¿Qué son las Manivelas?
Una manivela es una herramienta mecánica con un eje para montar una muela.
Las manivelas se utilizan principalmente en la metalurgia para rectificar herramientas, pulir piezas, biselar y eliminar óxido. Dependiendo del tipo y la forma de la manivelas, se utilizan granos abrasivos de diferentes materiales y durezas, como alúmina, carburo de silicio y cerámica. Es crucial seleccionar el tipo de grano abrasivo adecuado para cada manivelas.
Estas manivelas se montan en herramientas eléctricas y rectificadoras y es importante elegir el tamaño adecuado para su instalación en la máquina.
Aplicaciones de las Manivelas
Las manivelas se utilizan para rectificar piezas de automoción, piezas electrónicas como semiconductores y piezas de maquinaria como rodamientos y engranajes, donde se requiere precisión y alta exactitud.
Las manivelas también se utilizan para el rectificado localizado y el rectificado profundo, como el rectificado interior, el rectificado de fondo de ranura y el taladrado, que son difíciles de realizar con las rectificadoras ordinarias. El trabajo con manivelas también se utiliza para eliminar óxido y suciedad, y para eliminar diversas marcas de las piezas de trabajo.
Características de las Manivelas
Ventajas
Las manivelas pueden rectificar con gran precisión porque la superficie de rectificado está alineada con precisión con el eje. Esto evita que la superficie de rectificado se desplace durante las operaciones de rectificado y garantiza un rendimiento de corte estable.
Como la manivela está montada directamente sobre el eje, es menos propensa a las vibraciones, que pueden acortar excesivamente su vida útil, y por tanto puede utilizarse durante períodos más largos. Son fáciles de sustituir y ajustar, y son muy eficaces, ya que pueden rectificar con rapidez y precisión.
Desventajas
Dado que las manivelas se montan en un eje giratorio, existen restricciones en cuanto al diámetro y la anchura de la manivelas, lo que significa que sólo pueden montarse en ejes de un tamaño determinado.
Si el diámetro de la manivela es demasiado grande, la velocidad alrededor de la periferia puede aumentar demasiado, haciendo que los granos abrasivos salgan volando, por lo que la velocidad de rotación debe mantenerse baja. El número limitado de revoluciones puede reducir la eficacia de la operación de rectificado.
Además, las manivelas deben montarse en un eje, lo que lleva tiempo. Si el operario no está acostumbrado a montar la manivelas, pueden producirse accidentes debido a un montaje defectuoso.
Cómo utilizar las Manivelas?
La manivela abrasiva para ejes se taladra de la siguiente manera:
1. Montaje de la Manivelas
Seleccione una manivela del tamaño correcto para la herramienta eléctrica o la rectificadora y móntela con precisión con la superficie de rectificado alineada con el eje.
2. Ajuste de la Posición de Rectificado
Ajuste la posición del material a rectificar para que la manivelas esté en contacto preciso con el material.
3. Girar las Manivelas
Al girar la manivelas, los granos abrasivos se aplican a la superficie de rectificado en contacto con el material. Se puede conseguir un rectificado eficaz ajustando adecuadamente la velocidad de rotación, la posición de la manivelas y las condiciones de procesamiento del material.
4. Operación de Rectificado
El material se corta mientras la manivelas está en contacto preciso con la superficie de rectificado. Los granos abrasivos de la manivelas en contacto con el material raspan la superficie del material. Dependiendo del tipo de manivelas, del tamaño de los granos abrasivos y de las condiciones de mecanizado, la precisión del rectificado y el tiempo de mecanizado variarán.
Durante el rectificado, se genera calor por la fricción entre el material y la manivelas. Para disipar este calor se suelen utilizar refrigerantes y lubricantes. El refrigerante y los lubricantes también eliminan los granos abrasivos y los residuos generados por el rectificado.
