Plantillas y dispositivos: claves para su fabricación

Las plantillas y dispositvos facilitan la vida. Por un lado, tenemos a las plantillas, que sirven para sostener una pieza de fabricación en su lugar mientras realiza una tarea repetitiva como perforar o roscar orificios. Las dispositivos, en cambio, no guían una herramienta de fabricación, sino que sostienen una pieza de trabajo estable en una posición, orientación o ubicación fija. Una prensa de precisión estándar es un ejemplo común de dispositivo.

Puedes encontrar ambas en la tienda oficial de Censa Industrial.

Dejando a un lado las diferencias, tanto las plantillas como los dispositivos son herramientas que marcan una gran diferencia. Aumentan la productividad, mejoran la repetibilidad de las piezas, facilitan el montaje y desmontaje de las mismas e incluso ayudan a crear un entorno de trabajo seguro. Casi todos los procesos de fabricación industrial automatizados se basan en plantillas y dispositivos para construir constantemente piezas que funcionen correctamente. Los ingenieros pueden asegurarse de que sus plantillas y dispositivos sean fuertes y estén bien diseñadas teniendo en cuenta estas consideraciones clave.

Conceptos básicos de diseño de plantillas y dispositivos

La clave para fabricar plantillas y dispositivos comienza con comprender cómo funcionan los grados de libertad. Cualquier objeto en el espacio tiene seis grados de libertad: arriba / abajo, izquierda / derecha, adelante / atrás y la capacidad de rotar alrededor de 3 ejes (X, Y y Z). Un dispositivo diseñado correctamente debe restringir estas libertades tanto como sea posible para mantener la pieza bloqueada en su posición, pero no tanto que la pieza esté demasiado restringida.

La restricción excesiva ocurre cuando fuerzas redundantes intentan hacer el mismo trabajo y terminan funcionando de manera contraproducente. Una silla de cuatro patas es un excelente ejemplo de esto: la cuarta pata es mecánicamente innecesaria y provocará un balanceo si la silla está sobre una superficie irregular. En el mejor de los casos, las fuerzas excesivamente restringidas no tendrán ningún efecto en las fijaciones, pero en el peor de los casos, se traducirá en una calidad deficiente de la pieza y un mayor riesgo para el operador.

Es fundamental que los ingenieros sean precisos cuando se trata de libertades. Un diseño de dispositivo menos restringido es mejor para piezas como piezas fundidas que tienen un poco más de variación, mientras que un diseño de dispositivo más restringido es mejor para piezas mecanizadas o moldeadas por inyección con superficies más precisas.

Un diseño exitoso de plantilla o dispositivo tiene en cuenta cómo funcionará la herramienta, además de cómo se sentirá al operar la herramienta. Cada aplicación será diferente, pero los ingenieros siempre deben incorporar el diseño centrado en el ser humano en sus planes. Comience con estos cálculos de diseño de plantilla y dispositivos:

1. Siempre que sea posible, diseñe plantillas y dispositivos para operar con una sola mano. De esta manera, los operadores pueden usar una mano para sostener el dispositivo y la otra para posicionar o estabilizar la pieza.
2. Diseñe una plantilla o dispositivo que no necesite ayuda humana para sujetar una pieza durante las operaciones secundarias.
3. Opte por geometrías que hagan obvios los errores de desalineación. Esto puede reducir las lesiones en el lugar de trabajo.
4. Considere cómo encajará la plantilla o el dispositivo en el flujo de trabajo de producción general.
5. Intente crear un diseño que utilice la menor cantidad de pasos. Esto recorta los tiempos de ciclo y reduce al mínimo los fatigosos movimientos repetitivos.

Las plantillas y dispositivos se pueden fabricar mediante mecanizado CNC e impresión 3D, pero en general, la impresión 3D ofrece una serie de ventajas. En este caso, la fabricación aditiva es más económica y rápida que el mecanizado CNC por un amplio margen. Además, solo la impresión 3D ofrece a los ingenieros la flexibilidad de volver a optimizar el diseño con frecuencia.

Manténgase al pendiente de nuestra parte 2, en la cual conocerá las mejores prácticas en la fabricación de plantillas y dispositivos.

Si ya se encuentra convencido con esta primera parte, contáctenos hoy para comenzar.