月: 2023年8月

détecteur de défauts à courant de Foucault

投稿者作成者: yako77
投稿日 2023年8月14日
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Qu’est-ce qu’un détecteur de défauts à courant de Foucault ?

C’est un appareil qui utilise les courants de Foucault pour mesurer les défauts des objets. Il peut être utilisé pour inspecter de manière non destructive des produits métalliques afin de détecter des défauts. Comme par exemple, des fissures, des fentes et des imperfections.

Il existe différents types de détecteurs de défauts. Notamment les détecteurs de particules magnétiques, les détecteurs de pénétration et les détecteurs de défauts à ultrasons, ainsi que les détecteurs de défauts à courants de Foucault. Parmi ces derniers, les détecteurs de défauts à courant de Foucault sont faciles à utiliser et se caractérisent par une mesure sans contact. Ils sont également utilisés pour inspecter les avions, les automobiles, ainsi que pour tester la conductivité et l’épaisseur des couches minces. En effet, les défauts, mais aussi la conductivité et l’épaisseur des films sont liés aux variations des courants de Foucault.

Utilisations des détecteurs de défauts à courant de Foucault

Ils sont principalement utilisés pour inspecter les surfaces de produits métalliques à la recherche de défauts et d’imperfections. Outre l’inspection des défauts, ils peuvent également servir à mesurer l’épaisseur des films de peinture et de placage. Ils sont notamment utilisés pour les cinq objectifs suivants :

1. L’inspection des défauts de surface et des défauts internes à proximité de la surface des produits métalliques

Ils sont utilisés pour vérifier la présence de fissures superficielles dans les pièces forgées, une méthode de traitement des produits métalliques, de fissures causées par le traitement thermique, de fissures et d’éclats dans les pièces frittées, de défauts superficiels dans le fil machine, les tubes et les barres rondes, ainsi que pour l’inspection superficielle des billes et des rouleaux de roulements.

2. Le tri de différents produits métalliques

Ils sont utilisés pour identifier les changements dans les rapports de mélange d’alliages et pour déterminer si un matériau a été trempé ou non.

3. L’assurance de la qualité des produits métalliques

L’inspection de l’amincissement des parois des produits tubulaires, des fissures sous les surfaces peintes et la présence ou l’absence de fissures dans les soudures des ponts et des constructions métalliques sont d’autres utilisations des équipements de contrôle par courants de Foucault.

4. Le contrôle des variations de l’épaisseur du revêtement et du placage

L’uniformité de l’épaisseur est requise pour l’épaisseur du film de peinture et de placage. Les détecteurs de défauts à courants de Foucault peuvent détecter les changements d’épaisseur.

5. La contamination métallique de la résine et d’autres matériaux

La contamination métallique des produits en résine peut être contrôlée à l’aide d’un détecteur de défauts à courants de Foucault.

Principe des détecteurs de défauts à courant de Foucault

Au sein de celui-ci, un courant électrique est d’abord appliqué à une bobine pour générer un flux magnétique. Lorsque la bobine, qui a généré un flux magnétique, est approchée de l’objet à inspecter, un courant de Foucault est généré sur la surface à mesurer. Ce phénomène est dû à l’induction magnétique. Les courants de Foucault générés sur l’objet inspecté dépendent de la présence ou de l’absence de rayures ou de défauts. En effet, les défauts de surface provoquent des distorsions dans ces courants, qui devraient être uniformes. Le détecteurs détermine donc la présence ou l’absence et la taille d’un défaut par les modifications des courants de Foucault générés dans l’objet inspecté.

Les méthodes de mesure telles que celles des détecteurs de défauts à courant de Foucault permettent un examen sans contact et non destructif de l’objet. Cette méthode d’inspection convient aux travaux d’inspection continue des produits. Ainsi, est fréquemment utilisée dans l’industrie aéronautique et automobile. Elle sert également à vérifier les rayures et les états de surface sur les produits métalliques. Cependant, comme elle utilise l’induction électromagnétique, il n’est pas possible d’inspecter en dehors de la portée effective du champ magnétique généré. L’inspection sans contact est possible, mais la plage d’inspection est limitée au voisinage de la surface du produit.

Caractéristiques des détecteurs de défauts à courant de Foucault

Les détecteurs de défauts à courant de Foucault présentent les six caractéristiques principales suivantes :

1. Les métaux non ferreux peuvent également être inspectés

Les détecteurs de défauts à courant de Foucault peuvent inspecter n’importe quel matériau conducteur. Ils peuvent inspecter non seulement les matériaux magnétiques tels que les matériaux ferreux, mais aussi les matériaux non ferreux et non magnétiques.

2. L’inspection de la surface et de la quasi-surface

Les détecteurs de défauts à courant de Foucault peuvent examiner non seulement les surfaces mais aussi les défauts proches de la surface. Les matériaux magnétiques peuvent être inspectés jusqu’à une profondeur de 0,1 mm par rapport à la surface. Tandis que les matériaux non magnétiques peuvent l’être jusqu’à une profondeur de 2 mm par rapport à la surface.

3. Convient à l’inspection de produits tels que les barres, les fils et les tuyaux

Les produits longs peuvent être inspectés en peu de temps. Il convient également à l’inspection en ligne en l’intégrant à la chaîne de production.

4. L’inspection sans contact

Non seulement les détecteurs de Foucault sont non destructifs, mais il s’agit également d’une inspection sans contact qui ne touche pas le produit. Celle-ci est effectuée en maintenant un écart de moins de 1 mm avec l’objet à inspecter.

5. Convient à l’inspection de produits soumis à des températures élevées, de fils fins et d’alésages

Le détecteurs de défauts à courant de Foucault utilise l’induction magnétique pour l’inspection, de sorte que la température du produit n’a pas d’importance. Les produits à haute température peuvent également être examinés. Par exemple, les barres qui viennent d’être étirées. Selon la forme de la bobine de détection, ces détecteurs conviennent également au contrôle de fils fins et d’alésages.

6. Adaptés au contrôle automatisé

Les résultats de contrôle de ces détecteurs sont émis sous forme de signaux électriques. En établissant un programme pour détecter les changements dans les signaux électriques, etc. Cette méthode d’inspection est donc facile à automatiser.

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jauge de profondeur

Qu’est-ce qu’une jauge de profondeur ?

Un instrument de mesure de la profondeur est un type d’instrument de mesure de la longueur qui mesure la profondeur. Quant aux instruments de mesure de la longueur, tels que les indicateurs numériques, ils calculent généralement la longueur. Ils la calculent en fonction de la distance de la borne de mesure par rapport à la surface. Les jauges de profondeur, quant à elles, utilisent le plan de référence de la base de l’instrument comme point zéro. Elles calculent ensuite la longueur en fonction de la distance parcourue par la borne de mesure.