5. Acabado de la Superficie de Rectificado
Una vez finalizadas las operaciones de esmerilado, puede procederse al acabado de la superficie del material. Para alisar la superficie rectificada se utilizan paños abrasivos o agentes de pulido.
Tipos de Manivelas para Rodamientos
Las manivelas para rodamientos se clasifican en función de la forma, el material de corte, el tamaño de grano y el agente aglomerante, con los siguientes tipos clasificados según el material de corte.
1. Grano Abrasivo de Alúmina
Los granos abrasivos de alúmina están hechos principalmente de alúmina (óxido de aluminio). Debido a su elevada dureza y gran precisión de corte, se utilizan en el mecanizado de aceros duros y carburos cementados. Además del mecanizado de metales, también son adecuados para el mecanizado de materiales no metálicos como el vidrio, la cerámica y la piedra.
2. Granos Abrasivos de Carburo de Silicio
Los granos abrasivos de carburo de silicio están hechos principalmente de carburo de silicio. Se utilizan en el mecanizado de acero y acero inoxidable, ya que su dureza es inferior a la de los granos abrasivos de alúmina y tienen una gran resistencia al desgaste y al calor. Además, la propia manivelas tiene una elevada conductividad térmica, lo que la hace adecuada para el mecanizado a altas velocidades.
3. Otros Materiales
Otros materiales, como el nitruro de boro y el diamante, se utilizan a veces como materiales de corte en las manivelass.
Los granos abrasivos de nitruro de boro son adecuados para el mecanizado de aceros duros y carburos cementados debido a su dureza y resistencia al desgaste extremadamente altas, y pueden utilizarse para el mecanizado a altas velocidades y agujeros profundos.
Los granos abrasivos de diamante también tienen una dureza y una precisión de corte extremadamente altas, lo que permite el mecanizado de materiales muy duros y el mecanizado de precisión. Son resistentes al deterioro incluso a altas temperaturas y pueden utilizarse para rotación a alta velocidad.
Más Información sobre las Manivelas para Ejes
Agentes Aglutinantes utilizados en las Manivelas para Ejes
Los agentes aglomerantes utilizados en las manivelas se emplean para unir los granos abrasivos al material base de la manivelas, y las propiedades y aplicaciones varían en función del tipo de agente aglomerante. Los agentes aglomerantes más utilizados son los metálicos, los cerámicos y las resinas, y sus principales características son las siguientes.
1. Agentes Aglomerantes Metálicos
El agente aglomerante se fabrica mediante la sinterización de polvo metálico, lo que permite que los granos abrasivos se adhieran firmemente al material base de la manivelas. Por tanto, las manivelas con aglomerante metálico son adecuadas para el mecanizado a altas velocidades y tienen una larga vida útil gracias a su resistencia al calor. Sin embargo, no son adecuadas para trabajos de rectificado fino, ya que la cantidad de granos abrasivos expuestos es pequeña y la precisión puede verse reducida.
2. Aglomerantes Cerámicos
Las manivelas con aglomerantes cerámicos tienen una excelente duración a altas temperaturas y, por tanto, son adecuadas para el mecanizado a altas temperaturas. También son útiles porque la fuerza de aglomerante y la durabilidad pueden ajustarse en función del material vítreo utilizado como agente aglomerante. Las manivelas con aglomerante cerámico suelen utilizar granos abrasivos de alúmina y son adecuadas para trabajos de rectificado fino, ya que la cantidad de granos abrasivos expuestos es mayor que la de las manivelas con aglomerante metálico.
3. Manivelas con Aglomerante de Resina
Su fuerza de aglomerante es débil y son adecuadas para el mecanizado rotativo a baja velocidad. Las manivelas con aglomerante de resina se utilizan para procesar metales y no metales y pueden producir un acabado superficial liso debido a la gran cantidad de granos abrasivos expuestos. Sin embargo, los granos abrasivos se delaminan con facilidad, lo que acorta la vida útil de las manivelas.