El mecanizado de superficies de precisión es un tratamiento posterior en muchas industrias de fabricación de piezas, como la industria automotriz, aeroespacial y médica. Entre ellos, se utiliza con frecuencia el proceso de bruñido, que es adecuado para piezas de precisión de diversas formas y tamaños. Sin embargo, los mejores resultados sólo se pueden lograr comprendiendo el proceso.
Este artículo explica el proceso de bruñido, las diferentes máquinas bruñidoras disponibles y su aplicación en la fabricación industrial.
¿Qué es la mejora de la fabricación?
El bruñido es un proceso de mecanizado abrasivo que se puede utilizar para pulir la geometría del orificio, el control dimensional, el acabado final de la superficie y el texturizado de la superficie. Se utiliza una herramienta de bruñido hecha de barras de pegamento pegadas entre sí con movimientos oscilantes y giratorios. Esta herramienta elimina lentamente material de la superficie mecanizada y del diámetro interior de los orificios para lograr la forma y el acabado deseados.
Los fabricantes de piezas utilizan el proceso de bruñido para superficies mecanizadas en operaciones de rectificado, taladrado y mandrinado. Durante el uso, la calidad de la pieza mejora debido a un contacto más prolongado con las piedras de afilar. Además, se pueden corregir errores de procesos de edición anteriores.
¿Por qué debería utilizar el bruñido en piezas mecanizadas?
El afilado ofrece muchas ventajas. Algunos de ellos se explican a continuación.
1. Mejorar la precisión
El bruñido permite mantener las estrechas tolerancias de muchas piezas mecanizadas, asegurando que estas piezas cumplan con el estándar. Además, la precisión es la principal diferencia entre el bruñido y el rectificado, ya que el bruñido es más preciso. La tasa de eliminación de material en el bruñido es más lenta que en el rectificado de precisión, lo que resulta en una menor generación de calor.
2. Versatilidad y compatibilidad
La versatilidad del bruñido es incomparable. La herramienta de bruñido puede procesar muchos materiales, incluidos hierro fundido, acero al carbono y compuestos. Es importante tener en cuenta que existen diferentes configuraciones para diferentes materiales. Para garantizar un proceso fluido, es posible que los maquinistas deban ajustar los parámetros al pulir metales.
Además, el bruñido es compatible con piezas de diferentes longitudes y pesos. Incluso las piezas más pequeñas se pueden afilar sin estrés.
3. Producción más rápida y eficiente
La bruñidora puede funcionar durante varios días sin interrupción. Operar la máquina al más alto nivel no afecta la calidad del resultado final. Esto hace que el bruñido sea una opción de mecanizado económica para el pulido de agujeros.
4. Presta atención a la seguridad
El bruñido garantiza la seguridad del operador y de otros empleados. Esto se debe a la automatización total, que no deja lugar a la intervención humana. Además, la mayoría de las bruñidoras están equipadas con carcasas protectoras. Esto evita la aparición de riesgos laborales provocados por partículas voladoras.
Tipos de procesos de bruñido
Hay dos tipos principales de operaciones de bruñido, según el nivel de intervención humana o automatización.
Afilado a máquina
El bruñido mecánico es el proceso de bruñido más utilizado por muchos fabricantes de piezas. Una máquina CNC controla los movimientos giratorios y alternativos de la herramienta de bruñido a presión estándar. Por lo tanto, este proceso de bruñido requiere poca o ninguna intervención humana para crear los patrones deseados en los agujeros. Como el proceso es totalmente automático, se pueden procesar con precisión materiales muy duros.
Proceso de bruñido manual
Se utilizan piedras de amolar para obtener el tamaño y acabado superficial perfecto de los agujeros. Durante este proceso de bruñido, el maquinista mueve la pieza con las manos sobre la rueda de bruñido giratoria. Esto le da más autonomía en el proceso de perfeccionamiento.
Sin embargo, la popularidad del bruñido manual está disminuyendo por varias razones. Una razón común es que el pulido manual es un proceso que requiere mucho tiempo. Otra razón es que la forma del agujero puede desviarse de la forma normal si la pieza de trabajo no está adecuadamente apoyada.
