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¿Qué es el termoconformado?

Pues no hay más que ser un pelín perspicaz para darse cuenta que el proceso de fabricación por conformado se compone de dos partes, “termo” y “conformado”, que aunque por separado tienen muchas acepciones, algunas más o menos graciosas ahora mismo, juntas son bastante concisas (que es justo lo que no estoy siendo yo ahora), y definen perfectamente el proceso.

El proceso de fabricación por termoconformado suele referirse a la producción de piezas plásticas, aunque existen procesos similares con otros materiales, como pueden ser los metales, que dejaremos para otro día.

Ya llevo dos frases y aún no he explicado nada, voy al grano.

Para citar rápidamente varios ejemplos antes de explicar el proceso en sí, quiero que penséis en los envases, llamados blister, habitualmente transparentes, en los que protegen elementos como bolígrafos, bombillas, pilas, encendedores, utensilios de cocina, y por supuesto mis amigas las pastillas (no penséis mal, las ilegales no se venden en blister, digo yo 😉 ). También es fácil comprar algún pequeño gadget o electrodoméstico que al abrir el envoltorio exterior, tiene una o varias piezas plásticas obtenidas por este proceso protegiendo la compra o robo realizado.

Todos estos elementos han sido obtenidos por el proceso de termoconformado, al igual que se obtienen por termoconformado las bañeras y platos de ducha acrílicos, aunque estos posteriormente son reforzados por la partes trasera mediante aportación de estructuras rígidas (normalmente tablas de madera), y posteriormente recubiertos con resinas mezcladas con trozos de fibra para dar resistencia a las cargas a soportar, que en algunos casos…

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Volviendo, más bien empezando:

– fase “termo”. Lo que tenemos es una lámina, de material plástico (habitualmente polietileno PE), que variará su grosor en función de la pieza y del nivel inviolabilidad a obtener del blister, y que por supuesto a veces define la calidad del objeto que protege, y que puede ir desde una décima de milímetro hasta varias de ellas. Tanto si el proceso es manual, como si es automatizado, se calienta esta lámina para que cuando sea calentada y enfriada rápidamente, haya facilitado que el material haya alcanzado su zona de deformación plástica, y pueda adquirir fácilmente la forma del molde, a través del cual se ha hecho vacío para atraer la lámina.

– fase “conformado”. Como he avanzado en el punto anterior, al haber calentado la lámina, se usa un molde, que normalmente es el negativo de la forma a obtener (sobre todo en procesos automatizados), aunque puede ser el positivo, y se sujeta perimetralmente la lámina, provocando el vacío entre el molde y la lámina a través de unos orificios habilitados a tal efecto, que generan una succión que produce la deformación plástica de la lámina precalentada sobre la forma a obtener.

En 100 años encontraría un vídeo más molón para mostrar un ejemplo de este proceso:

Si lo que queréis ver es como continua habitualmente el proceso de fabricación que se inicia con el termoconformado, que veréis en los 90 primeros segundos de este video, podéis verlo luego completamente.

La inyección de plásticos 3. El molde 2

Artículos anteriores: La inyección de plásticos 1 ¿qué es?, La inyección de plásticos 2 ¿qué necesitamos?La inyección de plásticos 3 – El molde 1

Hace casi dos años, prometí este artículo… lo que ha pasado es que lo he estado retocando…

Comenté que haríamos una simulación de cómo se obtiene un molde de inyección. Por supuesto, vamos a presentar una visión esquematizada, muy esquematizada, y resumida de la realidad, pero tampoco nos pidáis la luna.

¿Por qué digo “pidáis”? Pues porque he contado con la inestimable colaboración de… ¡mi mujer! Sí, han sido muchos años de estudios y prácticas por los talleres de la comarca, pero al final se ha hecho moldista, nooooo, modista no. Que duras noches, esperando en cualquier barra de bar a que saliera de clase con las manos endurecidas de apretar gruesos tornillos…o eso era mi padre…

Como seguro recordáis de hace dos años, habíamos hablado que para realizar un molde nos hacía falta obtener una figura sobre las placas del molde,sea mecanizada o por otro medio, para que cuando este se rellene del material fundido (líquido), obtengamos la pieza tal y como la hemos diseñado.

Para evitar poner en peligro nuestra casa, hemos comprado un tarugo de masilla de pasta de papel, pero se pueden hacer con otros materiales tan peligrosos como arcilla, silicona, resina… De hecho, os recomiendo que utilicéis arcilla.

