Costo de los materiales magnéticos

Cualquier plan para satisfacer las demandas de los clientes de hoy debe incluir poner y sacar las piezas de las máquinas lo más rápido posible, al tiempo que se garantiza la seguridad adecuada. permitiendo el acceso de la herramienta de corte a las áreas del trabajo que deben mecanizarse y logrando una presión de mantenimiento constante sobre las piezas de trabajo. Esto es especialmente aplicable a piezas de trabajo sensibles a la presión que son propensas a deformar por las presiones de las viseras y abrazaderas mecánicas.

Los fabricantes de moldes deben evaluar constantemente el mejor enfoque para la tenencia laboral. Como usuarios de centros de mecanizado CNC y fresadoras, generalmente se basan en el uso de métodos tradicionales de sujeción y fijación, que requieren un tiempo de configuración significativo antes de que pueda comenzar una operación de mecanizado real. Cuando una operación de mecanizado o fresado implica la producción de múltiples piezas o partes de diferentes dimensiones, la cantidad de tiempo de configuración aumenta exponencialmente, en función del número, tamaño y orientación requerida de las piezas, y contribuye a una reducción general de la productividad total de la operación. El uso de dispositivos magnéticos es una alternativa de trabajo altamente versátil para que los usuarios reduzcan el tiempo de configuración y aumenten la productividad.

Alternativas magnéticas

Los mandriles magnéticos son el tipo más flexible de sistema de sujeción de trabajo para la gama más amplia de máquinas herramienta, incluyendo máquinas herramientas horizontales y verticales, centros HSM, tornos CNC, molinos, EDM aplicaciones robóticas paletizadas y molinillos de superficie. Son más flexibles debido a su versatilidad de uso. El Uso de mandriles magnéticos para fijar piezas de trabajo a la mesa o superficie de mecanizado ahorra tiempo sobre la sujeción o sujeción mecánica.

Las piezas de trabajo se unen manualmente a la cama, utilizando abrazaderas de sujeción o vises que deben atornillarse o fijarse como parte de la configuración de la máquina para garantizar un posicionamiento firme y preciso de la pieza de trabajo de acuerdo con el programa CNC de la máquina. Los mandriles magnéticos son más flexibles o complacientes si un fabricante de moldes quiere mecanizar varias piezas con una configuración o varias partes de diferentes dimensiones. Cada uno de estos escenarios requeriría mucho más tiempo de configuración para prepararse para el proceso de mecanizado frente al uso de mantenimiento de trabajo magnético. Son más flexibles, es decir, capaces, en comparación con la sujeción de trabajo de vacío, porque la potencia de retención del imán puede exceder la fuerza de succión creada por el vacío, que es particularmente beneficioso para el mecanizado de piezas de gran tamaño. Además, la configuración con mandriles de vacío requiere una máscara para sellar cualquier orificio que no esté cubierto directamente por la pieza de trabajo montada.

Disponer de soporte completo ¡enla sujeción uniformada de toda la superficie de la pieza de trabajo! Reduce la vibración inducida por el mecanizado. Los imanes tienen un efecto de amortiguación en el trabajo debido al hecho de que mantienen el trabajo en un área de contacto relativamente grande en comparación con las viseras y abrazaderas mecánicas. Debido a la construcción de pieza sólida del imán, actúa como un amortiguador entre el lecho de la máquina y la pieza de trabajo para amortiguar o impedir la vibración generada por la máquina herramienta, que puede afectar el resultado de la pieza de trabajo. El Uso de mandriles magnéticos permite al usuario final ejecutar alimentaciones y velocidades más rápidas sin charlas.

Si una pieza de trabajo se sostiene de manera desigual o se sujeta al lecho de mecanizado con abrazaderas mecánicas o viseras, la máquina debe operarse para adaptarse a esas condiciones, requiriendo típicamente múltiples paradas y arranques. Esta acción de parada/inicio puede crear imperfecciones en la superficie de la pieza, que deben corregirse en una operación de posmecanizado, como limpieza de bancos o pulido, para eliminar las imperfecciones. Además, pueden ser necesarios múltiples programas CNC para trabajar alrededor de abrazaderas mecánicas para lograr la configuración de superficie o pieza deseada. Finalmente, son posibles velocidades de alimentación más rápidas debido a la capacidad del imán para mantener firmemente la pieza de trabajo en su lugar y posicionada con precisión mientras la muela, fresadora o taladro realiza el proceso de extracción de material.