Varias máquinas bruñidoras de superficies
Hay dos tipos principales de máquinas bruñidoras. Para obtener excelentes resultados, es importante comprender cómo funciona cada máquina.
1. Bruñidoras horizontales
Aquí la máquina trabaja paralela a la herramienta de bruñido y a la pieza de trabajo. La máquina tiene un cabezal y un contrapunto, que sirven como componentes principales. Además, la mesa de trabajo está ubicada entre el cabezal y el contrapunto, que se encuentran en lados opuestos de la máquina. El husillo y las herramientas de bruñido se encuentran directamente encima de la pieza de trabajo.
La gravedad empuja las virutas hacia la base mientras la herramienta da forma al agujero. Luego, el operador retira las virutas para evitar su acumulación. Además, esta máquina es adecuada para bruñir metales largos y cilíndricos como ejes, barras y tubos.
2. Bruñidoras verticales
Las bruñidoras verticales son menos complejas que las horizontales. En la bruñidora vertical, el husillo trabaja verticalmente al suelo. El funcionamiento de esta bruñidora es relativamente sencillo. La herramienta de bruñido se sujeta en un portaherramientas que gira a lo largo de los ejes X y Z. Luego, el bloque sostiene la pieza de trabajo y se mueve alrededor del eje Y.
Esta máquina bruñidora es importante para piezas que requieren alta precisión y consistencia. Son la elección correcta para piezas con geometrías complejas en las industrias aeroespacial y automotriz. Además, una bruñidora vertical es adecuada para la producción en masa de piezas.
¿Qué herramientas típicas se utilizan en el bruñido?
Hay diferentes tipos de herramientas. Tienen diferentes funciones y trabajan juntos para crear la superficie más lisa posible.
1. Piedras de afilar
La piedra de afilar es sin duda la herramienta más importante para afilar. Son herramientas abrasivas que eliminan una pequeña cantidad de material de la superficie para producir un acabado fino. Además, las piedras de afilar se pueden fabricar a partir de una sola pieza de material abrasivo.
Además, existen tipos con muchas capas de material fijadas a una base metálica. Existen diferentes materiales con los que se pueden fabricar piedras de afilar. Los más comunes son el diamante y el carburo de silicio.
Piedras de afilar de diamantes
Una piedra de afilar de diamante tiene una base de metal con partículas de diamante adheridas. Esto lo hace muy duro y fuerte. Está disponible en varios tamaños y formas de grano y es ideal para moler metales resistentes.
Piedras de afilar de carburo de silicio
Una piedra de pulir de carburo de silicio corta de manera más agresiva y proporciona un acabado superficial más preciso y consistente. Los fabricantes de piezas utilizan piedras de pulido de carburo de silicio para metales más blandos, incluidos el aluminio y el latón.
nota : Es importante considerar el material que se va a afilar y el tamaño del orificio antes de seleccionar una piedra de afilar para una pieza.
2. Tarifa
El plato de bruñido posiciona las piedras de afilar durante el proceso de bruñido. Los Hondorns están disponibles en varios tamaños y formas para adaptarse a diferentes agujeros. Al igual que una piedra de afilar, el mandril se puede fabricar con una variedad de materiales, siendo los más comunes el óxido de aluminio, el diamante y el carburo de silicio.
3. Aceite de molienda
El aceite de bruñido sirve como lubricante en el proceso de bruñido. El lubricante es similar al utilizado en los sistemas de mecanizado fino. Este aceite contiene aditivos que proporcionan un acabado más suave y preciso. Además, el aceite de bruñido no sirve sólo para lubricar. Por ejemplo, reduce el calor generado durante el bruñido.
Nota : Es importante eliminar el exceso de aceite para evitar un producto final aceitoso.
Aplicaciones de bruñido en diversas industrias.
Los fabricantes de piezas suelen utilizar el bruñido para piezas cilíndricas. A continuación se muestran solo algunas aplicaciones.
Industria automobilística
El bruñido es un aspecto importante de la fabricación de automóviles. Ayuda a pulir agujeros en varios componentes del automóvil. El proceso de bruñido se produce inmediatamente después de perforar para terminar los cilindros de los motores de los automóviles. Esto asegura un ajuste adecuado entre los anillos del pistón y las paredes del cilindro.