Primero, cortamos dos mitades, porque lo mínimo que necesitamos para moldear una pieza es partirla (para moldearla) por la mitad. Por eso, si miráis piezas que están moldeadas, siempre veréis por algún sitio donde se observa un filo (a veces muy bien disimulado), llamado línea de partición. De esta manera, cogeremos la pieza y haremos un bocadillo entre las dos piezas, donde quedará grabada la pieza, en cada mitad de la figura.

Cortando dos mitades de masilla ¡qué arte!

Cortando dos mitades de masilla ¡qué arte!

Colocando El buho borracho para obtener la cavidad

Colocando "El buho borracho" para obtener la cavidad

El buho borracho

"El buho borracho"

Cuando tenemos algo partido en dos mitades, necesitamos algo que las guíe cuando se abren y cierran (como las guías de un cojón cajón), para que siempre acaben en la misma posición, y la pieza moldeada, sea correcta. A estas guías se les llama columnas.

Columnas

El resultado es este, dos mitades (llamadas cavidades), guiadas por cuatro columnas. O sea, un molde.

El molde ¡qué profesional!

Finalmente, lo empaquetamos entre dos planchas rígidas, y con unos sargentes, mantenemos un poco de presión durante unos días para que la masilla se seque y poder extraer “El buho borracho”.

Aplicando presión

Aplicando presión

Tras esto, sólo queda hacer un agujero en la parte superior para poder rellenar el molde con algún material fundido. Nosotros utlizamos cera del Ceranova de mi mujer, y el resultado fue tan desastroso, que no vamos a poner imágenes por no quedar mal (hasta ahora parecía todo muy profesional).

¡Estoy convencido que vosotros lo haréis bien!

Resumiendo y esquematizando esto es un molde, varias piezas que al cerrarse forman una cavidad, que al ser rellanada con un material fundido, conforman la pieza diseñada.

Por cierto, para el que ya esté pensado, esto no sirve para copiar moneda oficial, eso se obtiene por otro método, que algún día explicaremos (el de copiar no, el de fabricar ¡piratas!)

¡Ah! Si utilizáis arcilla, recordar poner un plástico entre las cavidad para que no se queden pegadas al secarse…

Un día en la papelera…¿cómo se fabrica papel?

Hasta hace poco no tenía mucha idea de cómo y qué hacían las papeleras, y ahora no es que tenga un master, pero si que puedo contaros algunas cosas interesantes sobre este tipo de industria, apasionante desde mi punto de vista frikingenieril (el lado oscuro de la ingeniería ¿a ver si voy a ser el Darth Vader de la ingeniería?)

La industria papelera, como su nombre indica, se dedica a la fabricación de papel (yo siempre subiendo el nivel intelectual), ese que utilizáis para tomar apuntes, para envolver regalos, para enviar cartas o paquetes a otros lugares, para leer libros (sin el papel, las letras se caerían), para limpiaros los morros en las barras de los bares, y el culo en otros sitios…o eso espero (iba a ser fino, pero ¿para qué?)

Las papeleras las podemos separar en las que trabajan con material virgen (obtenido directamente de las fibras de madera o otras fibras), y las que trabajan con material reciclado (papel y cartón de recogida selectiva).

agujero-1Aunque no entraré en este tema, trabajar con un proceso u otro es muy diferente desde el punto de vista técnico, ya que la pasta de papel reciclada es mucho más abrasiva, y por tanto deteriora más los equipos e instalaciones ¡no os podríais imaginar como se come el acero! Mejor os lo muestro, jeje. En la foto podéis ver una agujero en una bomba (que ni siquiera está en contacto directo con la pasta de papel), cuya espesor original de pared, podría ser de unos 15 ó 20 mm…

La obtención de papel se hace a través de fibras naturales, sean madereras o no madereras (algodón, lino o cáñamo), así que existen bastantes tipos de pastas (un enlace más profesional), con las que se producen muchos tipos de papel. No hace falta ser muy observador para ver que, el papel de periódico, tiene una calidad diferente que la de los DIN A4 satinados, o que el cartón de las cajas. Y ya no entramos en las calidad del papel higiénico, tema escabroso…

Como suelo hacerlo así, os describo un proceso típico de la industria papelera, sabiendo que en función de lo comentado antes, tipos de pastas y de papel, puede variar este proceso. Al menos ya tendremos una idea ¿no? (las quejas sobre este tema las podéis enviar a nometokeslos@webs.com)

Primero – Obtención de la pasta (o pulpa) de papel

  • Limpieza para la eliminación de impurezas, bichos, pájaros carpinteros…
  • Reducción de la cantidad de corteza (en función de la pureza deseada)
  • Y… dale caña. A triturar la madera (mecánicamente) y como no, empezar a meter productos químicos.
  • Se mete la pasta en una “batidora gigante” llamada pulper, se hecha agua (99%) y unos cuantos productos químicos (¡qué raro!) y se agita. Con papel reciclado, este sería el punto donde lo meteríamos.
  • Con esta pasta pasamos a la fase de refino, que lo que busca es darle la forma final de fibras (hilos cortos o hebras) antes de pasar a…”la máquina”.
  • Resultado final, una cuba gigante con mucha agua y un montón de fibras en suspensión, ávidas de enlazarse con otras fibras, pero sin guarrerías.

