¿Qué es un Mandril de Vacío?
Es un accesorio que aspira objetos debido a la presión negativa creada por el vacío.
A veces también se denomina mandril de vacío. La mayoría de los dispositivos para fijar piezas con un mandriles de vacío tienen forma de mesa. La superficie tiene una serie de pequeños orificios que están conectados al vacío interno, y la presión negativa en estos pequeños orificios aspira el objeto.
Dado que cualquier objeto con una superficie plana impermeable al aire puede ser succionado, los mandriles de vacío pueden utilizarse para muchos más tipos de materiales que los métodos de sujeción mediante imanes, que sólo pueden sujetar materiales magnéticos.
Usos de los Mandriles de Vacío
Se utilizan para sujetar materiales y productos cuando se realizan tareas como el rectificado y el envasado. En concreto, se utilizan para sujetar piezas delicadas de precisión que no pueden fijarse físicamente, envases de alimentos para los que es importante el control de la higiene, materiales no magnéticos como el acero inoxidable y el aluminio para los que no pueden utilizarse platos magnéticos, y elementos eléctricos que pueden dañarse con los campos magnéticos.
Son particularmente esenciales en los procesos de procesado y recubrimiento de materiales semiconductores, que se dañan fácilmente cuando se aplica fuerza, se manipulan en salas limpias para evitar que el polvo se adhiera a ellos, y son susceptibles de fallo debido a los campos magnéticos. El mandril de vacío también puede utilizarse como plataforma de transporte para hacer flotar las piezas de trabajo introduciendo aire desde el interior del mandril de vacío en los pequeños orificios bajo presión positiva en lugar de negativa.
Principios de los Mandriles de Vacío
Es un sistema por el cual se aspira el espacio interior de la mesa y el objeto es aspirado por presión negativa a través de los pequeños orificios de la superficie de la mesa. Cuando la parte inferior del objeto está en contacto con el espacio de vacío del interior de la mesa, el objeto está relativamente presurizado por la presión atmosférica de las superficies distintas de la inferior, por lo que es succionado hacia la mesa por la fuerza ejercida para empujar el objeto hacia la mesa.
Cuando se libera el vacío, también se libera la fuerza de succión. El vacío puede generarse con una bomba de vacío o con un dispositivo que crea el vacío mediante un eyector de vacío que utiliza aire comprimido suministrado de fábrica.
La capacidad requerida de la bomba de vacío o del eyector de vacío depende de la superficie de base y del material del objeto a aspirar, así como de la fuerza de succión requerida, por lo que la escala del sistema depende del objeto a aspirar.
Estructura de los Mandriles de Vacío
Utilizan la presión negativa para fijar la pieza a procesar, pero dependiendo de la disposición y tamaño de los pequeños orificios del mandril, puede que no sea posible fijar la pieza debido a su estructura.
Si la diferencia entre el tamaño del mandril y el tamaño de la zona de fijación plana de la pieza de trabajo es pequeña, es poco probable que la presión en la zona de presión negativa sea alta porque hay pocos orificios pequeños por los que pueda fluir el aire. Sin embargo, si el área de fijación plana de la pieza de trabajo es relativamente estrecha en comparación con el tamaño del mandril, el aire tiende a fluir a través de los agujeros pequeños, y es necesario tomar medidas para garantizar una fijación segura.
Además, si la pieza es delgada, sólo la parte cercana al orificio pequeño queda sujeta en gran medida por la presión atmosférica, por lo que es probable que se produzcan abolladuras y deformaciones.
Tipos de Mandriles de Vacío
Los mandriles de vacío cerámicos pueden superar la desventaja de la succión parcial gracias a sus agujeros pequeños de alta precisión. Esto se debe a que la configuración de alta precisión de los pequeños orificios de unos pocos micrómetros permite mantener la presión negativa incluso en zonas donde no hay pieza de trabajo. Los objetos finos también son más fáciles de manipular debido a la menor separación entre los orificios pequeños y al tamaño muy reducido de los mismos.
Dependiendo del producto, estos mandriles de vacío cerámicos de alta precisión también pueden colocarse encima de los mandriles de vacío existentes para permitir una aspiración parcial. Los mandriles de vacío se presentan principalmente en forma de mesas planas, pero también pueden convertirse en rodillos de succión cilíndricos con una función similar.
En un mandril de vacío cilíndrico se pueden succionar materiales en forma de película para su uso en el transporte. A la inversa, también se puede enviar aire para hacerlos levitar. Además de la función de control de los mandriles de vacío, también existen productos con una función para facilitar el movimiento de objetos mediante soplado de aire y una función para evitar que entren objetos extraños en los pequeños orificios mediante la expulsión continua de un pequeño flujo de aire.