Ya no se asocia solo con operaciones de molienda de superficies, la retención de trabajo magnético está ganando popularidad. Más fabricantes de máquinas herramienta y usuarios finales están buscando formas de mejorar la productividad o reducir el tiempo de configuración para mejorar sus procesos de máquinas y crear una máquina más eficiente con un mejor ROI. Los avances en tecnologías y materiales hacen que los imanes sean viables para todos los tipos de mecanizado de piezas ferrosas. Por ejemplo, materiales como imanes de neodimio (materiales de tierras raras) dan a los imanes la capacidad de lograr fuerzas de retención más agresivas para las piezas mientras se mantiene el tamaño y el peso del imán en un tamaño manejable.

Selección DE UN Chuck magnético

Considere estos factores al seleccionar el tipo de Chuck magnético para una aplicación.

Límite Impuesto

Las limitaciones más evidentes para utilizar la sujeción magnética del trabajo es que algunos materiales, como la cerámica y los plásticos, así como algunos metales como el acero inoxidable, el aluminio o el bronce, no puede ser sostenido por un imán. Sin embargo, si una pieza de trabajo es ferromagnética; se debe considerar un material que contiene partículas de hierro en su composición metalúrgica que reaccionan cuando se exponen o entran en contacto con una fuerza magnética.

Materiales

Las máquinas y el tipo de mecanizado son consideraciones importantes para la selección básica. Para determinar la mejor solución magnética, es importante conocer los elementos que se aplicarán a la pieza de trabajo por el tipo de máquina que se utilizará. Factores como la potencia, la velocidad del eje y el tamaño del cortador o la herramienta son parte del proceso de evaluación, pero otras consideraciones incluyen el tipo de material, dureza, forma y planitud del material de la pieza de trabajo. Las variaciones de los materiales de las piezas de trabajo dentro de un trabajo y las diferencias entre el puesto de trabajo requieren el ingeniero de aplicación o el maquinista. Seleccione el estilo de Chuck magnético que permitirá la mayor flexibilidad, Hacer coincidir el mandril magnético más apropiado a la operación de un usuario para obtener el resultado deseado. El material de la pieza de trabajo, el tamaño, las condiciones de la superficie y las tasas de eliminación de metales tienen un impacto en las fuerzas de separación y deben tenerse en cuenta, junto con la potencia de retención necesaria, la precisión, requisitos de repetibilidad y durabilidad para garantizar que se utilice el mejor Mandril para el trabajo.

Aceros

Los aceros suaves son los más atractivos magnéticamente porque el bajo contenido de carbono no solo influye en la dureza del material, sino que también es un factor determinante en cuanto a qué tan magnético es el material. Los aceros bajos en carbono, como el acero 1020 SAE, son casi tan buenos conductores de líneas magnéticas de fuerza como el hierro puro. Los aceros de aleación dura son menos atractivos porque muchas aleaciones contienen materiales no magnéticos, que reducen la capacidad de las líneas magnéticas de fuerza para fluir hacia la pieza de trabajo. Una aleación como la serie SAE 300 de acero inoxidable es un conductor magnético casi tan pobre como el aire. El tipo 416 acero inoxidable se considera magnético, pero contiene suficiente cromo para que un imán pueda desarrollar solo la mitad de la fuerza sobre el acero inoxidable tipo 416 que sobre el acero 1020 SAE. El hierro fundido es considerablemente menos atractivo que el acero suave, pero es un candidato viable para la sujeción magnética. Debido a su contenido de carbono, la fuerza desarrollada sobre el hierro fundido es menos de la mitad de la desarrollada en el acero 1020 SAE. Además, el hierro fundido es más poroso, por lo que las líneas de flexión generadas por el imán no fluyen tan fácilmente a través del hierro fundido, lo que resulta en una reducción en la potencia de retención. Sin embargo, debido a su porosidad, las máquinas de hierro fundido son más libres y se requieren menos fuerzas de corte para procesar la pieza de trabajo.

Superficie

El área de superficie también es una consideración para el mecanizado con un imán. Los imanes pueden ejercer hasta 180 libras por pulgada cuadrada de poder de retención de fuerza magnética, pero las partes más pequeñas tienden a necesitar la ayuda de topes laterales magnéticos o topes positivos en dos lados para brindar la seguridad adecuada. Las piezas más pequeñas tienen menos área de contacto disponible y la sujeción magnética está directamente relacionada con el área de contacto. Pueden ser necesarios topes positivos para superar las fuerzas de la máquina para piezas de trabajo que tienen áreas de contacto pequeñas. Las piezas de forma irregular pueden aprovechar la fijación magnética para sujetar de forma segura las piezas de trabajo. La fijación magnética funciona mejor en este caso debido al factor de ahorro de tiempo; el proceso de configuración se simplifica cuando no se necesitan abrazaderas mecánicas ni Viseras para colocar las piezas para el procesamiento.