Segundo – Producción del papel o “la peaso máquina”

  • Se tira la pasta sobre una cinta transportadora (como la de los aeropuertos), pero que es de malla y muy grande, que permite que gran cantidad de agua se cuele hacia abajo. Así nos queda encima de la malla, una especie de manta gruesa, húmeda y nada consistente.
  • En el prensado, que se hace a través de rodillos, que reducen el espesor de la tela y comienzan a darle consistencia a la misma.
  • Tras esto pasan por el secado, otra serie de rodillos que conducen el papel por encima de una serie de potentes bombas de vacío, que succionan y secan la tela.
  • A veces, entre estas fases, o directamente dentro de ellas, existen cilindros con temperatura que aceleran el secado y prensado de la tela
  • El calandrado es el proceso que busca otorgarle un acabado más fino al papel si es necesario, o directamente darle un grosor deseado.
  • Por último, y si se precisa, aquí se añaden por alguna de las caras resina, cola o otros elementos para darle al papel la característica deseada.
  • Resultado final, una lámina de papel enrollada sobre un eje, que pesa un… o dos.

Tercero – Manipulación del papel

  • Esta parte ya casi no tiene ni gracia, básicamente se envían los rollos que hemos obtenido con diferentes tipos de papel, a cada uno de los manipuladores, y a fabricar producto final.

Os dejo un esquema sobre el proceso de una papelera, donde “más o menos”, podréis haber seguido el proceso que hemos visto. Y perdonar que haga tanto hincapié en el tema de productos químicos en la industria papelera, porque aunque pocos procesos se “libran” hoy de la química, me sorprendió conocer esta empresa, NOPCO, que se dedica única y exclusivamente a la fabricación de productos químicos para la industria papelera, o ¿os pensábais que el papel reciclado se hace solo?

Es un tema lo suficiente interesante, y amplio, como para que podamos volver algún día a explicar más cosas, así que, en un tiempo igual os hago un examen de esto… ¡a estudiar!

proceso-papelera

Rapid manufacturing 3 + PRIMER CONCURSO

Artículos anteriores: Rapid manufacturing 12

Pues para acabar con este tema del rapid manufacturing, os dejo aquí la tercera parte del texto que nos ha preparado Javier, donde nos describe las ventajas de esta tecnología, algunos enlaces, y por último, os hablaremos de un concurso organizado precisamente por Javier ¡qué casualidad! Ya os parecía extraño todo esto ¿eh? Vamos allá…

La posibilidad de acceder a una forma alternativa de fabricación derivada de las técnicas aditivas del RP incluye ventajas como:

  • La eliminación de utillajes, herramientas, moldes, dados y otros útiles de producción para ser reemplazados por la fabricación directa
  • Algunas restricciones del Diseño para la manufactura (DFM) ya no serán necesariamente válidas. Se tendrá una mayor libertad geométrica.
  • Utilizar RM como alternativa puede llevar al fabricante a entrar de lleno en el campo de la customización masiva de productos
  • En el futuro el mismo proceso para generar prototipos y modelos conceptuales, será utilizado para la producción final

La gran barrera que existe es que no todos tenemos acceso a algunas de estas tecnologías: un equipo de Estereolitografía puede ir de los 170.000 hasta cerca 300.000 Euros, aunque un equipo de FDM, uno de los más utilizados por trabajar en materiales como ABS y cera tiene un precio de 15.000Euros.

En todo caso, si eres diseñador o simplemente tienes habilidades con algún sistema CAD en 3D y te apetece ver como sería tu diseño físicamente, tienes una gran oferta de centros de servicio que imprimirán tu pieza en el proceso y material que elijas.

Para aprender más sobre Prototipado Rápido y Rapid Manufacturing recomiendo
los siguientes vínculos:

  • www.aserm.net – Web de la asociación Española de Rapid Manufacturing con información detallada de todas las tecnologías disponibles en el mercado.
  • home.att.net/~castleisland/ – La pagina de recursos generales más extensa en información de RP y RM (inglés)
  • www.time-compression.com/x/default.html – Revista dedicada a tecnologías aditivas con calendario de eventos y fotografías (inglés)

En cuanto al diseño del que os íbamos a hablar, aquí tenéis la información, a ver si os animáis.

