El mecanizado de piezas pequeñas ha sido una contribución importante para la mejoría del proceso de producción en diversas industrias, un progreso que ha sido posible gracias a la introducción del Control Numérico por Computadora (CNC). Un avance que elevó aún más los niveles de precisión en las distintas técnicas de mecanizado, permitiendo la fabricación de casquillos a medida, un tema en el que profundizaremos en este artículo con la guía del equipo de especialistas de Grumeber.
Cuando hablamos de casquillos, nos referimos a piezas cilíndricas que, por lo general, se fabrican en materiales como acero, bronce o plástico. Estas piezas pueden ser mecanizadas tanto en su parte interna como externa, dependiendo de las necesidades del cliente. Además, cuentan con una tolerancia ajustada para encajar perfectamente en otra pieza, desempeñando diversas funciones según su aplicación.
Más allá del mecanizado, otros procesos utilizados en la fabricación de casquillos a medida incluyen la sinterización, la extrusión de plásticos y el doblado.
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¿Para qué sirven los casquillos a medida?
En este apartado vamos a analizar cuáles son las funcionalidades de estas pequeñas pero muy importantes piezas, ya que tienen una infinidad de aplicaciones:
- Reducir la fricciónentre dos piezas que se mueven en contacto, como un eje y un agujero. Los casquillos pueden ser de diferentes materiales, como acero, bronce, plástico o metal sinterizado, y pueden tener lubricantes sólidos o líquidos para mejorar el deslizamiento.
- Soportar cargas radiales o axialesen componentes rotatorios, oscilantes o recíprocos, como cojinetes, arandelas de empuje o placas de deslizamiento. Los casquillos a la medida pueden tener forma cilíndrica o con brida, y pueden tener ranuras, agujeros, muescas o pestañas para adaptarse a la forma de la pieza donde se insertan.
- Hacer gazas de los cablestipo “Flemish Eye”, que son bucles en los extremos de los cables de acero que se utilizan para sujetar cargas. Los casquillos a medida se colocan sobre el cable y se prensan para fijar la gaza y evitar que el cable se deshilache.
- Transmitir cargas axiales y radialesen aplicaciones fuera del mundo industrial, como en bicicletas, patines, patinetes o coches de juguete. Los casquillos cónicos se utilizan para conectar las ruedas con los ejes y permitir que giren libremente.
Ventajas de la fabricación de casquillos a medida
La fabricación de casquillos a medida ofrece múltiples beneficios a quienes necesitan piezas con especificaciones exactas. Generalmente, estos casquillos personalizados son demandados por diversas industrias, como la de maquinaria pesada, equipos de transporte y construcción, automotriz, agropecuaria, naval e incluso la producción de alimentos.
En estos sectores, la precisión es clave para garantizar el correcto funcionamiento de los equipos. Por ello, la fabricación de casquillos a medida exige un alto nivel de simetría y cálculo, permitiendo que el uso de estas piezas posea ventajas como:
- Adaptación perfecta: Los casquillos a la medida se ajustan a la perfección a las necesidades de cada aplicación, lo que garantiza un funcionamiento óptimo de los equipos.
- Mayor durabilidad: Al estar fabricados con materiales de alta calidad y diseñados específicamente para cada uso, la fabricación de casquillos a medida ofrece una mayor resistencia al desgaste y a la corrosión, lo que se traduce en una mayor durabilidad de los equipos.
- Reducción de costes: Aunque la fabricación de casquillos a medida puede tener un coste inicial más elevado que la compra de piezas estándar, a largo plazo resulta más rentable, ya que reduce los costes de mantenimiento y reparación de los equipos.
- Mejora del rendimiento: Los casquillos a la medida pueden mejorar el rendimiento de los equipos al reducir la fricción y el desgaste, lo que se traduce en una mayor eficiencia y productividad.
Proceso de fabricación de casquillos a medida
Los fabricantes de casquillos a medida suelen seguir un proceso que requiere de una alta precisión y un conocimiento profundo de los materiales y las técnicas de fabricación, así como la estandarización para garantizar que todos los casquillos personalizados cuenten con las mismas características. A continuación, se detallan los principales pasos de este proceso:
- Diseño: El primer paso es el diseño del casquillo. Para ello, es necesario conocer las especificaciones exactas del cliente, como las dimensiones, el material, las tolerancias y las condiciones de funcionamiento.
- Selección de materiales: Una vez se tiene el diseño, se procede a la selección del material adecuado. Para la fabricación de casquillos a medida se pueden fabricar con una amplia variedad de materiales, como casquillos metálicos a medida de acero, bronce, aluminio, plástico y materiales compuestos.
- La elección del material dependerá de las necesidades de cada aplicación, como la resistencia mecánica, la resistencia a la corrosión, la temperatura de funcionamiento y el costo.
