¿Qué es la perforación con plantilla? Máquina, proceso y beneficios

“La perforación con plantilla crea orificios de precisión en piezas con un acabado superficial de alto nivel en diferentes metales y aleaciones para componentes automotrices, médicos, aeroespaciales, electrónicos y otros componentes industriales”

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Mandrinar se refiere a refinar los orificios perforados hasta obtener orificios de alta precisión con varias formas y tamaños, con una tolerancia tan baja como ± 0.001 ″. Similarmente, plantilla aburrida es una precisión mecanizado aburrido Proceso para agrandar agujeros con precisión y producir espacios precisos utilizando una perforadora o una máquina perforadora. Utiliza una herramienta de perforación llamada plantilla que puede agrandar los agujeros con un fresado lento. Además, las características de mandrinado incluyen alta precisión para el tamaño de los orificios, alineación precisa de los orificios y capacidades de ajuste fino, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones, desde la industria aeroespacial hasta la fabricación de herramientas y troqueles.

Además, discutiremos qué es el mandrinado de plantilla, las máquinas y herramientas de mandrinado de plantilla, sus ventajas y su comparación con el mandrinado de fresado CNC estándar.

 

¿Qué es la perforación con plantilla?

El mandrinado con plantilla es similar al fresado o al mandrinado CNC; una herramienta perforadora gira y determina el diámetro del orificio. La principal diferencia o característica del proceso de perforación con plantilla es su precisión. Puede lograr tolerancias y consistencia más estrictas en todos los lotes de mecanizado. Por lo tanto, los orificios de plantilla son populares para aplicaciones que requieren precisión estricta, patrones o formas de orificios complejos y alineaciones precisas con otras piezas de ensamblaje. Por ejemplo, perforan con precisión agujeros en componentes de motores de aviones. 

Algunos proyectos de desarrollo de productos requieren una precisión extrema para probar la funcionalidad, como la fabricación de herramientas quirúrgicas para la industria médica. En esos casos, las máquinas perforadoras se utilizan para perforaciones de precisión. 

 

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Mecanismo de perforación de plantilla

Además, existen dos tipos de procesos de mandrinado con plantilla, Horizontal y vertical, según la orientación del eje. La perforación con plantilla vertical utiliza una orientación de husillo vertical y es adecuada para perforar superficies planas. Por otro lado, el mandrinado horizontal implica un Orientación horizontal del husillo y es ideal para taladrar los lados de la pieza de trabajo. Proporciona un acceso más fácil a áreas de difícil acceso y piezas de trabajo más grandes.

¿Cómo logra una precisión de 2 µm?

Las operaciones de perforación de Jig pueden lograr fácilmente la precisión de 2 µm. La razón detrás de esta capacidad es cómo funciona el mandrinado con plantilla. Después de sujetar firmemente la pieza de trabajo, el husillo de precisión gira la herramienta para retirar el material. La máquina permite un posicionamiento y movimiento exactos. Como resultado, puede garantizar tamaños de orificios precisos y espaciamientos precisos.

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Jig Borer vs Milling Machine: ¿Son iguales?

Además de la precisión, existen otros aspectos fundamentales. diferencias entre la perforadora y la fresadora. Aunque la fresadora también puede perforar agujeros con barras y herramientas de mandrinar, no está especializada para aplicaciones de mandrinado. Por otro lado, una máquina perforadora de plantilla es un equipo especializado para operaciones de perforación; no realiza ninguna otra operación de mecanizado lateral.

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Máquina perforadora de plantilla 

Si observamos la construcción de una perforadora versus una fresadora, la escala óptica en una perforadora proporciona una medición precisa. Proporciona retroalimentación al sistema para ajustarlo para obtener mejores tolerancias. La siguiente tabla muestra las diferencias fundamentales entre una fresadora y una perforadora. 

Tabla: Jig Borer vs. Fresadora

Componente Perforador de plantilla Fresadora
Cabezal de mandrinado/fresado Un cabezal de mandrinado personalizado y preciso para una colocación exacta de los orificios Cabezales versátiles para fresado final, planeado y taladrado
Cojinetes de husillo Rodamientos de precisión para minimizar el descentramiento y garantizar una rotación suave. Rodamientos duraderos adecuados para diversas velocidades y cargas.
Balanzas ópticas Proporciona mediciones precisas y retroalimentación sobre la posición de la mesa y el husillo. No hay escala óptica en una fresadora típica
Mecanismos de alimentación Mecanismos de alimentación fina para ajustes minuciosos Husillos y tuercas según la precisión y la capacidad de carga requeridas
Panel de Control Diales y volantes para máquinas manuales; Interfaces de control avanzadas para CNC. Interfaces avanzadas para Programación CNC.
Dispositivos de sujeción Mordazas, abrazaderas y accesorios de precisión para sujetar piezas de trabajo Los tornillos de banco, abrazaderas y accesorios están diseñados con adaptabilidad para varios tamaños.

Además, las funciones de ajuste fino de las herramientas de mecanizado de mandrinado con plantilla y las escalas ópticas son dos características que contribuyen a la alta precisión del mandrinado con plantilla. Por otro lado, la fresadora CNC utiliza métodos generales. herramientas aburridas como fresas, barras de mandrinar y brocas.