1ª EDICIÓN CONCURSO RAPID-MANUFACTURING

¡Diseña con Rapid Manufacturing!

Se ha abierto un nuevo concurso, organizado por ASERM (Asociación Española de RM) y la SME (Society of Manufacturing Engineer, EE.UU), dirigido a estudiantes universitarios, técnicos o de posgrado con cualquier nivel de dominio de sistemas CAD, para el diseño de en 3D de un innovador componente periférico o accesorio general para automovil, que utilice al máximo el potencial de Rapid Manufacturing. Puedes consultar las bases del concurso en la web: www.aserm.net.

La fecha límite para presentar diseños es el 1 de abril de 2008.Los diseños de los tres finalistas del concurso serán enviados a participar en la final mundial a celebrarse durante la feria de Rapid Manufacturing: “Rapid Conference 2008” en Florida, Estados Unidos.

Pues nada, hasta aquí las aportaciones de Javier al blog, esperamos vuestros comentarios, para ver si debemos romperle el teclado, comprarle un CERANOVA, o…se admiten ideas.

Rapid manufacturing 2

Artículos anteriores: Rapid manufacturing 1

Seguimos con las entradas sobre Rapid Manufacturing escritas por Javier, a ver que nota le ponemos al final…

Originalmente las tecnologías del Prototipado Rápido surgieron para ese fin, precisamente, para aliviar las largas y tediosas tareas de fabricación de prototipos que tradicionalmente se hacen de forma manual por gente con algo de talento artístico y/o técnico, pero que suponían una gran inversión de recursos y prolongaba en exceso los plazos para las decisiones de diseño.

La primera tecnología, la Estereolitografía apareció en 1989 de la mano de 3D systems, que introdujo comercialmente esta tecnología basada en el curado de foto polímeros. Las siguientes tecnologías eligieron otros enfoques para ampliar el rango de materiales disponibles, desde Poliamida, Policarbonato, hasta papel, cerámica, metales y aleaciones.

Actualmente las tecnologías han mejorado de tal manera en cuanto a tiempos y propiedades de los materiales que ya hay quien las usa como proceso de fabricación final. Entre estos pioneros se encuentran el equipo de Formula 1 de Renault y Williams que cuentan con sendos laboratorios de fabricación aditiva para piezas hechas a medida según sus propios diseños y en cantidades tan bajas como 1 pieza.

Otros sectores también han aprovechado las ventajas de producir mediante “Rapid Manufacturing” (RM): arquitectura, medicina, la industria automototriz, ocio e incluso arte. Esto ultimo, aprovechado por diseñadores y artistas que tienen la flexibilidad de hacer diseños únicos y personalizados con materiales de producción como Poliamida, Policarbonato o metales, directamente desde un diseño en 3D.

Estas imágenes provienen de la Web de la empresa holandesa: Freedom of creation, una de las únicas firmas que concentran su producción de artículos de diseño al RM, específicamente al sinterizado láser de Poliamida.

Aquí tenemos unos ejemplos de piezas realizadas:

RM1RM2

También podéis ver este en vídeo, cómo crean una mariconada un bolso, es realmente sorprendente. Visitando su web, podréis ver como queda la mariconada el bolso realmente.

Ir a rapid manufacturing 3

Rapid manufacturing 1

Si recordáis, hace unos días hablábamos de las impresoras del futuro, y en ese mismo artículo, os decía que quedaba pendiente hablar del rapid manufacturing.

Pues bien, al final, vamos a tener suerte, y no sólo vamos a hablar sobre él, sino que lo va a hacer un especialista en el tema. Javier trabaja en el FPS-UPC, que es el Grupo de Investigación sobre Fabricación de Pequeñas series, o sea un grupo dedicado al estudio de nuevas técnicas de fabricación (en pequeñas series). Por supuesto, como pago a su trabajo, va a recibir unos cromos de la colección de Pokemon que le faltan, y así todos contentos. Igualmente ¡muchas gracias Javier!

Como es un tema bastante amplio, y para no dejarnos cosas en el tintero, va a ser más de un artículo dedicado a esta tecnología, así que encadenaros a la silla, que ahí vamos…

Rapid prototyping y Rapid Manufacturing ¿Qué son?