Les jauges de profondeur sont aussi parfois appelées “jauges d’immersion”. En fonction de la précision et de l’usage prévu, il existe des jauges analogiques ou numériques.

Utilisations des jauges de profondeur

Elles sont principalement utilisées dans le processus de fabrication et le contrôle de la qualité des produits industriels. Les micromètres et les jauges de hauteur sont des instruments de mesure utilisés pour mesurer les produits industriels en travaillant sur la table de surface. Tout comme les instruments de mesure de précision tels que les pieds à coulisse peuvent l’être. Ces micromètres et jauges de hauteurs sont installés dans les salles de mesure de précision et les salles de contrôle des produits dans de nombreuses usines.

Principe des jauges de profondeur

Elles mesurent directement la distance entre une surface de référence de profondeur et la pièce à mesurer. Pour ce faire, elles disposent généralement d’une surface en contact avec la surface de référence et d’un élément de mesure. Ce dernier est mis en contact avec la pièce à mesurer. Selon le type de jauges de profondeur, la distance entre les deux est lue différemment. Elle peut l’être par une échelle de vernier semblable à un pied à coulisse, un comparateur ou un affichage numérique. Certains types de profondimètres, permettent de modifier la longueur de l’élément de mesure à l’aide d’un accessoire. En particulier ceux utilisant des comparateurs. Cela permet d’effectuer une large gamme de mesures de profondeur.

Types de jauges de profondeur

Les jauges de profondeur sont généralement classées en trois catégories : les jauges à pied d’œuvre, les jauges micrométriques et les jauges à indicateur numérique.

Type pied à coulisse

Les jauges de profondeur à pied à coulisse sont des instruments de mesure qui lisent les résultats d’une mesure au moyen d’une mémoire. Tout comme le font les pieds à coulisse ordinaires. Les pieds à coulisse sont dotés d’une barre de profondeur qui permet de mesurer la profondeur. Toutefois, la précision est faible car il est difficile d’utiliser la barre directement sur la zone cible et les relevés ne servent qu’à des fins de référence. Le pied à coulisse a la même échelle, qui est lue par l’échelle principale et l’échelle secondaire. Cependant, il peut mesurer avec précision des rainures et des trous qui ne peuvent pas être mesurés avec des pieds à coulisse. La raison étant la forme du plan de référence qui peut être pris.

Type micromètre

Le principe de la jauge de type micromètre est le même que celui des micromètres. La longueur étant calculée par la vitesse d’avance de l’axe rotatif central. On peut dire que les jauges de ce type sont plus précises que la loi d’Abbe, car les bornes de mesure et l’échelle de l’instrument de mesure sont sur la même ligne. La loi d’Abbe est un principe qui stipule que la condition pour une mesure très précise est que l’élément de mesure et l’échelle de l’instrument de mesure soient sur la même ligne.

Type numérique

Comme les indicateurs numériques, les types numériques utilisent des échelles linéaires avec des franges d’interférence de moiré optique. Grâce au principe numérique, il est également possible d’obtenir une valeur moyenne. La plage de mesure peut également être modifiée par la fixation d’un dispositif auxiliaire appelé splice (jambe d’épissure).

Autres informations sur les jauges de profondeur

Les jauges de profondeur sont généralement appelées jauges d’immersion. Elles sont utilisées pour mesurer des produits industriels, mais les instruments optiques, spéciaux et de mesure de la profondeur sont également présentés ici.

Mesure de la profondeur avec des instruments optiques

Pour mesurer des profondeurs infimes, on peut également utiliser des jauges de profondeur optiques. Un microscope équipé d’un mécanisme de mise au point automatique peut être utilisé pour déterminer la distance entre deux points en faisant des mises au points. Ces dernières sont faites sur un plan de référence de profondeur et sur la zone à mesurer en profondeur. Des mesures précises peuvent être effectuées. Cependant, il est important que la direction de la profondeur soit alignée avec la direction de la mise au point du microscope.

Jauges de profondeur trempées

L’instrument de mesure de la profondeur de la couche durcie par trempe, mesure la profondeur de la couche durcie lors du traitement de trempe superficielle des matériaux en acier. Ces derniers comprennent la trempe par induction et la trempe par cémentation. Les mesures conventionnelles de la profondeur de trempe superficielle étaient effectuées en réalisant un essai de dureté. Cet essai est fait sur un micro-Vickers sur la section transversale du produit traité et en vérifiant la transition de dureté. Cependant, il ne s’agit pas d’un essai non destructif et il faut couper et rectifier le produit traité. Cela demande beaucoup de temps et d’efforts. Avec l’instrument de mesure de la profondeur de couche trempée, la profondeur de couche trempée peut être mesurée de manière non destructive et en peu de temps. La jauge de profondeur de couche durcie émet des ondes ultrasoniques à partir de la surface de l’échantillon. La profondeur de la couche durcie peut être ensuite déterminée à partir des différences de diffusion des ondes ultrasoniques. Ces dernières sont dues aux différences de métallurgie à l’intérieur du produit.

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Tornos

¿Qué es un Torno?

Un torno se define como una categoría de máquina herramienta empleada en el trabajo con metal.

Este dispositivo opera a través de la fijación del material a ser procesado en una base rotativa denominada plato, mientras una herramienta de corte, conocida como mordaza, se aplica a la pieza para llevar a cabo cortes conforme a la forma deseada.

La estructura de un torno comprende componentes como el “soporte del husillo”, una “bancada”, el “contrapunto”, un “alimentador”, un “soporte auxiliar”, entre otros. Al variar el tipo de herramienta, se posibilita la ejecución de distintos tipos de mecanizado utilizando una misma máquina. Esto abarca operaciones como el “torneado exterior”, el “mecanizado de diámetros internos”, el “rectificado de caras frontales”, el “rectificado cónico”, el “roscado” y el “corte a tope”. Dado que el material es trabajado en estado de rotación, este equipo se utiliza habitualmente para mecanizar objetos con geometría circular.

Usos de los Tornos

Los tornos se utilizan a menudo para procesar formas circulares o cónicas, ya que el material se procesa mientras gira.

En concreto, suelen utilizarse para productos industriales redondos como tornillos, pernos y ejes, pero también se utilizan mucho para artículos cotidianos como pomos de puertas y piezas de sillas.

El uso generalizado de los tornos NC, que controlan numéricamente desde el cambio de cuchilla hasta las velocidades de avance y las posiciones de las coordenadas, ha hecho posible producir grandes cantidades de piezas de alta calidad, lo que los hace indispensables en la producción de piezas en serie.

Principio del Torno

Un torno consta de cinco partes básicas:

1. Base del Husillo

La base del husillo incorpora el motor y la transmisión utilizados para hacer girar el material y se encarga de controlar el número de revoluciones y el sentido de giro. La unidad de velocidad de rotación es RPM, que indica cuántas revoluciones hace el husillo por minuto.

