El taladrado es un sistema de reducción ancestral que incluye el uso de una guía o una broca accionada por máquina para reducir una abertura transversal en una pieza de trabajo. La broca se presiona contra la superficie de la pieza de trabajo, momento en el que gira para extraer material, creando así una abertura en la pieza. El taladrado por fricción, sin embargo, es un procedimiento de corte especial que se caracteriza por el uso de la fricción. Para obtener más información sobre la perforación por fricción y cómo funciona, siga leyendo.
Historia
En 1923, el francés Jean-Claude de Valière intentó fabricar un dispositivo que perforara metales utilizando el calor de la fricción, en lugar de utilizar máquinas. El éxito fue moderado, debido a que en aquella época aún no se disponía de los materiales adecuados. Además, no había encontrado la estructura adecuada para este tipo de herramienta. No fue hasta la década de 1980 cuando se pudo fabricar una herramienta útil.
Introducción
Hoy en día, en varias aplicaciones industriales, se utiliza ampliamente la fijación de chapas metálicas delgadas con perfiles de paredes delgadas y perfiles en forma de tubo. Además, debido a la mejora de los planes actuales en la industria automovilística, la necesidad de construcciones ligeras es excesiva para aumentar la eficacia de los vehículos. Como se ha mencionado anteriormente, para la fijación de chapas metálicas, existen tres estrategias tradicionales fundamentales para la fijación mecánica. Son: i) unión mediante pernos y tuercas, ii) soldadura de tuercas y iii) inserción de remaches.
A continuación se muestra la evaluación de las técnicas tradicionales con un método novedoso. La primera técnica es la fijación con pernos, que en muchos casos es el método de fijación más utilizado en las construcciones de chapa de acero, ya que solo requiere un único taladro y roscar las chapas metálicas que se van a unir, por lo que es el método más cómodo y económico.
Sin criterios Métodos de fijación convencionales Taladrado térmico
Tuerca soldada Tuerca remachada
1 Necesidad de taladrar previamente los agujeros y desbarbar Sí Sí No
2 Características complejas Lleva mucho tiempo Lleva mucho tiempo Rápido en menos tiempo
3 Requisito de fijación especial Sí Sí No
4 Índice de error Muy alto Muy alto Muy bajo
5 Automatización Posible con condiciones y mucho esfuerzo Posible con condiciones y mucho esfuerzo Fácilmente posible con gran flexibilidad
6 Mecanizado de marcos cerrados Posible con condiciones Posible en tubos circulares Simplemente posible
7 Fiabilidad Alta Baja Alta
8 Nivel de par Alto Bajo Alto
9 Tipo de conexión Unión parcial de la microestructura mediante soldadura por puntos Conexión mecánica y prensada con chaveta Unión uniformemente cerrada de la microestructura
10 Problema de distorsión Distorsión debido a la entrada de calor por el proceso de soldadura Distorsión de la rosca y riesgo de deslizamiento Sin distorsión
Sin embargo, durante la fijación de chapas metálicas delgadas entre sí, el problema de resistencia de la unión se soluciona con una longitud de atornillado inadecuada. Se han desarrollado dos métodos para aumentar la resistencia de la unión, como la soldadura de tuercas y la inserción de remaches mediante el aumento de la longitud de atornillado. Pero estos métodos también tienen algunas desventajas, como la deformación térmica, el atasco y la torsión durante el montaje y la estabilidad limitada. La perforación térmica es el único proceso que ofrece la solución de garantizar una longitud de atornillado adecuada sin torsión mediante la formación de casquillos y roscas.
Proceso de perforación por fricción térmica
Sin embargo, al unir entre sí láminas metálicas delgadas, el problema de resistencia de la unión se soluciona con una longitud de atornillado inadecuada. Se han desarrollado dos métodos para aumentar la resistencia de la unión, como la soldadura de tuercas y la inserción de remaches, aumentando la longitud de atornillado. Pero estos métodos también tienen algunas desventajas, como la distorsión térmica, el atasco y la torsión durante el montaje y la estabilidad limitada. La perforación térmica es el único proceso que ofrece la solución de garantizar una longitud de atornillado adecuada sin torsión mediante la formación de casquillos y roscas.
Ventajas
- Proceso muy rápido (de 2 a 6 segundos)
- El proceso remodela todo el material, por lo que no se pierde material. El exceso de material forma un manguito que es aproximadamente 3 veces más largo que el espesor original del material objetivo, lo que permite realizar uniones atornilladas muy resistentes en materiales delgados.
- Es un proceso limpio, ya que no se producen residuos (partículas).
- No es necesario acceder a la parte posterior de la pieza de trabajo, como ocurre con los herrajes de presión o de auto-remachado.
- Más fiable y rápido que las tuercas remachables (una alternativa que tampoco requiere acceder a la parte posterior de la pieza de trabajo). .
- Funciona en casi todo tipo de metales.
- Especialmente roscas para espesores de pared de 0,8-5 mm
Aplicación
La ventaja de la técnica de perforación térmica es relevante en los perfiles y tubos de pared delgada, que tienen una enorme importancia en la fabricación de formas ligeras y metales.
Este enfoque debe aplicarse en una gama de chapas metálicas, estructuras de pared delgada y metales de sección transversal extraordinaria. La ventaja más importante de la perforación térmica es la perforación de tubos de sección transversal esférica, que es bastante compleja. Las funciones específicas de la perforación térmica son: fijación con pernos, accesorios de sección transversal de pared delgada y cuadrada, sellado de extintores de hornos y conexiones de combustible, cojinetes deslizantes con resistencia excesiva, bisagras de puertas de automóviles, dispositivos de bloqueo de puertas, espacio para la seguridad de fugas en válvulas de estrés, accesorios de rulos para mesas de ordenador.
Automóviles Mecanismos de dirección, barras parachoques, pedales de control, accesorios de iluminación, bastidor del chasis, fijación de bisagras, bastidor del salpicadero, montaje de asientos, tubos de escape
Mobiliario Estanterías, bastidores de escritorios y expositores
Calefacción, ventilación Calderas, radiadores, colectores de tuberías, depósitos de agua, accesorios de gas, sistemas de aire acondicionado
Construcción Refugios, estructuras de edificios, parapetos de puentes, huecos de ascensor, marcos de ventanas
Agricultura Pulverizadores de cultivos, segadoras, gradas, arados, cabinas de tractores
Conclusión
Además, es una técnica más económica, ya que ya no requiere estrategias adicionales como la soldadura de tuercas y la inserción de remaches. Además, no contamina el medio ambiente durante su funcionamiento, ya que se trata de un método de fabricación sin virutas. Se ha observado que la dureza de las zonas perforadas aumenta con el efecto del calor por fricción, lo que incrementa la resistencia. Mediante el precalentamiento de la pieza de trabajo y una velocidad excesiva del husillo, se reduce la necesidad de presión de empuje y par.