Rapid 01Los que alguna vez siguieron la serie de TV Star Trek, en alguna ocasión habrán visto al “replicador de partículas” en acción, este dispositivo que generaba por sí solo cualquier objeto tangible que los tripulantes de la nave le solicitara, prácticamente cualquier objeto siempre y cuando su estructura molecular estuviera en la base de datos, sus únicas limitaciones era la antimateria, tejidos vivos y elementos orgánicos. Pues bien, para los que pensaron que ese era el futuro de la fabricación, acertaron! Para los que pensaron que no sucedería sino hasta algunos cientos de años, siento decepcionarles. La tecnología ya está aquí, y desde 1992, su nombre: Rapid Prototyping o Prototipado Rápido (RP).

Las tecnologías de RP son distintas, algunas se basan en la foto-polimerización de materiales sensibles a los rayos UV, otros a la sinterización de polvos metálicos o polímeros, mientras que otros se basan en la deposición selectiva de material sólido o semi-líquido , tal y como lo hacen las impresoras de inyección de tinta (jetting systems). Los nombres más comunes que seguramente muchos habrán escuchado ya son:

  • Estereolitografía (SLA)
  • Sinterizado Láser (SLS)
  • Impresión en 3D (3DP) (En la imagen abajo)
  • Deposición de hilo fundido. (FDM)

Aunque sus mecanismos y los materiales con los que trabajan son distintos, todas estas tecnologías se basan en la llamada fabricación aditiva, es decir, a partir de un diseño en 3D creado en cualquier sistema CAD, este es transmitido a la máquina que se encarga se seccionar el diseño en capas tan finas como 0.1mm que después son fabricadas iterativamente por el equipo hasta finalizar la geometría final.

Los pasos básicos del RP se pueden definir como en la gráfica de abajo.

Rapid 03

De momento, a manera de presentación, tenemos ya suficiente. Si tenéis preguntas sobre el tema, aprovechar que aún no le he dado los cromos a Javier, en cuanto se los dé…

Me gustaría remarcar que pongáis atención en el párrafo final, donde Javier nos resumía el procedimiento de fabricación para estas tecnologías, la adición de capas. Para que tengáis un ejemplo mentalmente muy representativo de cómo funcionan estos procesos de fabricación, os comento lo siguiente: imaginar que tenemos que reproducir una maqueta de un monte como el de la foto (sacada de la Wikipedia). Este es un plano de topografía, y en el se muestran las líneas de altura, pues bien, si tuviéramos la paciencia de ir recortando todas y cada una de estas líneas, e irlas pegando sobre planchas de poliestireno expandido, vulgarmente llamado corchopán, cuando luego apiláramos estas planchas en orden, tendríamos un perfil en 3D de ese monte. Pues este procesos de fabricación, realiza este mismo procedimiento, pero de manera automatizada, computerizada, y con otros materiales, y mucho más rápido 😉

Ir a Rapid manufacturing 2

El torneado

Artículos anteriores: ¿Qué es mecanizar?El limadoEl serradoEl taladrado

Muchas personas, cuando oyen la palabra torno, que es la herramienta, o torneado, que es la operación, le viene a la mente la imagen del típico alfarero moldeando el barro, y esa imagen es perfecta para empezar a hablar del torneado, y luego llevarla a nuestro campo, al de la ingeniería, la industria o la mecánica (foto de Javier Díaz)

Los principios válidos para este tipo de torneado, lo son para todos los demás, lógicamente, cambian las herramientas, las operaciones, las velocidades, los materiales y algunos parámetros más que iremos viendo a lo largo del artículo. Si veo que se alarga mucho el artículo, lo haré en dos partes, no sea que con un exceso de datos, os fastidie el primer día de la semana.

Ya que hemos empezado con el torno de alfarero, explicaremos que se trata de una máquina, que en sus inicios era accionada a través de tracción humana, más concretamente, accionando un pedal continuamente, que transforma el movimiento alternativo del pedal (accionado por la persona), en movimiento rotativo en el plato donde se tornean las piezas. Aunque este sistema es el más habitual, existen otras muchas variedades, podéis ver una interesante variante en el minuto 4:45 de este vídeo, donde el hombre hace girar una gran piedra en la parte baja del torno, que por su forma y colocación, aprovecha la fuerza de la inercia en ella, para girar el plato. Como podéis imaginar, con la modernización de todos los oficios, este no ha sido una excepción, y podríamos decir que el mayor avance, fue utilizar la corriente eléctrica, como accionamiento del torno. Hasta esos días, los equipos de fútbol buscaban alfareros para su defensa, desde entonces…

Las herramientas de un alfarero, a parte del torno, son principalmente sus manos con las que da forma al barro, pero también suelen ayudarse de maderas con diferentes formas, esponjas y trapos para suavizar y hilo para cortar.

Así que, como os he dicho antes, los principios del torneado de un alfarero, y de un tornero mecánico son los mismos (salvando las distancias), y los iremos viendo poco a poco.