2. Bancada

La bancada es la amplia superficie en forma de mesa que soporta el contrapunto y la mesa alternativa del torno. Cuando el contrapunto se mueve, se desliza sobre la bancada. Los raíles metálicos de la bancada están en contacto con las superficies de deslizamiento del contrapunto, por lo que es conveniente limpiar regularmente las virutas de la bancada para evitar que los raíles se rayen.

3. Mesa Alternativa

Se trata de una plataforma para desplazar la hoja montada en el portaherramientas hacia delante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha. Debe tenerse cuidado al utilizar la mesa alternativa, ya que si se acerca demasiado al mandril giratorio puede producirse un contacto entre el portaherramientas y el mandril, con el consiguiente riesgo de accidente.

4. Dispositivo de Avance

Al igual que la mesa alternativa, este dispositivo se utiliza para mover la fresa hacia adelante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, pero se puede accionar en incrementos de 0,01 mm en comparación con la mesa alternativa y se utiliza para el mecanizado de precisión para terminar la pieza de trabajo según las dimensiones.

5. Mesa de Centrado

La mesa situada en la bancada frente a la mesa del husillo es la mesa de centrado. Se utiliza principalmente para apoyar y sujetar piezas de trabajo largas desde el lado opuesto y para montar brocas para taladrar.

¿Cómo Utilizar el Torno?

En primer lugar, en función del tamaño, el material, la forma y la pieza a mecanizar, se selecciona la herramienta de corte (byte) adecuada y se determinan las condiciones de mecanizado, como la velocidad de corte y la velocidad del husillo. A continuación, la pieza se fija al mandril y la herramienta se fija al portaherramientas ajustando la altura del filo de corte para que coincida con la altura del centro.

Una vez rectificado el canto de la pieza (rectificado frontal), se coloca la broca central en el contrapunto y se acerca a la pieza, se coloca la broca en el centro de la pieza (centrado), se fija la norma de mecanizado y se tornea según el plano.

¿Cómo Seleccionar un Torno?

Al seleccionar un torno, deben comprobarse las siguientes especificaciones:

1. Distancia entre Centros

Es la distancia del husillo a la mesa de centrado y representa la longitud máxima de la pieza. En las operaciones reales de torneado, se monta un portabrocas en el husillo para fijar la pieza de trabajo. También se monta una broca u otra herramienta en el cabezal, de modo que sólo pueda mecanizarse el material más corto que la distancia entre centros. Aproximadamente el 60-70% de la distancia entre ejes es el rango de mecanizado real.

En el caso del mecanizado de diámetros interiores, la herramienta colocada en el portaherramientas de la mesa alternativa se utiliza para cortar el interior de la pieza, lo que interfiere con la mesa alternativa y reduce aún más la longitud de material que puede mecanizarse.

2. Giro Ascendente de la Bancada

La distancia de la bancada al husillo multiplicada por dos representa el diámetro máximo de material cilíndrico que puede mecanizarse sin tocar la bancada.

En la práctica, el diámetro del material que se puede mecanizar está limitado por el diámetro del mandril, ya que la pieza se fija mediante un mandril montado en el husillo.

Para la distancia entre ejes y la oscilación sobre la bancada, elija un tamaño que permita el tamaño del material a mecanizar. Sin embargo, los tornos no son máquinas que puedan sustituirse fácilmente una vez compradas e instaladas. El espacio de instalación y el precio también deben tenerse en cuenta a la hora de hacer una selección.

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Lijadoras de Disco

¿Qué son las Lijadoras de Disco?

Las lijadoras de disco representan herramientas eléctricas que cumplen la función de lijar y alisar diversas superficies.

En su forma típica, una lijadora de disco consta de un disco de lijado que se encuentra acoplado al eje de la máquina. Este disco ejerce presión sobre el material a ser trabajado. Existen diversos tipos de lijadoras, tales como aquellas que se montan en bancos de trabajo, las que se integran con dichos bancos y las versiones portátiles que resultan convenientes para actividades de bricolaje.

Un producto similar es la amoladora de disco, que es una herramienta que hace girar una muela para “pulir”, “esmerilar” o “cortar”.

Usos de las Lijadoras de Disco

Las lijadoras de disco se utilizan a menudo en talleres de metalurgia, carpintería, automoción y otros talleres industriales y domésticos. Son útiles para acabar superficies curvas e irregulares, desbarbar metal y madera, dar forma y eliminar material.

Principio de las Lijadoras de Disco

Las lijadoras de disco lijan haciendo girar a gran velocidad un disco lijador montado sobre un husillo y presionando el material contra él. Los discos lijadores están fabricados con diversos materiales, como óxido de aluminio, carburo de silicio y abrasivo de diamante. El grano abrasivo adecuado puede seleccionarse en función del trabajo que se vaya a realizar.

Tipos de Lijadoras de Disco

Existen varios tipos de lijadoras de disco, cada una con su aplicación y diseño específicos. Los seis tipos más comunes son:

1. Lijadoras de Disco ID

Las lijadoras de disco (diámetro interior) tienen el disco lijador montado en el husillo de la máquina y el material se presiona contra el disco.

2. Lijadoras de Disco OD

A diferencia de las lijadoras de disco ID, las lijadoras de disco OD (diámetro exterior) tienen el disco lijador montado en la periferia de la máquina y el material es lijado contra el disco desde el exterior.

3. Lijadoras de Disco Combinada

Equipadas con discos de lijado de diámetro interior y exterior, que pueden utilizarse de distintas formas en función de la tarea.

4. Lijadoras de Disco Portátil

Una versión más pequeña de las lijadoras de disco, a menudo utilizada para pequeños trabajos de lijado o trabajos en espacios reducidos.

5. Lijadoras de Disco Estacionarias

Versiones más grandes y potentes de las lijadoras de disco utilizadas en aplicaciones industriales y a menudo con características como mesas basculantes y sistemas de recogida de polvo.

6. Lijadoras de Disco de Cinta

Lijadora que combina una cinta y un disco de lijado en una sola unidad, lo que permite alternar entre la cinta y el disco de lijado.

¿Cómo Elegir una Lijadora de Disco?

A la hora de comprar una lijadora de disco, hay que tener en cuenta una serie de factores importantes:

1. Tamaño

Lijadoras de disco vienen en una gama de tamaños, desde pequeños modelos portátiles a grandes máquinas industriales. Hay que tener en cuenta el tamaño del material que se va a lijar y el espacio en el que se va a colocar la máquina.

2. Potencia

La potencia de las lijadoras de disco depende del voltaje (V). Los motores más potentes pueden hacer frente a materiales más grandes y a tareas que requieren un lijado potente.

3. Velocidad

La velocidad de las lijadoras de disco suele medirse y ajustarse en revoluciones por minuto (RPM). Aumentar las RPM permite un lijado más rápido, pero también aumenta la acumulación de calor y el riesgo de quemar madera u otros materiales.

