadas están diseñadas con sistemas de control avanzados para lograr las altas tolerancias y las especificaciones exactas que se requieren para las aplicaciones aeroespaciales.

• Fabricación de moldes y matrices

  Las máquinas de mandrinar fabrican moldes y matrices con cavidades precisas mediante el corte de bloques de acero duro. Consiguen una alta precisión para las cavidades utilizadas en el moldeo por inyección, la fundición y el estampado.

• Industria de la construcción

  Una cimentación, columnas y vigas en construcción necesitan agujeros precisos. Puede perforar agujeros de gran diámetro para proyectos de construcción, incluyendo agujeros profundos para la instalación de anclajes y el muestreo de suelo.

• Industria del petróleo y el gas

  La precisión es esencial al mandrinar cabezales de pozo, tuberías de revestimiento y otros equipos de perforación para la industria del petróleo y el gas. Las máquinas de mandrinar de servicio pesado se utilizan para crear los agujeros de gran diámetro necesarios para la instalación de cabezales de pozo, herramientas de fondo de pozo y otros equipos utilizados en la exploración y producción de petróleo.

Cómo elegir una máquina de mandrinar

• Tamaño y capacidad

  Las máquinas de mandrinar grandes y de servicio pesado son ideales para bloques masivos y otras piezas del tamaño de un camión que son demasiado grandes para algo más pequeño. Una pequeña, tal vez incluso portátil, funciona para piezas más pequeñas.

• Precisión y tolerancia

  Comprueba lo exacta que es la máquina de mandrinar y qué tan pequeña es la brecha con la que puede trabajar. Algunos trabajos necesitan cortes exactos, y otros pueden ser más toscos. Elige una máquina que se adapte al trabajo.

• Facilidad de uso y formación del operador

  Ten en cuenta lo fácil que es manejar y formar a la máquina.

• Opciones de accesorios

  Algunas máquinas te permiten colocar piezas adicionales, llamadas accesorios, que pueden hacer más cosas.

• Tecnología y automatización

  Los controles automatizados e inteligentes computerizados pueden hacer que las máquinas de mandrinar sean más fáciles de usar, y estas características pueden mejorar la productividad.

• Presupuesto y retorno de la inversión

  Ten en cuenta el precio de la máquina de mandrinar y su valor a largo plazo. Un mayor coste inicial puede valer la pena si la máquina funciona realmente bien y siempre lo hará.

Preguntas frecuentes sobre el mandrinado de máquinas

P1: ¿Quién inventó la máquina de mandrinar?

A1: En 1775, John Wilkinson inventó la primera máquina de mandrinar. Jugó un papel importante en la fabricación de máquinas de vapor.

P2: ¿Cuál es la diferencia entre mandrinar y taladrar?

A2: Aunque el mandrinado y la perforación implican la creación de agujeros, son muy diferentes. El objetivo principal de una máquina de mandrinar es agrandar los agujeros existentes. Tiene la flexibilidad y la precisión para lograrlo. Por otro lado, el objetivo principal de una máquina de taladrar es crear nuevos agujeros. Las máquinas de mandrinar suelen ser más grandes y complejas que las máquinas de taladrar.

P3: ¿Cuáles son las limitaciones de una máquina de mandrinar?

A3: La precisión de un agujero depende de la posición del agujero existente. Sólo puede mejorar la precisión de los agujeros irregulares. Algunas máquinas de mandrinar a gran escala son muy caras.