El mandrinatge és un tipus de mecanització en què es treballen forats en peces fabricades amb altres processos (tornejat, fresatge, etcètera), amb l’objectiu d’assolir una precisió dimensional i geomètrica més gran o de reduir la rugositat de la superfície. Amb les eines per mandrinar es poden fer forats cilíndrics i cònics, però també rosques interiors.
Màquines eina per mandrinar
El mandrinatge de peces es pot fer en moltes màquines eina, com per exemple el torn. Per mandrinar peces en un torn, la peça ha de ser un sòlid de revolució petit i tenir un forat a l’eix de simetria. La peça se subjecta al plat giratori i es fa girar, mentre una de les eines de mandrinar es fixa a la contrapunta del torn. En aquest cas, la mecanització es fa amb una barra de mandrinar.
Quan es volen mecanitzar peces amb un o diversos forats, s’utilitzen fresadores, centres de mecanització (amb eines de mandrinar rotatòries) i màquines especials anomenades mandrinadores.
Què és una mandrinadora?
Amb una mandrinadora es poden fer forats en peces cúbiques, amb toleràncies estretes i que requereixin una gran qualitat de mecanització. Aquestes màquines eina han de tenir gran precisió i toleràncies baixes, ja que una de les seves característiques és que poden treballar superfícies estretes. Una mandrinadora pot fer múltiples operacions, totes relacionades amb l’engrandiment de forats existents. Algunes d’aquestes operacions són:
- Escariat, amb eina multitall que fa forats més precisos, amb una tolerància de profunditat limitada i un tall radial petit.
- Mandrinatge d’un sol tall, per al desbast, l’acabat i l’acabat amb control d’encenalls; també s’utilitza quan la potència de la màquina no és suficient.
- Mandrinatge escalonat, amb eines per mandrinar anomenades plaquetes, situades a diferents altures axials i diàmetres.
- Mandrinatge multitall, per al desbast amb avanç per revolució.
Com ja s’ha especificat, els torns i les fresadores es poden convertir fàcilment en mandrinadores sempre que s’utilitzin les eines de mandrinar adequades. Ara bé, si vol adquirir una màquina específica per a aquestes operacions, n’hi ha de tres tipus: verticals, horitzontals i de coordenades.
Les mandrinadores verticals s’anomenen així pel gir que es fa sobre una taula horitzontal; en les mandrinadores horitzontals, la peça roman estacionària mentre el fus gira sobre un eix horitzontal. Finalment, les mandrinadores de coordenades fan orificis en peces que necessiten moltíssima precisió, com les matrius.
Quines eines per mandrinar ha d’escollir?
L’elecció de les eines per mandrinar depèn de la màquina amb què es vulgui fer aquesta mecanització. La mandrinadora, per exemple, utilitza un capçal micromètric (que no és el mateix que el plat del torn). Aquest capçal micromètric s’ha dissenyat específicament per fer aquestes tasques en aquest tipus de màquines eina i també s’anomena mandrí o capçal de mandrinar.
El mandrí d’acer va muntat en un portaeines de mandrinar i limita les condicions de tall a causa de la rigidesa que pugui tenir aquesta eina. A més, durant aquest tipus de mecanització cal evitar les vibracions excessives que puguin comprometre la precisió i la qualitat dels forats. Com s’han d’escollir les eines per mandrinar de manera adequada? Què cal tenir en compte?
Característiques de les eines de mandrinar
Independentment de la màquina eina que utilitzi per fer aquest tipus de mecanització, cal tenir en compte certes consideracions. Busqui eines que agilitzin el procés i que alhora el facilitin. En el cas de les mandrinadores, és important buscar una màquina que pugui fer el desbast de les peces, que disposi dels sistemes de subjecció adequats i que tingui poca tendència a les vibracions. L’eina ha d’estar fabricada amb materials resistents (fosa, forja, inoxidable, etcètera), ja que l’eina de mandrinar ha de suportar grans velocitats i altes temperatures i ser prou dura per treballar peces de gran duresa.
A més d’aquestes característiques, hi ha altres aspectes molt específics a l’hora d’escollir l’eina més adequada. Es recomana seleccionar l’eina amb el diàmetre de barra més gran possible i que sigui capaç d’evacuar els encenalls de manera eficaç. També és important escollir eines per mandrinar amb una gran tenacitat i resistència al desgast.
En les mandrinadores i els centres de mecanització és molt important triar bé les eines, perquè el cost de producció d’aquest tipus de treball és força elevat; per tant, les mecanitzacions s’han de fer en el menor temps possible i buscant sempre la precisió i la qualitat. Perquè el mandrinatge sigui òptim, convé tenir en compte el disseny de la peça, el material i les seves limitacions, és a dir, si el mandrinatge és d’interiors o exteriors, si és un ranurat, desbast o acabat. També caldrà considerar l’estabilitat i les condicions de la mecanització i, és clar, el tipus de màquina que s’utilitza i la seva potència.