4. Tamaño del Disco

El tamaño del disco de lija es un factor importante a tener en cuenta, ya que determina la superficie disponible para el lijado. Los discos más grandes pueden trabajar con materiales más grandes y, por tanto, lijar más superficie a la vez.

5. Capacidad de Recogida de Polvo

El lijado genera mucho polvo, por lo que un sistema de recogida de polvo es una característica importante a tener en cuenta. Algunas lijadoras tienen puertos de polvo incorporados o pueden equiparse con un sistema de recogida de polvo.

6. Inclinación de la Mesa

Algunas lijadoras de disco permiten inclinar y angular la mesa para lijar, lo que resulta útil para determinadas tareas.

Más Información sobre las Lijadoras de Disco

Precauciones de Uso de las Lijadoras de Disco

Al utilizar una lijadora de disco, es importante tener en cuenta los siguientes puntos.

1. Utilice equipo de protección
Lleve siempre gafas protectoras, mascarilla antipolvo y protección auditiva cuando utilice las lijadoras de disco. Para evitar quedar atrapado en la máquina, debe quitarse la ropa holgada, los adornos y atarse el pelo.

2. Asegure el material
Asegúrese de que el material está bien sujeto antes de amolar para evitar que se deslice o salga volando de la máquina.

3. Arranque la máquina
Ponga en marcha la lijadora de disco y espere a que alcance su velocidad máxima antes de poner el material en contacto con el disco de lijado.

4. Utilice el abrasivo adecuado
Seleccione el abrasivo adecuado para el trabajo a realizar. Los abrasivos gruesos cortan rápidamente pero dejan rayas profundas. Los abrasivos finos, por el contrario, cortan lentamente pero dejan un acabado liso.

5. Aplique la presión adecuada
Evite presionar el material con demasiada fuerza para que el papel de lija lo lije con eficacia, ya que esto puede ralentizar la rotación del disco y hacer que el lijado sea menos eficaz.

6. Mueva el material uniformemente
Mueva el material de forma suave y uniforme sobre el disco de lijado, ejerciendo una ligera presión para mantenerlo nivelado.

7. Evite el sobrecalentamiento
El sobrecalentamiento del material o del disco de lijado puede causar quemaduras y dañar tanto la máquina como la pieza de trabajo. Si la máquina empieza a estar caliente o huele a humo o a quemado, detenga el trabajo y deje que el calor se enfríe.

8. Cuando termine, apague la máquina
Apague las lijadoras de disco y espere a que el disco de lijado se detenga por completo antes de retirar el material o sustituir el papel de lija.

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Lijadoras Orbitales

¿Qué son las Lijadoras Orbitales?

Una lijadora orbital es una herramienta eléctrica que desbasta haciendo vibrar una almohadilla cuadrada en pequeños incrementos.

También se denomina lijadora de acabado porque pule superficies planas hasta dejarlas lisas. La gran superficie de la almohadilla la hace adecuada para lijar objetos grandes.

Se pueden utilizar limas de papel comerciales. No requiere mucha fuerza ni tiene movimientos habituales, por lo que es fácil de manejar incluso para los principiantes en bricolaje. El principal atractivo es que permite un acabado más limpio y rápido que el lijado a mano.

Usos de las Lijadoras Orbitales

Las lijadoras orbitales son herramientas que se utilizan para una amplia gama de aplicaciones, desde el bricolaje general hasta las obras profesionales. Aunque es posible lijar a mano con una lima de papel normal, la lijadora orbital es adecuada para grandes superficies de trabajo. No sólo mejora la eficacia del trabajo, sino que también proporciona un acabado uniforme.

Por ello, se utiliza principalmente para lijar superficies planas en madera y metal, lijar acabados y afilar masilla en muebles de madera. Cuando la madera está recién cortada, la superficie puede estar áspera, rayada o sucia. Al lijarla con una lijadora orbital y alisar la superficie, se puede aplicar más fácilmente la pintura o el material de acabado posterior.

Mientras que una cepilladora crea un acabado de superficie lisa cortando una fina loncha de la superficie de la madera, una lijadora orbital alisa la superficie de la madera raspándola con una lima fina. La superficie acabada absorbe el líquido y requiere pintura o la aplicación de un material de acabado.

Principio del Lijado Orbital

Una lijadora orbital tiene básicamente una lima de papel (lija) o de tela fijada a su base, que se hace “girar”, “reciprocar” o “vibrar” para lijar el material. Como la fuente de energía es eléctrica, el esfuerzo de trabajo puede reducirse considerablemente en comparación con el trabajo manual.

Las poleas se fijan al eje giratorio del motor. Las poleas son las llamadas roldanas, que son piezas que transmiten la potencia del motor, la fuente de energía, mediante una correa. Las poleas están situadas descentradas (excéntricas) respecto al eje de rotación del motor, por lo que giran oscilando ligeramente (movimiento excéntrico).

Las lijadoras orbitales son capaces de realizar casi 10.000 movimientos excéntricos por minuto. Esto garantiza que el papel de lija se adhiera a la superficie plana de forma estable y permite un lijado limpio.

¿Cómo Elegir una Lijadora Orbital?

Los puntos a tener en cuenta a la hora de elegir una lijadora orbital son la precisión del lijado y el tamaño de la superficie a cubrir.

1. Fuente de Alimentación

Existen dos tipos de fuente de alimentación: las que se conectan a la red eléctrica con un cable de alimentación y las que funcionan con pilas. El tipo de cable de alimentación es adecuado para largas horas de uso, mientras que el tipo de batería es más adecuado si la manipulación es importante.

2. Capacidad de Recogida de Polvo

Las lijadoras orbitales producen mucho polvo fino de madera y metal. Utilícelas con gafas o mascarilla para evitar que el polvo se inhale o entre en los ojos. Hoy en día, muchos modelos están equipados con un colector de polvo.

3. Formas de Montar la Lija

Existen dos tipos de papel de lija: el “tipo pinza” y el “tipo velcro”. En el tipo pinza, el papel de lija se sujeta con una palanca de pinza en el cuerpo. El tipo velcro tiene velcro en la almohadilla, que puede sustituirse simplemente fijando el papel de lija.

Hay tipos de doble uso que pueden equiparse con ambos. Las limas de papel comerciales no tienen orificios para la recogida de polvo y deben taladrarse con la placa perforada suministrada o vendida por separado.

4. Función de Control de Velocidad (Función Silenciosa)

El ruido y las vibraciones del motor dependen de la velocidad del mismo, por lo que una función de control de velocidad permite ajustar el nivel de ruido. Los modelos con función de control de velocidad (función silenciosa) se recomiendan para su uso en entornos sensibles al ruido.