Además, el pulido de la superficie del cilindro también facilita la retención y lubricación adecuadas del aceite. Los fabricantes de autopartes también utilizan el bruñido para ajustar el tamaño del diámetro del cilindro.
industria aeroespacial
Los fabricantes de aviones suelen utilizar el proceso de bruñido en la fabricación y mantenimiento de componentes de motores. El bruñido también se puede utilizar para el mantenimiento rutinario de los componentes del motor. Además, el bruñido no se limita a los motores de aviones y los sistemas hidráulicos. Es uno de los pasos finales en la producción de rodamientos y sujetadores aeroespaciales.
fabricación de moldes
El bruñido también desempeña un papel en la fabricación de moldes. Un molde debe tener una alta precisión dimensional y un acabado superficial fino. Esta propiedad es importante porque una forma defectuosa significa una pieza final defectuosa. El bruñido crea superficies precisas en las superficies del molde. Esto, a su vez, garantiza una calidad y consistencia adecuadas de las piezas.
Industria médica
El bruñido es importante en la fabricación de dispositivos médicos, incluidos instrumentos e implantes quirúrgicos. Ayuda a mejorar la consistencia y la geometría de la superficie de los productos médicos terminados. Además, las máquinas bruñidoras son compatibles con materiales de grado médico, incluidos acero inoxidable y titanio.
Además, las variaciones de tamaño y forma pueden afectar la funcionalidad de un implante ortopédico. El bruñido puede alcanzar las estrictas tolerancias técnicas requeridas para muchos dispositivos quirúrgicos.
Diferencias entre bruñir y lapear
Aunque el bruñido y el lapeado son procesos de rectificado, existen claras diferencias entre los dos procesos.
1. Cómo funciona
El lapeado utiliza partículas abrasivas premezcladas con un líquido a base de aceite o agua llamado pasta. Esta pasta ayuda a conseguir acabados precisos en superficies curvas o planas. El bruñido, por otro lado, utiliza piedras de afilar pegadas para lograr acabados superficiales más finos en agujeros cilíndricos.
2. Cantidad de material eliminado
Lapidario es un proceso de molienda más suave. En comparación con el bruñido, el pulido elimina menos material de una superficie. Esto es importante al procesar metales sensibles. El lapeado es un proceso correctivo para eliminar irregularidades provocadas por mecanizados anteriores.
3. Precisión
El proceso de lapeado es más preciso, especialmente para piezas pequeñas. Al mejorar, ajustar viejas fallas puede crear nuevas fallas. La rotación continua asociada con el bruñido puede ser una limitación. Esto se debe a que un pequeño cambio de presión puede dar lugar a un agujero ovalado. Sin embargo, la fabricación se puede simplificar para evitar deformaciones y errores humanos.
4. Tecnología de procesos
Operar una máquina lapeadora requiere mucha mano de obra y operadores calificados, a diferencia de las máquinas bruñidoras, que son fáciles de configurar y operar. Además, a diferencia del proceso de bruñido, el pulido no requiere un soporte especial para la pieza.
Concluyendo
El bruñido es esencial para que las piezas funcionen correctamente. Este proceso garantiza una superficie lisa, evita el desgaste y alarga la vida útil de una pieza.
Preguntas frecuentes
¿Por qué debería preferirse el bruñido a otros procesos de mecanizado de agujeros?
El bruñido ofrece muchas ventajas respecto a otros procesos de mecanizado. En primer lugar, las piezas afiladas siempre se encuentran dentro de los límites de tolerancia deseados. Además, se mejora la calidad de la superficie con una mínima eliminación de material. Este es un aspecto importante cuando se trata de materiales caros.
¿Qué herramienta de bruñido es mejor?
Ninguna herramienta de pulido se considera la mejor. Elegir la herramienta adecuada para su proyecto depende de varios factores. Es importante considerar la forma y el tamaño del agujero. Además, el acabado superficial deseado puede influir en su elección a la hora de seleccionar la herramienta adecuada para su aplicación.
¿Existe alguna restricción a la hora de afilar?
Como ocurre con otros procesos de mecanizado, existen algunas deficiencias en el bruñido. El bruñido es un proceso de acabado que requiere mucho tiempo. Además, cualquier pequeño error puede dar lugar a un producto final distorsionado.