Chip de control

¿Qué impide que las virutas se peguen por todas las piezas mecanizadas? Esa es una de las primeras preguntas que se hacen sobre la sujeción magnética del trabajo. Los chips generalmente no son un problema para la sujeción magnética del trabajo porque el campo magnético del mandril no hace que los chips se adhieran al trabajo. El área de superficie de un chip es muy pequeña en comparación con el tamaño de la pieza de trabajo. El tamaño del área de contacto disponible para la fuerza magnética es minúsculo en comparación con la pieza de trabajo. Sin embargo, es necesario comprender la relación entre el magnetismo y la pieza de trabajo para garantizar que no se produzcan problemas en el chip (consulte Elección de una barra lateral de la pieza de trabajo, página 22). El mandril limita la profundidad del campo magnético, lo que evita que llegue muy alto en la pieza de trabajo. Cuando se conoce la aplicación, el mandril puede diseñarse para limitar la profundidad del campo magnético, evitando que la fuerza llegue a la pieza de trabajo. Si se producen problemas de CHIP, el problema se puede aliviar mediante el uso de opciones de control variable para reducir la cantidad de fuerza aplicada, y/o mediante el uso de bloques elevadores para mantener el circuito magnético alejado del área de mecanizado.

Circuitos magnéticos

Una vez que se toma la decisión de usar (o evaluar) la retención de trabajo magnético, la siguiente opción es el tipo de circuito magnético que mejor se adapte a la máquina herramienta y el flujo de trabajo del usuario. Se utilizan tres tipos de circuitos en los mandriles magnéticos modernos: magnético permanente, electromagnético y electropermanente. Debido a la variedad disponible, es importante que los usuarios potenciales discutan sus necesidades con el fabricante de soporte de trabajo magnético. La aplicación a menudo dicta qué tipo usar.

Chucks magnéticos permanentes

Los mandriles magnéticos permanentes consisten en dos paquetes a juego de materiales magnéticos. Una palanca mecánica alinea los paquetes para dirigir la fuerza magnética a través de la placa superior y hacia la pieza de trabajo. Cuando la palanca se invierte, las fuerzas magnéticas están contenidas dentro del mandril y la pieza de trabajo se libera.

Chucks electromagnéticos

Los mandriles electromagnéticos utilizan voltaje de CC en una bobina que rodea piezas polares de acero suave. Los polos son magnéticos siempre que se aplique voltaje. Los mandriles electromagnéticos pueden proporcionar una potencia de sujeción variable, lo que mejora en gran medida su capacidad para soportar una amplia gama de condiciones de mecanizado. Las capacidades de interfaz con los centros de mecanizado facilitan la automatización de la operación.

Chucks electro permanentes

Los mandriles electro permanentes (también llamados electroperma) combinan electroimanes permanentes y. En este diseño, una bobina rodea el material de imán permanente, y cuando se aplica voltaje de CC a la bobina, el material del imán se carga y se vuelve magnético. La única forma práctica de desmagnetizar el material del imán es volver a aplicar el voltaje de CC en una dirección inversa desde el circuito de carga.

Los imanes de electroperma no perderán atracción magnética si hay una pérdida de potencia. Lo más importante para las aplicaciones de corte de metales, son a prueba de fallas. El magnetismo es independiente del servicio eléctrico. Los imanes de electroperma se pueden desconectar de su fuente de alimentación, lo que los hace portátiles. En aplicaciones de trabajo de metales, particularmente si se utilizan paletas, la característica de electroperma permite que se utilicen para aplicaciones de carga de paletas y lápidas fuera de la máquina.

El mandril magnético debe superar las fuerzas generadas por la operación de mecanizado y ser capaz de mantener las tolerancias requeridas en el proceso. Debe ser capaz de repetir las tolerancias una y otra vez y ser capaz de soportar el entorno de mecanizado. Los mandriles magnéticos pueden no ser la respuesta para cada aplicación y tienen limitaciones, al igual que existen limitaciones en la sujeción mecánica. Sin embargo, en el entorno competitivo actual, los fabricantes de moldes son prudentes para explorar y emplear todos los recursos disponibles para reducir el tiempo y los costos de producción para mejorar sus plazos de entrega y entrega a los clientes mientras se preservan o mejoran las ganancias.

Si la aplicación es correcta, los imanes son excelentes herramientas para las tiendas que desean reducir los costos operativos. La mayoría de los fabricantes de mandriles magnéticos brindarán asistencia de ingeniería para seleccionar y usar sus productos. El conocimiento de los principios magnéticos a menudo es necesario para el éxito, pero los resultados siempre valen la pena el esfuerzo.