Más Información sobre las Lijadoras Orbitales

Formas de Utilizar la Lijadora Orbital

El papel de lija se fija a la almohadilla de la lijadora orbital. Existen papeles de lija especiales compatibles con la lijadora. Cuando se utiliza papel de lija comercial, la clave está en cortarlo al tamaño de la placa base y estirarlo para que no se doble.

Variando la tosquedad de la lima, con una sola lijadora orbital se puede hacer de todo, desde el desbastado hasta el lijado de acabado. Tenga en cuenta que la lijadora orbital vibra fuertemente cuando está en uso. Para evitar accidentes, debe sujetarla siempre con ambas manos al encenderla.

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Grapadoras Eléctricas

¿Qué son las Grapadoras Eléctricas?

Las grapadoras eléctricas son herramientas que se utilizan en carpintería y construcción para sujetar madera y tensar tejidos y aislantes. La aguja utilizada para clavar la grapadora se llama grapa y tiene una forma similar a la de una aguja de grapar.

En el pasado se utilizaban grapadoras manuales, pero ahora las más comunes son las recargables. Existe una gran variedad de grapadoras eléctricas, desde las de alto rendimiento hasta las más pequeñas y fáciles de manejar.

Usos de las Grapadoras Eléctricas

Las grapadoras eléctricas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde el bricolaje general hasta los trabajos profesionales.
En bricolaje, se utilizan para retapizar fundas de sillas y papel pintado. En la construcción, se utilizan para colocar aislamientos y lonas, y para el acabado de materiales de interior.

En comparación con las grapadoras de pistola manual y las grapadoras de martillo, que se utilizan para martillear, las grapadoras eléctricas son superiores en términos de eficacia del trabajo y de precisión y belleza del producto acabado, ya que las grapas pueden clavarse simplemente apretando el gatillo.

La aguja que se clava es la grapa, disponible en muchos tamaños y materiales para adaptarse a la aplicación.

Principio de las Grapadoras Eléctricas

Las grapadoras eléctricas utilizan presión eléctrica para clavar las grapas. Mientras que una grapadora dobla la punta de la aguja para sujetar el objeto, una grapadora se clava en forma de U para sujetar el objeto. Al igual que con una grapadora, hay que presionar la grapadora horizontalmente contra el objeto a grapar y apretar el gatillo.

Existen varios tipos de agujas para grapar, como las agujas anchas, largas y gruesas. Si se utiliza la aguja adecuada para cada fin, se obtendrá un acabado más preciso.

Tipos de Grapadoras Eléctricas

1. Recargables

Las clavadoras recargables son fáciles de manejar y pueden utilizarse en cualquier zona de trabajo. Con los avances en las baterías, algunas de ellas han llegado a ser tan potentes como las de aire comprimido en los últimos años. Seleccione un tipo adecuado teniendo en cuenta el peso de la batería y el tiempo de trabajo.

2. Cable

Perfectas para largas jornadas de trabajo continuo, estas grapadoras eléctricas requieren una fuente de alimentación eléctrica y son ligeras al no llevar baterías, lo que las hace cómodas de usar.

¿Cómo Elegir Grapadoras Eléctricas?

Al elegir una grapadora eléctrica, es fundamental seleccionar primero el tipo de grapa adecuado para su tarea y luego optar por una grapadora que sea compatible. Optar por un conjunto de la misma marca para grapas y grapadora puede prevenir problemas de atasco.

1. Estándares de las Grapas

Las grapas tienen forma de U y están disponibles en diferentes anchuras en la parte superior, longitudes de aguja y grosores de aguja. Los tres tipos principales de grapa utilizados son T3 (alambre CT), T4 (alambre RT) y 4J/10J (alambre J). Los nombres fuera de los paréntesis son de Makita y los nombres dentro de los paréntesis son de Max.

También hay varios tipos de materiales, como hierro, acero inoxidable, plástico y resinado. Las longitudes de las patas también varían, y algunas no pueden utilizarse con grapadoras eléctricas. Seleccione la grapa que se adapte al uso previsto.

2. Formas de Elegir la Grapadora Adecuada para la Grapa

Las grapadoras eléctricas están diseñadas para acomodar ciertos tamaños de grapas que pueden ser utilizadas en el proceso de clavado. En determinados casos, varios modelos de grapadoras eléctricas pueden aceptar distintas longitudes de pata de grapa. Por lo tanto, es esencial realizar una elección cuidadosa al optar por una grapadora eléctrica, asegurándose de que sea compatible con las dimensiones de las grapas necesarias, así como con las que planea utilizar.

3. Productos Similares

Grapadora de Aire

Este dispositivo se sirve de un compresor de aire para impulsar las grapas mediante la fuerza del aire. Destacan por su mayor potencia en comparación con las grapadoras eléctricas, encontrando su aplicación en proyectos profesionales, como construcciones y tareas en interiores. Las grapadoras eléctricas han ganado popularidad recientemente gracias a su manejo sencillo, mejor potencia y sistemas de carga mejorados.

Siguiendo una línea similar a las grapadoras eléctricas, se encuentran las clavadoras de clavos y las clavadoras de acabado.

Las clavadoras de clavos son herramientas eléctricas para clavar clavos sin cabeza denominados clavos de clavija. Son adecuadas para fijaciones temporales y trabajos de acabado, ya que las marcas de clavado son menos visibles pero tienen menos fuerza de sujeción.

Las clavadoras de acabado son herramientas eléctricas para clavar clavos con cabezas pequeñas. Al tener cabeza, tienen más fuerza de sujeción que los clavos de espiga. El color de la clavadora puede adaptarse al color del material que se va a clavar para que las marcas de clavado sean menos visibles.

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Cortadoras de Hormigón

¿Qué son las Cortadoras de Hormigón?

Las cortadoras de hormigón son maquinaria de construcción empleada para cortar materiales resistentes como el hormigón y el asfalto.

La acción manual de cortar hormigón se llama “rastrillado”, mientras que el uso de herramientas como cortadoras de hormigón se conoce como “demolición”. Estas herramientas reducen significativamente el ruido y las vibraciones en comparación con el corte manual, además de generar menos polvo y permitir cortes precisos.

Usos de las Cortadoras de Hormigón

Las cortadoras de hormigón se utilizan principalmente en trabajos de construcción, demolición y reparación. Algunos ejemplos concretos de uso son:

Corte de pavimentos de asfalto y hormigón
Apertura de zanjas para el drenaje de aguas pluviales
Corte de tejas y baldosas
Corte de zanjas para el tendido de tuberías y cables eléctricos
Demolición de edificios y puentes
Salvar vidas en caso de catástrofes y accidentes

Las cortadoras de hormigón se utilizan en una amplia gama de industrias y tienen muchas funciones, como por ejemplo

Principio de las Cortadoras de Hormigón

Las cortadoras de hormigón cortan hormigón, piedra y otros materiales haciendo girar una cuchilla circular a gran velocidad, accionada por electricidad o un motor. El disco está hecho de un sustrato metálico tachonado con granos abrasivos de diamante.