Primero vamos a por la máquina, el torno. Es una máquina herramienta, cuyo elemento más característico, es que la pieza que fabricamos, está anclada a una parte de la máquina, y tiene un movimiento de rotación alrededor de un eje (igual que en un torno de alfarero, el barro da vueltas sobre el plato). Sus partes principales son:

  1. bancada. Se podría decir que es la estructura de la máquina, que soportará todos los otras partes de la máquina.
  2. cabezal. Se encuentra en un extremo de la bancada y contiene por un lado, los engranajes que transmiten el movimiento al plato que sostiene la pieza, por otro lado, las palancas que el tornero manipula para conseguir diferentes parámetros en el torno, y finalmente el plato, que mediante un sistema de garras, sostiene la pieza para que podamos mecanizarla.
  3. contracabezal. Es un cabezal móvil, que se puede desplazar sobre la bancada, y sobre el que se suelen montar herramientas, generalmente brocas, para realizar operaciones sobre el eje de rotación de la pieza.
  4. carro principal. Como ya dice su nombre “principal”, es la parte muy importante del torno, sobre el que se montan las herramientas que mecanizan la pieza, y sobre el que el tornero, regula los movimientos de esta. Este dispositivo, que sujeta las herramientas, se llamo torre portaherramientas o “torreta”.

Por supuesto, existen muchísimos otros mecanismos y accesorios en un torno, pero de momento nos quedaremos con esto. Ya que es suficiente para poder explicar brevemente, dónde se tornea una pieza.

Antes de entrar en el proceso de torneado, debe quedar claro, que en un torno convencional, únicamente se pueden mecanizar piezas cilíndricas o de revolución, o sea, piezas que giran sobre un eje que se encuentra alineado con el eje de la máquina. Por supuesto, este eje, no tiene porque ser siempre el mismo. Para que quede claro, ejemplos de piezas de revolución: jarrones, patas de sillas y mesas (si son redondas claro), un peón (pieza de ajedrez), etc.

¿Cómo se tornea?

Principalmente hace falta un torno, un tornero, herramientas y material para fabricar (pero que gracioso soy). El tornero, coloca el material, generalmente barra redonda (que puede ser de acero, latón, plástico, madera…), en el plato, y mediante una herramienta y un mecanismo en este, aprieta las garras sobre la pieza, para que cuando empiece a girar, no salga despedida.

Cuando el tornero pone la máquina en marcha, la pieza empieza a girar a la velocidad que este haya configurado, y acerca, (mediante la manivela que podéis ver en la foto) el carro principal, que tiene la herramienta perfectamente sujeta, y conforme esta se acerca a la pieza, el tornero va regulando el movimiento del carro, y hace que la herramienta avance en una dirección o otra, arrancando material, y dándole la forma y dimensiones buscadas.

En este vídeo de Youtube, se puede ver como la pieza gira solidaria con el plato de garras, y como el carro principal, se va acercando a la pieza y mecanizando. En este caso, el movimiento de esta herramienta, no está controlado por el tornero directamente, sino que mediante un CNC, se programan sus movimientos.

Las herramientas para el limado

Artículos anteriores: ¿Qué es mecanizar?El limado ese gran desconocido

Ante el gran interés que ha despertado el artículo sobre el limado, y como los blogs, al igual que muchas otras cosas en la vida, se rigen por la ley de la oferta y la demanda, voy a dedicar otro artículo a hablar específicamente de las herramientas de limado, o sea, las limas.

Las limas, a parte de ser una fruta con muchas variedades, son herramientas de mecanizado, habitualmente manuales, que se fabrican en acero templado, y que se utilizan tanto para rebajar, como para pulir metales. Todo dependerá del tipo de lima utilizada.

Para dejar clara la nomenclatura, y empezar desde ahora a hablar con propiedad, os presento una imagen con las partes principales de una lima:

Partes de una lima

A partir de aquí, vamos a hablar de las características de las limas.

I. La forma

Se entiende por forma, la figura geométrica que se obtiene de su sección transversal, o sea, la figura que veremos si partimos una lima por la mitad (si es que alguien tiene lo que hay que tener para partirla). También afecta a su clasificación la forma de la lima, aquí podéis ver unos ejemplos, que no son todos los que existen, pero sí los más comunes:

Formas de las limas

1 – Carleta / 2 – Plana paralela: son los dos tipos de limas planas, y son las de uso más habitual.

3 – Cuadrada: también tiene todas sus caras planas y se utiliza para agujeros cuadrados o chaveteros.

4 – Redonda: se utiliza para agujeros y formas curvas. Si acaba en punta totalmente, se les llama “cola de ratón”, que ocurrencia.

