Dominar el rectificado de doble disco: Principios clave y beneficios

¿Por qué rectificar con dos ruedas a la vez?

Fiel a su nombre, el rectificado de doble disco usa dos ruedas abrasivas opuestas para rectificar dos lados de un material al mismo tiempo. Esto lo hace método muy eficiente para lograr tolerancia ajustada de acabado superficial, planicidad y paralelismo en las aplicaciones adecuadas. Sin embargo, hay cierto aura de misterio alrededor del rectificado de doble disco.

Cómo funciona el proceso

El rectificado de doble disco es como rectificado Blanchard de dos caras, en que remueve material más rápido que métodos como rectificado superficial. (Por supuesto, con cualquier método abrasivo, velocidad de remoción depende de elección de rueda y otras variables.) Sin embargo, las tolerancias de rectificado de doble disco son superiores a lo que puede lograr un rectificador Blanchard.

Como rectifica dos lados de pieza simultáneamente, el rectificado de doble disco puede remover mucho más material y, en efecto, reducir el tiempo de rectificado a la mitad. Además, el proceso se adapta bien a amplia gama de materiales —desde acero inoxidable, aceros para herramientas, metales sinterizados y aleaciones de alta resistencia, hasta metales ferrosos o no ferrosos, bronce, cobre, aluminio, y más.

Descubriendo el misterio de la máquina de doble disco

Parte del "misterio" es que ocurre largely fuera de vista, con el proceso típicamente encerrado por la campana de la máquina. Esta falta de visibilidad puede hacer nervioso a maquinista menos experimentado.

En máquina de doble disco, los discos se montan opuestos en par de husillos. Las máquinas vienen en configuraciones vertical y horizontal, referidas a posición de husillos, no dirección de avance de piezas. En Metal Cutting Corporation, preferimos máquinas de husillo vertical porque permiten mejor control sobre alimentación de piezas.

Los controles de la máquina también permiten a maquinista experto programar RPM de ruedas, avance, velocidad de rectificado y cuánto material remover. Además, una máquina de rectificado de doble disco bien diseñada tiene capacidad de leer y medir espesor de cada pieza mientras se rectifica, y dar retroalimentación inmediata a la máquina. Esto permite ajustar continuamente el tamaño de rectificado independientemente del desgaste en ruedas abrasivas.

Algunas ventajas del rectificado de doble disco

En general, los servicios de rectificado de doble disco pueden proporcionar alto grado de precisión dimensional, con tolerancias, paralelismo y planicidad a ±0,0002" (0,00508 mm). También es rentable para controlar espesor de piezas metálicas pequeñas.

Con sus dos discos abrasivos, el rectificado de doble disco remueve cantidades iguales de material de dos lados opuestos de la pieza simultáneamente. Esto iguala cantidad de tensión en la pieza, permitiendo al proceso:

• Reducir tensión interna y mejorar estabilidad de pieza durante mecanizado y operaciones secundarias
• Proporcionar alto grado de precisión y paralelismo
• Lograr tolerancias de planicidad muy difíciles con proceso de rectificado de un solo lado

El proceso de rectificado de doble disco también produce mejor acabado superficial que muchas otras técnicas de rectificado, reduciendo o eliminando patrones de rectificado al salir las piezas.

Impresionante variedad de piezas metálicas se mecanizan en rectificadores de doble disco, incluyendo estampados, fundiciones a presión, troquelados, anillos y válvulas. Para componentes automotrices, el proceso se usa ampliamente en fabricación de pastillas de freno, cojinetes y piezas de motor. Como el rectificado de doble disco proporciona paralelismo y planicidad consistentes pieza a pieza en producción en masa, el método es gran opción para material que necesita apilarse o cara-puntearse.

¿Por qué elegir rectificado de doble disco sobre lapeado plano?

En Metal Cutting, a veces nos preguntan sobre diferencias entre rectificado de doble disco y lapeado plano de precisión. Nuestra contención es que los dos son (sin intención de juego de palabras) métodos superpuestos.

Cuando tiene piezas metálicas donde acabado superficial, planicidad, paralelismo o espesor deben mantenerse a tolerancias muy ajustadas, podría rectificar doble disco o lapear plano esas piezas. Sin embargo, las diferencias entre los dos procesos —en acabado superficial, velocidad y mano de obra— son lo que impulsa la elección.

Ambos usan partículas abrasivas para remover material de superficies de pieza. Pero donde rectificado de doble disco usa abrasivos fijos, unidos a ruedas duales, el lapeado plano usa polvos abrasivos sueltos suspendidos en líquido que se mueve libremente (pasta). Además, el proceso de lapeado generalmente se hace a bajas velocidades.

Pero quizás la mayor diferencia está en cómo las piezas se alimentan a las máquinas.

Con máquina de lapeado plano, cada pieza debe cargarse físicamente en portador a mano y luego descargarse a mano tras rectificado. Si tiene 1.000 piezas y su portador de lapeado sostiene 100, debe recargar 10 veces. Si tiene 10.000... 100.000... un millón... eso hace cargar y descargar máquina de lapeado plano extremadamente intensivo en mano de obra. Problemas como tensión de acabado superficial pueden hacer que piezas se peguen a la placa, ralentizando aún más descarga.

En contraste, el rectificado de doble disco es más rápido, menos intensivo en mano de obra y más rentable que lapeado plano. Porque, aunque las piezas se alimentan en rectificador de doble disco una a una, las piezas en realidad se auto-alimentan a través de la máquina.

Las piezas —de cualquier tamaño o cantidad— se vierten en cuenco vibratorio alimentador. Desde allí, vibran su camino por rampa a vía y marchan solas, una a una, en las dos ruedas giratorias del rectificador. Todo sucede mucho más rápido que cargar a mano el portador para máquina de lapeado.

Las ruedas de rectificado en ángulo agarran cada pieza, ejercen proceso sustractivo, y 120° después, la pieza sale a una plataforma. Allí, cada pieza se mide automáticamente y luego se reúne con otras piezas rectificadas equivalentemente. La máquina ajusta continuamente mientras las piezas se alimentan continuamente.

Así que además de ahorrar tiempo y coste de gente para cargar máquina a mano, el proceso de doble disco es mucho más rápido porque en ese arco de 120° puede remover suficiente material para completar trabajo sin descarga y recarga manual de placas.

Dónde destaca el lapeado plano

Por otro lado, hay desventaja potencial del rectificado de doble disco comparado con lapeado plano. El proceso de rectificado inherentemente no resulta en acabado superficial tan liso como lapeado plano, que a menudo se usa para corregir irregularidades o daños en piezas metálicas.

Aunque hay universo de ruedas notables para rectificadores de doble disco, desde abrasivos comunes a CBN y otros super-abrasivos, el acabado de pieza lapeada, con grano adecuado y pasta óptima, será más liso. De hecho, usando técnicas avanzadas de manejo y herramientas, el lapeado puede lograr acabados Ra superiores tan lisos como 4 Ra fuera de máquina.

¿Qué pasa con su aplicación?

Juntas, las características del rectificado de doble disco lo hacen altamente rentable para producción en masa. De hecho, para operaciones de alto volumen requiriendo tolerancias ajustadas, el método proporciona eficiencia de coste óptima con tiradas de mayor cantidad.

En análisis final, decidir si rectificado de doble disco es proceso óptimo para su aplicación requiere comprensión profunda de parámetros específicos de su trabajo, así como entendimiento de diferentes opciones para rectificado de precisión de metal.