Al moler el objeto con estos granos abrasivos de diamante duro, se pueden cortar con eficacia incluso materiales duros.

¿Cómo Elegir una Cortadora de Hormigón?

La clave para elegir una cortadoras de hormigón es tener en cuenta el tipo y las dimensiones de la hoja en función de la aplicación.

1. Tipos de Cortadoras de Hormigón

Las cortadoras de hormigón se clasifican en tres tipos principales. Seleccione el tipo adecuado en función de la ubicación y la aplicación.

Cortadoras de hormigón portátiles
Son herramientas manuales que se utilizan para cortar hormigón, tejas y baldosas. Las hay desde pequeñas y ligeras hasta grandes con cuchillas de gran tamaño.

Como son fáciles de transportar, son adecuadas para su uso en lugares donde no es posible llevar maquinaria grande o en obras que implican mucho movimiento.

Cortadoras de hormigón y tambores
Se trata de una herramienta de mayor tamaño utilizada para cortar hormigón y asfalto. Tiene un disco en forma de tambor (disco de diamante) en la parte inferior, que es empujado a mano por el operario en la parte trasera de la máquina.

Cortadoras de hormigón/sierras de muro
Esta herramienta se utiliza para cortar muros de hormigón. El corte se realiza desplazando el disco de diamante a lo largo de los raíles instalados. La cuchilla motorizada y autopropulsada corta el objeto, dando como resultado un corte limpio y uniforme tras la instalación.

2. Dimensiones del Disco

El tamaño del objeto determina la profundidad de corte, que a su vez determina las dimensiones del disco. Es importante comprobar el método de ajuste de la profundidad de corte antes de seleccionar el adecuado.

3. Método de Funcionamiento

Las cortadoras de hormigón pueden funcionar de dos formas: empujadas a mano o semiautomóviles. Si la cortadora es de gran tamaño, se puede elegir el tipo semi-automotor para mejorar la eficiencia de trabajo. La mayoría de las cortadoras de hormigón como maquinaria de construcción son semiautomóviles.

4. Tipo

Las cortadoras de hormigón pueden ser de tipo “húmedo” o “seco”. Las húmedas utilizan agua para enfriar las cuchillas, mientras que las secas no utilizan agua. Las de tipo húmedo se utilizan para cortar carreteras pavimentadas.

Más Información sobre Cortadoras de Hormigón

Formas de Utilizar las Cortadoras de Hormigón

Para asegurarse de que la cortadora de hormigón corta según lo previsto, es importante trazar una línea de calado limpia en el objeto que se va a cortar. Ponga en marcha la cortadora y espere hasta que la rotación de la cuchilla se haya estabilizado alejándose del objeto.

Una vez estabilizada la rotación, la cuchilla puede colocarse sobre el objeto y puede realizarse el corte. Las cortadoras de hormigón se mueven desde delante hacia atrás.

Cuando utilice las cortadoras de hormigón, debe estar preparado contra el polvo y el ruido. Por lo tanto, debe utilizarse equipo de protección, como gafas de seguridad, guantes, mascarillas contra el polvo y orejeras, según sea necesario.

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Sierras Circulares con Captación de Polvo

投稿者作成者: anninrika
投稿日 2023年8月14日
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¿Qué es una Sierra Circular con Captación de Polvo?

Una sierra circular con captación de polvo es una variante eléctrica convencional de la sierra circular que incorpora una función de recolección de polvo.

Esta sierra tiene la capacidad de cortar materiales al tiempo que recoge tanto el polvo como las virutas generadas durante el proceso, lo que la hace comúnmente conocida como sierra circular antipolvo.

Es especialmente eficaz al cortar paneles de yeso y revestimientos, donde el polvo puede dispersarse fácilmente. Al mantener un entorno limpio, esta sierra minimiza el impacto en la salud respiratoria del operador, reduce los riesgos para su salud y disminuye la necesidad de limpieza.

La ausencia de polvo en el área de trabajo también permite realizar otras tareas de manera simultánea.

Usos de las Sierras Circulares con Captación de Polvo

Las sierras circulares con captación de polvo se utilizan a menudo para cortar placas de yeso y paneles de revestimiento, que tienden a producir polvo. También pueden utilizarse para otros materiales diversos, como madera, metal y plástico. Es importante seleccionar la sierra de virutas adecuada en función del material.

Se utilizan en una amplia gama de situaciones, como obras de construcción, reformas, fabricación de muebles y bricolaje. Como el polvo y las virutas no se dispersan, las prefieren quienes no quieren contaminar su lugar de trabajo, desean evitar riesgos para la salud y quieren facilitar la limpieza.

Principio de las Sierras Circulares con Captación de Polvo

Las sierras circulares con captación de polvo disponen de una boca de aspiración situada cerca de la zona de corte. De este modo, el polvo y la virutas

El polvo y las virutas aspirados a través de los puertos de aspiración se recogen en una caja de polvo de la máquina o en un colector de polvo externo.

¿Cómo Elegir una Sierra Circular con Captación de Polvo?

A la hora de elegir una sierra circulares con captación de polvo deben tenerse en cuenta los tres puntos siguientes:

1. Tipo de Cable / Tipo de Batería

Existen dos tipos de alimentación para las sierras circulares con captación de polvo: con cable y con batería. El tipo de cable le permite trabajar sin preocuparse por la capacidad de la batería, pero el cable hace que sea algo incómodo de manejar.

Las de batería son más fáciles de manejar, ya que no hay que preocuparse por el cable. Si el trabajo requiere mucho tiempo, se recomienda llevar una batería de repuesto.

2. Tipo de Caja de Polvo / Tipo de Conexión del Colector de Polvo

Las sierras circulares con captación de polvo están disponibles en dos tipos: un tipo de caja de polvo instalada en el cuerpo de la máquina y un tipo conectado a un colector de polvo externo. La caja colectora de polvo puede utilizarse de forma independiente, por lo que es fácil de transportar y trabajar con ella. Sin embargo, su capacidad es menor que la de un colector de polvo y debe desecharse con frecuencia.

El tipo conectado a un colector de polvo tiene un mayor índice de recogida de polvo y una mayor capacidad que el tipo caja de polvo. Como el colector de polvo está conectado a una manguera, es ligeramente menos maniobrable.

3. Tipo Conectado a la Salida / Tipo Conectado por Radio

Existen dos tipos de conexión del colector de polvo: tipo conectado por salida y tipo conectado por radio. El tipo conectado a la toma de corriente conecta la sierra circular y el colector de polvo tomando la energía del colector de polvo.

El tipo de enclavamiento inalámbrico permite el enclavamiento inalámbrico del interruptor mediante la conexión de la sierra circulares con captación de polvo a través de Bluetooth.