 

Aplicaciones de mandrinado con plantilla

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Aplicación de mandrinado con plantilla 

Como se dijo anteriormente, el proceso de perforación con plantilla crea agujeros precisos en varios tipos de piezas de trabajo. Es casi obligatorio utilizar la perforación con plantilla si la precisión afecta la funcionalidad y el rendimiento de las piezas fabricadas, como agujeros con distancias precisas de centro a centro, superficies de agujeros de alto acabado, áreas accesibles o de difícil acceso, etc.

A continuación se muestran ejemplos de aplicaciones de perforación con plantilla;

Componentes aeroespaciales

Una plantilla se utiliza en el sector aeroespacial para crear orificios en varios componentes, orificios precisos para alineación estructural, orificios precisos de centro a centro, álabes de turbina, orificios en componentes del tren de aterrizaje para vinculación mecánica, etc.

Piezas de automoción

Los agujeros son características críticas de diversas piezas de automóviles y su precisión y consistencia afectan en gran medida el proceso de ensamblaje. Por lo tanto, el proceso de perforación con plantilla se utiliza para perforar los orificios en los bloques del motor para las camisas de los cilindros y los pernos de culata, la carcasa de la transmisión, los orificios en los componentes del chasis para los mecanismos de suspensión y dirección, etc.

Industria médica: 

El acabado de alta calidad, la precisión y la higiene son esenciales para la seguridad médica. Mientras tanto, la perforación con plantilla puede satisfacer todos estos requisitos. Una plantilla puede crear orificios con un excelente acabado superficial en instrumentos quirúrgicos. Perfora agujeros en implantes ortopédicos como reemplazos de cadera y rodilla. Otras aplicaciones incluyen taladros dentales, equipos de diagnóstico, prótesis, etc.

Morir y moldear

La fabricación de matrices para fundición o extrusión y moldes para inyección o moldeo por compresión siempre implica operaciones de perforación para crear cavidades estrechas y profundas, sujeciones precisas, cavidades, etc. Dado que la calidad y precisión del acabado del molde o matriz impactan directamente en la producción, es esencial para aprovechar la capacidad de precisión de perforación de plantilla.

Industria electrónica

Los perforadores de plantilla realizan orificios precisos en placas de circuito impreso (PCB), semiconductores, disipadores de calor, carcasas y otros componentes.

 

¿Cuáles son los beneficios de la perforación con plantilla?

La precisión y el nivel de acabado son dos ventajas fundamentales de la perforación con plantilla. Además de eso, también ofrece grandes opciones de materiales, rentabilidad en mecanizado de precisión y plazos de entrega rápidos. La discusión adicional es la siguiente;

  • Alta precisión: La máquina perforadora puede alcanzar tolerancias a nivel de micras y mantener la misma precisión durante múltiples ciclos de producción.
  • Excelente acabado superficial: Las paredes de los agujeros de perforación pueden mantenerse fácilmente Ra 3.0, wque se puede mejorar aún más. 
  • Diversidad de materiales: Año Material aburrido Se puede procesar con operaciones de perforación con plantilla, metales y aleaciones, termoestables, compuestos, etc.
  • Vesacialidad operativa: Una máquina perforadora de plantilla puede realizar operaciones de perforación y escariado junto con operaciones de perforación.
  • Producción eficiente: En comparación con las fresadoras y otras máquinas CNC, el tiempo de preparación de la máquina caladora es menor. Puede pasar rápidamente de un tiempo de mecanizado a otro. 
  • Estabilidad de mecanizado: La construcción robusta de las máquinas perforadoras proporciona una excelente estabilidad y rigidez y minimiza las vibraciones y deflexiones durante el mecanizado.

 

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Conclusión

En general, el mandrinado con plantilla es esencial para realizar orificios de precisión con un acabado superficial de alto nivel tal como está mecanizado. Aplicaciones que van desde la automoción hasta la medicina, que requieren estos criterios en la perforación de orificios, dependen de un proceso de perforación con plantilla para diversas piezas y productos. Además, los parámetros de perforación correctos y el manejo operativo también influyen en la calidad de los agujeros de perforación, sin importar qué tan avanzado sea el equipo de perforación con plantilla que se utilice.

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Preguntas Frecuentes

¿Puedo realizar mandrinado con plantilla en la fresadora?

Sí, puede realizar taladrado en una fresadora vertical, pero no puede alcanzar el nivel de precisión y acabado que un taladrador. 

¿Cuál es la diferencia entre una fresadora y una perforadora?

Una fresadora es un equipo de mecanizado general, mientras que una perforadora se especializa en operaciones de perforación de alta precisión y ofrece controles de ajuste fino.

¿Por qué utilizar operaciones de mandrinado con plantilla?

Se prefieren las operaciones de perforación con plantilla por su alta precisión y exactitud en la colocación de los orificios, lo cual es esencial para aplicaciones que requieren tolerancias estrictas y valores Ra.

¿Es rentable la perforación con plantilla?

La perforación con plantilla puede ser rentable para tareas de alta precisión que requieren tolerancias estrictas y consistencia. A pesar de los mayores costos iniciales, su precisión reduce los errores y las repeticiones. Como resultado, reduce los costos generales de producción a largo plazo.