5 – Media caña: es un híbrido entre plana y redonda, teniendo ambas funciones en una sola herramienta.

6 – Triangular: sobre todo es utilizado para limar sobre ángulos.

II. El tamaño

Aunque a muchos nos sigue amparando la frase de que el tamaño no importa, en este caso sí que lo es.

Los tamaños de las limas se clasifican en pulgadas y los más corrientes van desde 3″ hasta 14″, en unidades métricas: de ~76mm hasta ~356mm. Estas medidas se refieren a la longitud del cuerpo.

Y el tamaño sí que es importante porque como vosotros comprenderéis, no es lo mismo limar el pendiente (aunque sea del tamaño de un Donut), que limar un dedo de la estatua de la Libertad. Así que como única regla, el tamaño de una lima, siempre tendrá que ser mayor que la longitud de la superficie a limar.

III. El picado

El picado, a parte de ser un amigo mío que no le puede ganar nadie ni a las canicas (vaya chiste más malo), se le llama a la rugosidad de la lima, y que puede ser de los tipos siguientes:

1 – Sencillo: es el producido por entallas paralelas que forman 70º con el eje de la lima. Este tipo de picado se utilizada para trabajar metales blandos como el plomo, el aluminio, el estaño, cobre, latón, etc.

Picado-sencillo

2 – Doble: se obtiene a partir de un picado sencillo, pero se añade otro cruzado con el primero, y a 45° grados del eje de la lima, dando lugar a los dientes de la lima.

Picado doble

3 – Especiales: existen el curvilíneo que se utiliza para metales muy blandos; y los picados de escofina que son utilizadas sobre todo por carpinteros.

Curvil�neo y escofina

Para acabar, comentar que el picado determinado el grado de corte de la lima, y este hará distinguir tres tipos de limas:

  • Bastas. Para rebajar material a lo bestia.
  • Entrefinas. Para aproximarse a la medida que se quiere obtener
  • Finas. Para dejar la superficie bien acabada.

Un ejemplo: resulta que necesito un libro de mentira para poder rellenar una de las estanterías de mi biblioteca, y no que no quede un hueco feo (ya sé que no es un buen ejemplo, pero casi es verdad). Resulta que mido el hueco y necesito un grueso de 21mm. Me voy a la carpintería y no tienen madera de 21mm de grosor, sólo de 25mm, después de regatear el precio, me llevo un trozo a casa y cojo mi espléndido juego de limas. Como tengo que rebajar mucha medida, cojo una lima plana con escopina basta, y comienzo a limar. Cuando voy midiendo y me acerco a la medida de 22mm, dejo la lima anterior, y cojo una lima plana con escopina entrefina hasta que obtengo una medida de 21,2mm, entonces cojo la lima plana con escopina fina y acabo de darle la medida y un acabado suave, para que no ralle mis otros preciados libros. Luego lo pinto, y le grabo el título en el lomo “Crónicas de un limador”, y solucionado.

Otro ejemplo: si tenéis un amigo en la cárcel, y os pide que le llevéis una lima metida en un bocadillo de atún, la mejor opción es que dejéis de ser su amigo, pero como dicen que amigos hasta en el infierno, le llevaría una lima media caña picado doble basta. Aunque si tengo un día gracioso, igual le llevaba una lima de uñas fina.

En el primer ejemplo podría haberme acercado a la librería más cercana a comprar un libro, pero queda feo elegir un libro por su grosor. Eso sí, comprar madera+viaje+horas del limador+pintado+grabado = 240€; comprar libro = 30€, pero todo sea por mis lectores…

Artículos posteriores: El serradoEl taladradoEl torneado – El fresado

El taladrado

Artículos anteriores: ¿Qué es mecanizar? – El limadoLas herramientas del limadoEl serrado

Aunque a muchos, el taladrado os suene a bronca de vuestro padre, madre, profesor, jefe o tutor, resulta que existe una operación mecánica llamada así.

