Husillo motorizado
El husillo motorizado es una de las innovaciones técnicas más importantes del siglo pasado, si no de todo el milenio pasado. Porque sin los husillos motorizados, tal y como se utilizan hoy en día en todas partes en la producción, la vida tal y como la conocemos hoy no existiría.
¿Qué es exactamente un husillo motorizado?
Cuando hablamos de un husillo motorizado, nos referimos a un eje accionado directamente y montado con precisión. Suele incluir una interfaz de herramienta, al menos en el caso de los husillos portaherramientas. La contrapartida son las máquinas portapiezas. En este caso, existe una interfaz para la pieza de trabajo. Sin embargo, estos dispositivos son claramente minoritarios.
El husillo motorizado desempeña un papel importante en las máquinas utilizadas hoy en día en la fabricación automatizada de numerosos productos.
¿Qué campos de aplicación tiene un husillo motorizado?
Como ya se ha mencionado, el husillo motorizado se utiliza en muchos ámbitos de la producción automatizada. La razón es sencilla. Casi ningún otro tipo de máquina puede garantizar un mecanizado tan preciso y rápido de las piezas como un husillo motorizado. Con velocidades de 30.000 por minuto, los husillos motorizados alcanzan una velocidad considerable y ofrecen así un nivel de producción que parecía inalcanzable hace tan sólo unas décadas.
Por tanto, no es de extrañar que el husillo motorizado se utilice generalmente en máquinas herramienta CNC. Ya sea en fresadoras, tornos o rectificadoras. El husillo motorizado también desempeña un papel importante en las áreas de HPC y HSC.La aviación moderna no sería posible sin el husillo motorizado. La producción automovilística también depende de la alta fiabilidad, por un lado, y de la velocidad de trabajo, por otro. Incluso la fabricación de moldes y herramientas en Alemania ya no puede prescindir del husillo motorizado.
Es bueno saberlo: ¿cuándo se desarrolló el husillo motorizado?
Es hijo de finales del siglo XX. En la década de 1980, las exigencias de velocidad y precisión de las máquinas de fabricación crecían por igual. Sin embargo, pronto quedó claro que una producción más rápida simplemente no era posible con las máquinas y tecnologías convencionales.
Por tanto, hubo que desarrollar nuevos enfoques. De hecho, fue en la década de 1980 cuando los primeros fabricantes tuvieron la idea de accionar directamente el husillo portaherramientas y dejar de utilizar un paso intermedio. De este modo se multiplicó la velocidad alcanzable y, al mismo tiempo, la calidad de las máquinas.
En la década de 1990, surgió una crisis en la industria de fabricación de máquinas herramienta. Las empresas aprovecharon para externalizar toda una serie de áreas. Ya entonces, la producción de husillos motorizados era un área ideal para la externalización. Esto se debe a que el husillo motorizado es un componente de una gran máquina que es autónomo y, por tanto, relativamente autosuficiente.
De este modo, el trabajo en la máquina propiamente dicha puede ser realizado por el fabricante de la máquina-herramienta, mientras que los proveedores especializados en la fabricación de componentes de máquinas para sus clientes pueden fabricar paralelamente el husillo motor. Esto ya reduce el tiempo de producción y entrega de las máquinas portaherramientas.
Sin embargo, la ventaja de esta evolución era también que nuevas empresas se centraban ahora en los husillos motorizados y desarrollaban continuamente los modelos disponibles en el mercado.
¿Qué importancia tiene el husillo motorizado en la producción automatizada actual?
De hecho, es imposible imaginar la producción automatizada actual sin el husillo motorizado. Como ya se ha mencionado, son principalmente las máquinas herramienta CNC en las que se utiliza el husillo motorizado. El propio husillo motorizado ha revolucionado los procesos de fabricación en todo el mundo. Velocidades significativamente más altas -a veces hasta 30.000 revoluciones por minuto y más- con una enorme precisión de trabajo y la posibilidad de cambiar automáticamente la herramienta como un paso de trabajo independiente.
Estos pocos puntos por sí solos hacen que los sistemas de producción más antiguos parezcan viejos y, sobre todo, muy lentos y poco prácticos al lado del husillo motorizado. Y con razón, porque el éxito y las capacidades de la industria manufacturera moderna serían inconcebibles sin el husillo motorizado.
¿Cómo se construye un husillo motorizado típico?
En algunas máquinas, el diseño varía de un fabricante a otro. Sin embargo, esto no es un factor real para un husillo motorizado. Sólo el campo de aplicación respectivo y el tipo de máquina en sí pueden dar lugar a diferencias en el diseño del husillo motorizado. No obstante, el diseño en sí suele ser similar y los distintos husillos motorizados son, al menos en cierto modo, comparables.
El husillo motorizado consta de los siguientes elementos:
- La carcasa con refrigeración integrada
- La ola
- Una interfaz de herramienta o pieza de trabajo
- La propia unidad
- El cojinete o cojinetes - por lo general hay dos que se instalan aquí
- Estator
- Rotor
- La unidad de activación
- La pinza portaherramientas
- Una brida de montaje
La carcasa de un husillo portaherramientas suele ser compacta y ocupar poco espacio. El reducido espacio en el interior del husillo aumenta naturalmente la necesidad de refrigeración. Aquí se puede utilizar aceite, aire o agua con el refrigerante adecuado. La refrigeración por agua del estator es el tipo de refrigeración más común.
El eje es el elemento central de todo el husillo. En él se integra también la interfaz de la herramienta o de la pieza. Es importante que el eje sea lo suficientemente rígido como para evaluar correctamente las enormes fuerzas que actúan sobre él y poder soportarlas al final.
La interfaz de la herramienta o la pieza de trabajo es algo así como la pieza central del husillo motorizado. Sin la posibilidad de sujetar una herramienta o una pieza de trabajo y -especialmente en el caso de los husillos portaherramientas- de cambiar la herramienta durante el trabajo, no puede haber procesos automatizados. Por esta razón, esta interfaz debe funcionar de forma absolutamente impecable
El husillo motorizado suele estar accionado por un motor eléctrico. El husillo motorizado es un accionamiento directo, lo que puede reconocerse a primera vista si se observa más de cerca. Esto se debe a que en este caso no hay caja de engranajes entre el accionamiento o motor y el husillo o eje accionado. La potencia del motor se transfiere directamente al husillo y, por lo tanto, debe coincidir al 100% con la del husillo del motor.
El cojinete del husillo es otro componente esencial de un husillo motorizado. Garantiza que las enormes fuerzas que actúan en el interior de la máquina no recaigan sobre la herramienta o el eje. El propio rodamiento debe garantizar que las herramientas de la interfaz sigan realizando su trabajo de forma fiable y correcta.
El estator y el rotor son las piezas centrales de la máquina y representan las partes fijas y móviles del husillo. Rodean el portaherramientas en el que se fijan las herramientas que se van a utilizar. La unidad de desbloqueo se encarga de abrir o "soltar" el portaherramientas cuando hay que cambiar la herramienta.
La interfaz de la herramienta propiamente dicha se encuentra en el extremo del husillo del motor y representa el punto en el que la herramienta sujeta sobresale de la propia máquina.
Conclusión: El husillo motorizado es uno de los avances más importantes del siglo pasado.
Ha cambiado significativamente el proceso de fabricación y la vida de personas de todo el mundo. Esto requiere un juicio absoluto a la hora de fabricar y seleccionar el husillo motorizado adecuado para su empresa. Porque la calidad de su producción depende de la calidad de sus husillos motorizadosy de sus máquinas de guiado de herramientas.