Más Información sobre Sierras Circulares con Captación de Polvo

Formas de Utilizar las Sierras Circulares con Captación de Polvo

El uso de las sierras circulares con captación de polvo puede dividirse a grandes rasgos en los cuatro pasos siguientes:

1. Preparación de la Sierras Circulares con Captación de Polvo
En primer lugar, conecte a la sierra circulares con captación de polvo la sierra de virutas adecuada para cada material, como placas de yeso, placas de revestimiento, madera o metal. A continuación, ajuste la extensión de la hoja en función del grosor del material a cortar.

Es conveniente que la hoja sobresalga 3-5 mm del material. Si se utiliza un colector de polvo externo, asegúrese de que la manguera esté bien conectada.

2. Preparación para las operaciones de corte
Coloque el material a cortar sobre una plataforma estable y fíjelo con una abrazadera o tornillo de banco. Las líneas de corte están marcadas en el material.

Si el lado de corte es grande, el material puede desviarse y pellizcar la cuchilla, provocando un contragolpe. En el lado de corte también debe haber un soporte u otra plataforma.

3. Operaciones de corte
Es importante mantener la velocidad y la dirección de avance correctas durante las operaciones de corte. Si se aplica demasiada presión a la cuchilla o se desvía la dirección de desplazamiento, la cuchilla y el material se engancharán, provocando un contragolpe.

Evite situarse directamente detrás de la línea de corte para evitar lesiones o accidentes en caso de contragolpe. También deben evitarse cables, mangueras, etc.

4. Después de terminar la operación de corte
Una vez finalizado el trabajo, deseche los residuos en la caja de polvo o en el colector de polvo. También se deben inspeccionar y mantener las cuchillas, limpiándolas si están sucias y sustituyéndolas si están desgastadas.

X線検査

監修:株式会社TANIDA

X線検査とは

X線発生の原理

図1. X線発生の原理

X線検査とは、物体を非破壊で観察し、その内部の状態の把握や異常を検知する検査のことです。

1895年にドイツ人のレントゲンにより発見されたのち、産業界にもX線イメージングの有用性が認められ、現在では様々な分野でX線イメージング (以下、X線検査) が用いられています。X線は、波長が非常に短く大きなエネルギーを持っているため、様々な物体を透過することができます。

X線が物体を透過した際には、物体の材質や密度・厚さに応じて減衰するため、透過したX線の強弱を白と黒のコントラストで表現することが基本原理です。

X線検査の使用用途

X線検査の使用用途としては、下記の通りです。現在は幅広い分野で行われています。

医療分野 (レントゲン検査、X線CT検査)
工業分野 (非破壊検査、異物検査、製品内部の幾何計測、リバースエンジニアリング)
保安分野 (空港における手荷物検査、ガスプラントでの非破壊検査)
食品、医療分野 (異物混入検査、箱内の製品検査)
学術分野 (生物や骨格標本の透過検査、仏像内部の検査)

X線検査の原理

図2. X線検査の原理

X線検査には、電離放射線とも呼ばれる電磁波であるX線を使用します。

X線は波長が非常に短く大きなエネルギーを持つため、物体を透過することができますが、物体を透過する際に原子の周りを回る電子などにぶつかり、減衰していきます。金属のような密度の高い物質では減衰率は高くなる一方で、空気や紙など密度の低い物質では低くなります。

フィルムX線を例にとると、X線の減衰が大きい (一般的に密度が大きい) 材質では、フィルムで受光するX線量が少ないため、フィルム像は明るくなります。逆にX線の減衰の小さい材質 (一般的に密度が小さい) では、フィルムで受光するX線量が多いため、フィルム像は暗くなります。

このように透過する被写体の材質や密度・厚さに応じて減衰したX線を、受光面となるフィルムや検出器が受光することで、被写体内部の状態を白と黒のコントラストで表現することがX線検査の基本原理となります。

X線の性質

X線の性質は、主に管電圧、管電流、照射時間によって決まります。

管電圧の大きさは、X線が物体を透過する際の透過力の大きさに相当し、管電圧を大きくすることで、X線の透過力がより大きくなります。また、管電流と照射時間の積の大きさは、X線の線量 (エネルギー) の大きさに関係し、線量を大きくすることで、コントラストの良いX線画像を得ることができます。

一般的にX線は「白色X線」と呼ばれる種々の波長成分が混在した状態で照射されます。画質の低下やノイズの原因となるエネルギーの低い (長波長の) 成分を抑制するために、X線源に金属製のフィルターを設けたり、逆に被写体の不要な部分を金属などで覆うマスキングを行うことがあります。

X線検査の種類

デジタルX線検査装置およびデジタルX線画像

図3. デジタルX線検査装置およびデジタルX線画像

X線検査には、その目的や用途に応じて様々な種類があります。以下に一般的なX線検査の種類を挙げます。

1. X線透過検査 (英: Radiography)

物体の内部構造を2次元画像として表示する検査です。X線管に対して被写体の後方に配置したフィルムを使用して、透
過2次元画像を得ます。医療分野で一般的に使用されているレントゲン検査と同じ原理で行う検査です。

2. デジタルラジオグラフィ (英: Digital　Radiography)

X線透過検査のデジタル化された検査手法で、フィルムの代わりにイメージングプレートや、フラットパネルディテクターなどのデジタルイメージングセンサーを使用してX線画像を得ます。デジタルデータとして処理できるため、画像の表示や解析、データ保管が容易です。

3. X線CT検査 (英: Computed Tomography, CT)

X線を使用して被写体の断層画像を生成する検査です。360°すべての方向からの透過画像を撮影し、コンピュータで再構成と呼ばれる計算を経ることで、被写体の連続した断層画像や内部の詳細な構造を3次元的に表示することができます。医療分野だけでなく、産業分野でも使用されています。

4. インラインX線検査 (英: Inline X-ray　Inspection)

工場の製造ライン上で製品の品質検査を行うための検査手法です。製品がコンベア上を通過する際にX線を照射し、モニターに映し出された画像で欠陥や異物の検出を行います。食品、電子機器、自動車部品などの製造業界で利用されています。

5. フルオロスコピー (英: Fluoroscopy)

動画としてX線の透過像をリアルタイムで表示する検査です。リアルタイムでの観察が可能なため、病院内での手術や診断中の透視や血管造影などに使用されています。

X線検査のその他情報

1. X検査のメリット

X線CTスキャン装置およびCT解析画像

図4. X線CTスキャン装置およびCT解析画像

Ｘ線検査の最大のメリットは、対象物をそのままの状態で内部を可視化できる点です。

製品検査において、製品内部を観察するために切断・分解をすると、再使用することができなくなります。その点、Ｘ線検査では検査対象物を破壊しないため、検査後も使用できるため、同じ製品の長期的な使用が継続できたり、X線検査した物を製品として出荷することが可能です。