El taladrado es una de las operaciones más básicas que existen, y consiste en hacer un agujero con una medida determinada sobre un material, con una herramienta llamada broca. Sobre las brocas, tenéis una descripción más que completa en la Wikipedia, así que no me alargaré mucho sobre el tema. La broca en sí, es la herramienta que hace el trabajo en la operación de taladrar, sea con un taladro manual, taladro eléctrico, o taladro industrial. Suelen ser cilíndricas y se denominan por su diámetro, aunque siempre debemos tener en cuenta, que si taladramos con una broca de ø8mm, el diámetro del agujero que resulta, será mayor, ya que el taladrado no es una operación muy precisa, y variará función del material, de lo perpendicular que estemos respecto a la superficie, del estado de la broca, del estado del que aguanta el taladro…

Los materiales, formas y otra serie de parámetros, suelen depender del material a taladrar y de su espesor. Así probablemente en casa, aunque seamos unos desastres del bricolage, solemos tener al menos tres tipos: la que utilizamos para madera, que tiene un pincho en la punta que sirve para auto-centrar; la que utilizamos para metales, que tiene unos filos cortantes (debemos puntualizar, que si tenéis la broca desde hace más de 20 años, posiblemente, ya no tenga esos filos); y la que utilizamos para taladrar en paredes, suele o techos, cuando colgamos cortinas, muebles, el gancho para el jamón, etc. Aquí las podéis ver.

El taladrado puede también ser una operación previa a otras dentro del proceso de mecanizado de una pieza, como el fresado, el torneado o el escariado, de los que iremos hablando en este blog.

¿Cómo actúa el taladrado? El taladrado requiere únicamente una fuerza perpendicular a la broca, por eso cuando taladramos en casa una pared y topamos con hormigón, tenemos que apoyar nuestro peso, para seguir taladrando, la broca incorpora unos labios de corte que arrancar el material sobre el que están rozando (dando vueltas), y mediante los surcos que ellas mismas tienen, arrastran el material hacia la salida. Por eso cuando taladramos, es imprescindible el uso de gafas de protección, ya que cualquier parte de ese material arrancado, puede salir despedido hacia nuestros ojos. Precisamente esa perpendicularidad de la fuerza en el taladrado, es la que nos da la precisión del agujero como he comentado antes, por eso cuando hacemos taladros en casa, vale la pena, dejar un momento la cerveza en el suelo, y coger el taladro con las dos manos.

Una situación que suele darse en el taladrado, es que cuando se va a hacer una taladro grande, de más de ø10mm, vale la pena ir taladrando primero con una broca de la mitad del deseado, ya que el agujero nos quedará mucho mejor, y corremos menos riesgos en posibles roturas de las brocas.

El mejor ejemplo que he encontrado, para que se entienda como funciona el taladrado es este; aunque parezca sacado de un show de los EUA, vemos como la broca gira por acción del taladro que sujetan los dos bricomaníacos, y como al irse introduciendo en la tierra por la fuerza que ejercen estos, va extrayendo la tierra hacia la superfície:

Veeeeenga, os permito hacer bromas sobre este vídeo…

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El limado ese gran desconocido

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Quizás sea uno de los más antiguos procesos de mecanizado, y uno de los más olvidados para la formación profesional actual. Recuerdo que no hace tantos años, en las escuelas profesionales, enseñaban a limar el metal, ahora te enseñan a mover el ratón, pero creo que es difícil rebajar metal con un ratón.

Para el limado se utiliza la lima, que es un barra de acero templado, que se usa para rebajar y pulir metales. Las hay de muchas formas: planas, cuadradas, media caña, redonda, etc; muchos tamaños, que se miden en pulgadas; y picados diferentes: que es la rugosidad que tiene grabada, y que es función del metal a rebajar y pulir. Para acabar de hablar de las limas, se suelen diferenciar tres tipos: la lima basta, pero rebajar gran cantidad de material; la lima entrefina, para suavizar el acabado de la anterior; la lima fina, para dejar un acabado agradable al tacto.

Si hacéis clic sobre la foto, os enlazará con la foto donde podréis leer algunos comentarios sobre cada una de las limas que aparecen. Os pica la curiosidad con la última ¿eh?

En el limado se debe controlar la posición del limador, la colocación de la pieza en el tornillo, la dirección del limado, el tipo de la lima en función de la forma a mecanizar, etc. Así que como os podréis imaginar, existe una gran tecnología detrás de este tipo de operaciones, pero no entraremos a fondo en ellas, primero porque no tenemos mucho tiempo para hacerlo. Y aunque muchas personas piensen que esta es una operación en desuso, la realidad es que es una operación muy importante y forma parte del día a día de muchos operarios y oficiales en secciones de mantenimiento, ya sea de maquinaria, moldes, matricería, utillajes, etc.

No sé si algún día llegó a existir la figura del “oficial limador”, pero llevando esta operación hasta su máximo nivel de especialización, si que han existido y existen los llamados “mecánicos ajustadores o pulidores”, que se dedican a dar el acabado final a muchas piezas, con una definición crítica y un acabado que puede llegar a ser como un espejo (el denominado pulido espejo), pero de acabados hablaré otro día.

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ACTUALIZACIÓN 2-10-2007: He colgado una foto de “cosecha propia” para poder ver con mayor calidad las limas.