MANDRINADO
El Mandrinado es una operación de mecanizado empleada para ampliar o mejorar la calidad de un agujero existente, obteniendo mayor precisión dimensional, mayor precisión geométrica o una menor rugosidad superficial, es decir, es necesario cuando se desea conseguir unas medidas o tolerancias muy estrechas que con otras operaciones no es posible conseguir. Además este proceso se puede utilizar para agujeros cilíndricos como cónicos, así como para realizar roscas interiores. El mandrinado puede realizarse en varias máquinas de herramientas diferentes. Si la pieza es un sólido de revolución pequeño con un agujero en su eje de simetría, el mandrinado puede realizarse en un torno, haciendo girar la pieza en el plato giratorio y fijando una barra de mandrinar con el filo adecuado en el contrapunto del torno. Para otras piezas, con uno o varios agujeros, se utilizan fresadoras, mandrinadoras y centros de mecanizado con una herramienta rotatoria.
Muchas veces para conseguir un agujero de precisión no hace falta mandrinarlo, sino simplemente pasarle un escariador con la medida y tolerancia del agujero. Esta operación es más sencilla y económica que la de mandrinar, al igual que taladrar. La limitación de las condiciones de corte en el mandrinado viene impuesta por la rigidez y el voladizo que pueda tener la herramienta, para evitar vibraciones excesivas que comprometan la calidad y precisión del agujero. En la figura se muestra el mecanizado de un agujero cilíndrico de gran dimensión, obsérvese como la cuchilla se puede desplazar mediante el tornillo que la fija pudiendo así desplazarla y mecanizar agrandando el diámetro hasta el requerido.
METODOS DE MANDRINADO Mandrinar en desbaste Las operaciones de mandrinado en desbaste están orientadas hacia el arranque de metal con objeto de ampliar agujeros previamente con métodos como premecanizado, fundición, forja, extrusión, oxicorte, etc. Sirve para la fabricación de series medias y grandes. Las herramientas cubren la gama de diámetros entre 25 y 550 mm. La profundidad del agujero hasta 6 x diámetro de acoplamiento.
Ventajas
Relativamente flexible
Posibilidad de ajustar el diámetro en un cierto intervalo
Velocidad de avance elevada = alta productividad
Algunas herramientas tienen un filo o filo escalonado.
Desventajas
El ajuste de las herramientas es manual
Mayor diámetro que las herramientas para fresar, requiere mas espacio en el depósito de herramientas
Algunas herramientas tienen tres filos, lo cual requiere una máquina de gran potencia
Mandrinado de precisión Las operaciones de mandrinado de precisión tienen el objetivo de terminar un agujero existente y mejorar tolerancia, posición y acabado superficial de alta calidad. Las herramientas cubren la gama de diámetros entre 3 y 981,6 mm La profundidad de corte máxima recomendada para mandrinado de precisión es 0.5 mm con el fin de controlar la viruta. Sirve para la fabricación de series medias y grandes Ventajas
Relativamente flexible
Posibilidad de ajustar el diámetro en un cierto intervalo
Diámetro ajustable en micras
Desventajas
El ajuste de las herramientas es manual
Mayor diámetro que las herramientas para fresar, requiere más espacio en el almacén de herramientas.
CÓMO SE CONSIGUE UN AGUJERO DE BUENA CALIDAD Evacuación de la viruta: Los atascos de viruta afectan a la calidad del agujero y a la fiabilidad/duración de la herramienta. Estabilidad, preparación de la herramienta Duración de la plaquita: Compruebe con regularidad el desgaste de la plaquita y establezca un programa de duración predeterminado. Mantenimiento: Revisar constantemente cada componente de la herramienta de mandrinar. Herramientas: La herramienta de mandrinar, geometría y calidad de la plaquita también afectan al resultado. Datos de corte Ajuste
TIPOS DE MAQUINAS MANDRINADORAS Mandrinadora para Plantillas: Está diseñada para localizar y hacer agujeros en plantillas, accesorios, matrices, calibradores y otras partes de precisión. Mandrinadora vertical: Entre los ejemplos que pueden labrarse en esta se tienen poleas grandes, discos esmeriladores para plantas de vidrio, bridas grandes, carcazas verticales para bombas y motores, volantes y otros muchos artículos de forma circular. En estas máquinas puede hacerse trabajo muy exacto, debido a su extrema rigidez y simplicidad de diseño. Mandrinadora horizontal: La mandrinadora horizontal difiere de la vertical en que el trabajo es estacionario y la herramienta gira, se adapta al trabajo de agujeros horizontales.
CONSIDERACIONES ECONÓMICAS En las mandrinadoras y centros de mecanizado, debido al alto coste que tiene el tiempo de mecanizado, es de vital importancia hacer una selección adecuada de las herramientas que permita realizar los mecanizados en el menor tiempo posible y en condiciones de precisión y calidad requeridas. Además, generalizando, las velocidades de producción relativas en el mandrinado
son bajas, es decir una o menos de 100 partes por hora, que se deben a las características inherentes del proceso y de las herramientas, así como también a otros factores como tiempo de preparación y también del tamaño de las piezas.
Factores de selección para operaciones de mandrinar:
Diseño y limitaciones de la pieza. Tamaño, tolerancias, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial. Etc.
Operaciones de mandrinado a realizar: Exteriores o interiores, ranurados, desbaste, acabados, etc.
Estabilidad y condiciones de mecanizado: Cortes intermitente, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc.
Disponibilidad y selección del tipo de máquina: Posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc.
Material de la pieza: Dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc.