そのため、自動車分野、航空機産業などの製造業では品質の保証や品質改善のほか、長時間運用が必要な大型プラント設備の保全などにも用いられています。

製品や部品の故障は生産が止まるなど損害が発生し、自動車や航空機の重大な事故は人的被害が発生するなど、多大なコストがかかるリスクがあります。製品の故障や事故を未然に検知、防止することで、リスクの軽減やコストの削減が期待できる検査です。

2. X線検査のデメリット

Ｘ線検査は欠陥やきずをフィルムや検出器で撮影することで、可視化する検査方法です。

そのため、検査対象物を切断・分解して検査する場合と比較すると、直接目視による観察ができないため、不確実性が残ります。また、フィルムや検出器に写したりする技術が必要な場合は、検査する人や装置の仕様によっては、欠陥やきずがうまく検出できない場合があります。

その他、材質や対象物の形状によっては、X線検査自体が難しい場合があるため、X線検査の目的や検査物の材質・形状を考慮しておく必要があります。

以上より、X線検査を行う場合は、あらかじめ発生する可能性のある欠陥やきずの性質などを予測できる知識やその他の非破壊検査についての知識や経験が必要です。そのため、X線検査を行う企業では、検査員資格を受験したり、検査機器のトレーニングを積むなどの人材教育も行われています。

3. X線検査の流れ

X線検査は、一般的に撮影、評価、解析の順で行われます。

本記事はX線検査を行う株式会社TANIDA様に監修を頂きました。

株式会社TANIDAの会社概要はこちら

砂型3Dプリンター

監修:株式会社TANIDA

砂型3Dプリンターとは

砂型3Dプリンターとは、PCで作成した3D設計データを基にして砂を層状に積み重ね、立体モデルを作り出すものです。

砂型積層造形装置とも呼ばれ、砂を層状に積み重ねて立体モデルを作り出す方法をバインダージェッティング方式と呼びます。紙のインクジェットプリンターの技術を応用して、バインダー (結合剤) を砂に吹き付けて固めていくことで立体モデルを造形します。

従来の鋳造では、模型や木型が必要ですが砂型3Dプリンタでは直接型を造形できるため手作業での工程が少なく、3D設計データを自動で造形する為、複雑な形状を一体成形できるため、柔軟性、製作期間の短縮、工数・コストの削減の観点から砂型3Dプリンターを用いた鋳造方法が注目されており、様々な業界で活用しています。

砂型3Dプリンターの使用用途

砂型の3Dプリンターは鋳造品の製造において様々な業界で使用されます。

自動車産業
エンジン部品や、トランスミッションの部品など、複雑な構造を持つパーツを製造する型や内部構造を造る中子型を作る際に使用されています。
航空宇宙産業
航空機や宇宙機器の部品には高い信頼性と耐久性が求められ、複雑な形状の部品を精密に製造する必要がある為、砂型３Dプリンターで作られた型が使用されています。
製造業
複雑な形状や、内部構造など手作業では難しく時間がかかるような、曲線や空洞が多い形状の型を自動で造形することが可能です。

砂型3Dプリンターの原理

図1. 砂型3Dプリンターの原理

PCで設計した3Dデータを基に、1層ずつの断面形状データを準備して砂を層状に敷き、インクジェットノズルから設計されたデータの断面形状データにあわせてバインダー (結合剤）を噴射し、砂を硬化させていきます。

1層の硬化が完了すると造形テーブルが1層分下がり、砂を敷き、バインダーを噴射し砂を硬化させる工程をすべての層が造形できるまで繰り返し行い、立体モデルを造形させます。

最後に未硬化砂を払い砂型が完成します。バインダージェッティング方式では積層のピッチが細かいので、表面仕上げが滑らかであり、微細で複雑な形状の再現が可能です。

砂型3Dプリンターのその他情報

1. 従来の製造方法との違い

これまでの砂型の作成プロセスは、まず砂型を作る為の木型の製作が必須でした。木型を作り、その中に模型を入れ、模型の周りに砂を詰め込みます。詰め込んだ後模型を外し、上下組み合わせることで砂型が完成します。さらに内部形状に空洞がある場合は中子型とよばれる砂型部品を中に組み込んで造形します。

砂型をばらした際には、組み込んだ中子型も一緒に破壊することで空洞の部分が発生し、内部形状が複雑な形状になればなるほど、複数パーツの中子型を組立てる必要がありました。

しかし、複数の中子型で造形していた中子を砂型3Dプリンターで造形することで、繋ぎ目のない中子をが出来上がる為、組立時間の短縮や木型保管等のコスト削減を可能になりました。さらに、3D設計データを忠実に再現することができる為、従来の砂型では造形が難しい複雑な形状でも造形することが可能です。

2. 継ぎ目のない中子型の作成

3Dプリンターで造形された中子型

図2. 3Dプリンターで造形された中子型

従来、複雑な形状の中子型を造形する際は、複数パーツの中子を中子型で成形し組立てる必要があり、複雑な形状であればあるほどパーツ数は多くなり、時間や人件費がかかっていました。砂型3Ｄプリンターで中子型を造形することで繋ぎ目のない一体造形が出来上がり、継ぎ目部分からの漏れの防止や、耐久性が向上し、断裂や破損のリスクが低くなります。

中子を一体で3Dプリンターで造形することにより人員を夜間や休日に配置する必要がなく、組立工程が短縮され、省力化・コストの削減も可能となります。3Dプリンターの場合、抜型、型の組立などを考えた3D設計が必要で無いため中子型製作の自由度が大幅に向上します。方案含む主型・中子一体の型造形や今まで対応出来なかった複雑な中子形状まで造形可能になり、生産性だけでなく市場競争力の高い中子を自動化で生産可能です。

3. 造形寸法精度の高さ

3D設計データを忠実に再現でき、造形寸法精度が高く、製品が設計通りの寸法や形状で作られるため、製品の品質が向上します。全自動で造形されることで手作業によるばらつきがなくなり、作業者の技量に関係なく何度でも同じものを製作することが可能です。

4. 製作期間の短縮

砂型3Dプリンターの製作期間

図3. 砂型3Dプリンターの製作期間

複雑な形状の中子型を一体形成できるため、複数の中子型の組立作業にかかる時間を削減できます。さらに、型修正や更新時には木型を一から作り直す必要がなく、3D設計データを編集するだけで容易に対応できるため、型の更新期間やコストを削減できます。量産品においても、3Dプリンティング技術によって複数の中子を一度に作成でき、製造効率も向上します。一部の砂型3Dプリンターは造形と取り出しを同時に行うことができます。このように、砂型3Dプリンターは従来の手作業に比べて製作期間を大幅に短縮することが可能です。

本記事は砂型3Dプリンターを製造・販売する株式会社TANIDA様に監修を頂きました。

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