- Fabricación: La fabricación de casquillos a medida se puede realizar mediante diferentes técnicas, como el mecanizado, la fundición, la extrusión o la inyección. La elección de la técnica dependerá del material, las dimensiones y la cantidad de casquillos a fabricar.
- Acabado: Una vez que se han fabricado los casquillos, se procede al acabado. Este proceso puede incluir el pulido, el rectificado, el tratamiento térmico o el recubrimiento. El acabado tiene como objetivo mejorar la precisión dimensional, la calidad superficial y las propiedades mecánicas de los casquillos.
- Control de calidad: El último paso es el control de calidad, que consiste en verificar que los casquillos cumplen con las especificaciones del cliente. Para ello, se utilizan diferentes técnicas de medición y ensayo, como la inspección visual, la medición dimensional, la prueba de dureza y la prueba de tracción.
Tipos de casquillos a medida mecanizados
Como hemos podido observar, los casquillos mecanizados son piezas tubulares que se insertan en otras, para reducir la fricción, soportar cargas, transmitir movimientos o fijar elementos. Según el material o la forma, así como el tipo de lubricación y la aplicación, se pueden clasificar en diferentes tipos de casquillos. Algunos de los más comunes son:
Casquillos de bronce
Son casquillos fabricados con una aleación de cobre y estaño, que tiene una buena resistencia a la corrosión al desgaste y al calor. Se utilizan en aplicaciones donde se requiere una alta durabilidad y fiabilidad, como en válvulas, bombas, maquinaria pesada o transmisiones. Los casquillos de bronce a la medida pueden ser lisos, con valona o con ranuras, y pueden tener diferentes dimensiones según el plano del cliente.
Casquillos bimetálicos
Los casquillos bimetálicos se fabrican con dos capas de metal diferentes, una interior y otra exterior. La capa interior suele ser de acero o bronce y la exterior suele ser de aluminio o plomo. La capa exterior proporciona una buena conductividad térmica y una baja fricción, mientras que la capa interior proporciona una buena resistencia mecánica y una buena adherencia. Se utilizan en aplicaciones donde se requiere una buena disipación del calor y una baja fricción, como en motores de combustión interna o compresores.
Casquillos autolubricados
Este tipo de casquillos no necesitan lubricación externa, ya que tienen incorporados lubricantes sólidos o líquidos en su estructura. Los lubricantes sólidos pueden ser grafito, PTFE o POM, y se insertan en el casquillo mediante sinterización o mecanizado. Los lubricantes líquidos pueden ser aceite o grasa, y se impregnan en el casquillo mediante un proceso especial.
Los casquillos autolubricados se utilizan en aplicaciones donde no es posible o deseable aplicar lubricación manual, como en áreas inaccesibles, de difícil acceso o con altas temperaturas.
Casquillos cónicos
Los casquillos cónicos tienen forma de cono truncado, es decir, que tienen un diámetro mayor en un extremo que en el otro. Se utilizan para conectar las ruedas con los ejes en vehículos como bicicletas, patines, patinetes o coches de juguete. Los casquillos cónicos permiten que las ruedas giren libremente y se adapten a las irregularidades del terreno.
Casquillos lisos
Los casquillos lisos tienen forma de cilindro hueco sin ninguna saliente o ranura. Se utilizan para reducir la fricción entre dos piezas que se mueven en contacto, como un eje y un agujero. Pueden ser de diferentes materiales como: acero, bronce, aluminio o plástico.
Casquillos con valona
Estas versiones con valona tienen una zona saliente en uno de sus extremos llamada valona. Se utilizan para fijar el casquillo en un enclavamiento, evitando que se desplace axialmente o se salga de su posición. Pueden ser de bronce o acero.
Casquillos excéntricos
Los casquillos excéntricos tienen el diámetro interior y el exterior descentrados, es decir, que no coinciden en el mismo eje. Se utilizan para modificar la geometría de un sistema mecánico, cambiando el ángulo o la distancia entre las piezas. Pueden ser de materiales como acero o aluminio.
Casquillos especiales
Los casquillos especiales tienen una forma o unas características particulares, según el diseño del cliente. Se utilizan para adaptarse a las necesidades específicas de cada aplicación. Pueden tener valonas cóncavas o excéntricas, taladros o roscas laterales, ranuras o muescas, etc. Pueden ser de diferentes materiales, como acero, bronce, teflón o plásticos técnicos.
Fabrica tus casquillos a medida en Grumeber
Estos son algunos de los tipos de casquillos mecanizados que fabricamos en Grumeber, pero hay muchos más según las necesidades específicas de cada aplicación.
Los casquillos mecanizados son piezas esenciales para el funcionamiento de muchos dispositivos mecánicos y eléctricos, en nuestro taller de mecanizado tenemos la capacidad de crear casquillos a la medida que estás buscando.
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