Métodos, tipos y procesos de fabricación de engranajes para mejorar la productividad de tus procesos industriales con maquinaria hecha a la medida.
El movimiento es el punto de partida de cualquier pieza en reposo y en el caso de las máquinas no es la excepción. Los engranajes son los elementos que posibilitan su funcionamiento para la producción del sector industrial y la configuración de objetos de uso cotidiano.
Sin los engranajes muchas de las cosas no serían como las conocemos hoy en día; la bicicleta seguiría siendo un “velocípedo” difícil de mover y los relojes se mantendrían estáticos. La magia se encuentra en estas ruedas de diferentes tamaños capaces de poner en marcha una infinidad de objetos.
El origen de los engranajes
El origen de los engranajes se remonta a la antigüedad griega, gracias a los aportes del físico Arquímides, quien utilizó sus conocimientos matemáticos para crear el mecanismo de Anticitera, conformado por 27 ruedas de engranaje para seguir el movimiento de la luna.
La astrología constituía parte fundamental en la vida de los griegos, quienes utilizaban el movimiento de los astros para obtener información de utilidad, predecir cambios estacionales, identificar el momento adecuado para la siembra y situar fechas religiosas importantes.
Miles de años después esta invención llegaría para quedarse y facilitar la vida de los seres humanos, desde la transportación hasta la alimentación. A continuación te explicamos en qué consiste la fabricación de engranajes y su utilidad en la industria.
¿Qué es el engranaje?
Un engranaje es un artefacto dentado integrado de dos o más piezas que al estar en contacto transmiten energía mecánica mediante la generación de un movimiento circular. Los dientes de cada engrane embonan entre sí para arrastrar a las ruedas y mantener una acción continua.
El funcionamiento de los engranajes se basa en dos componentes principales: una corona y un piñón. La rueda que transmite el movimiento se conoce como motriz y la que es arrastrada es la rueda conducida.
Los engranajes varían de acuerdo al tamaño, la posición de los dientes y el tipo de material, como acero, aluminio y hierro. Esto se adecúa a partir del objeto a accionar y la función a cumplir.
¿Cuál es la función de los engranajes?
La función principal de los engranajes es el traslado de fuerza para accionar un objeto. Sin embargo, esto se traslada a distintos tipos de maquinaria con variados usos y aplicaciones en la industria.
Principales aplicaciones
Agricultura: Los tractores agrícolas están formados por estructuras de gran tamaño y resistencia, hechos para soportar tareas como el transporte y la carga de productos requeridos para la cosecha de cultivos. Dentro de sus componentes se encuentran los engranajes, incluidos dentro de la caja del motor para el cambio de velocidades.
Automóviles: La fabricación de engranajes es indispensable en el sector automotriz, ya que gracias a este mecanismo las ruedas delanteras avanzan a las diferentes direcciones establecidas por el conductor.
De acuerdo con Statista, en 2021 se produjeron alrededor de 80 millones de vehículos con motor en el mundo, en los que se requiere la fabricación de engranajes para su correcto funcionamiento.
Turbinas eólicas: Además del viento, los engranajes son componentes primordiales en las turbinas eólicas. Estos deben soportar altas tensiones, vibraciones y temperaturas, por lo que su material debe estar hecho a la medida.
Tipos de engranajes
Los engranajes se diferencian a partir del tamaño, la posición y forma de sus dientes, de ahí que se dividan de acuerdo a la siguiente clasificación:
Ejes paralelos
- Rectos: Este tipo de engranajes son los más comunes y más sencillos de fabricar. Su principal característica son sus dientes rectos, encargados de empujar y transmitir la energía. Se subdividen en: engranajes paralelos de dientes rectos y engranajes perpendiculares y cónicos
- Cilíndricos o helicoidales: A diferencia de los engranajes rectos, los cilíndricos o helicoidales cuentan con dientes oblicuos capaces de empujar con mayor fuerza y velocidad. Sus ventajas son el silencio y la suavidad al estar en operación, a pesar de ello requieren de mayor mantenimiento respecto a los engranajes rectos.
- Doble helicoidales: Sus hélices se intercalan al estar en funcionamiento para generar un empuje con fuerzas opuestas e iguales.
Ejes perpendiculares
- Helicoidales cruzados
- Cónicos de dientes rectos
- Cónicos de dientes helicoidales
- Cónicos hipoides
- Helicoidales de rueda y tornillo sinfín
¿Cómo es el proceso de fabricación de engranajes?
El primer paso en la fabricación de engranajes es el diseño, en función del uso que tendrá. Para ello habrá que seleccionar el tipo de engranaje —paralelo o perpendicular—, ya que este es el indicador para calcular la transmisión de movimiento de la pieza.
Una vez definidos los aspectos técnicos es momento del maquinado y el proceso de dentado, para los que se deben elegir cortadores especiales. Al finalizar este paso, los engranajes deben someterse a pruebas para verificar si es necesario aplicar ajustes.
Métodos de fabricación de engranajes más usados
Mecanizado de engranajes
El mecanizado de engranajes hace referencia a un conjunto de mecanismos para la elaboración del artefacto dentado, el cual atraviesa por un proceso de limado hasta obtener la forma deseada.
Mecanizado por abrasión
Esta técnica es empleada en la fabricación de engranajes mediante la fricción entre dos piezas hasta desgastarse entre sí. El material desprendido es conocido como muela abrasiva.
Mecanizado por arranque de viruta
El mecanizado por arranque de viruta también tiene por objetivo el desprendimiento del material excedente. A diferencia del mecanizado por abrasión, esto se logra mediante máquinas automatizadas que definen perfectamente la forma de los engranajes fabricados.
¿Cuál es la diferencia entre los engranajes estándar y los engranajes a medida?
El principal diferenciador entre los engranajes estándar vs los engranajes a la medida es la precisión. Los engranajes a la medida están hechos para una maquinaria en específico, por lo que su ajuste y funcionamiento se potencia respecto a un componente estándar, en el que pueden existir variaciones de tamaño o forma.
Para ello te recomendamos acudir con expertos en maquinados CNC, como Boltronic , quienes cuentan con el equipo y el personal capacitado para la elaboración de piezas a la medida en función de tus necesidades.
¿Cómo es el mantenimiento de los engranajes?
Cualquier maquinaria tiene un tiempo de vida que puede incrementarse en mayor o menor medida, en función del mantenimiento y los cuidados durante su uso. Además de la fabricación de engranajes hay que considerar cuatro aspectos fundamentales que incrementarán la productividad del sistema:
- Lubricación de piezas
- Rectificado de dientes de engranaje
- Análisis del estado
- Índice de viscosidad
Asegúrate de que los componentes de tu maquinaria se encuentren en las mejores condiciones, ya que de ello dependen los resultados alcanzados. En Boltronic te ayudamos a alcanzar la máxima eficiencia y calidad desde la fabricación de engranajes a la medida hasta su mantenimiento para mayor durabilidad. La precisión es sinónimo de calidad.
