mandril

Un mandril es un dispositivo de sujeción que agarra y sostiene una pieza de trabajo, herramienta o material de forma segura mientras se trabaja en él. La aplicación más común es sujetar una broca giratoria o una herramienta de corte en una máquina herramienta, pero los mandriles aparecen donde sea que algo deba mantenerse firme contra una fuerza, vibración o carga excéntrica significativas.

El diseño básico utiliza múltiples mordazas de acero endurecido (generalmente tres o cuatro) que se cierran hacia adentro alrededor del objeto que se sujeta. Las mordazas son accionadas por una rosca cónica o un sistema de levas giratorias, los cuales convierten un solo movimiento rotacional o axial en un cierre de mordaza sincronizado. Cuando se aprieta un mandril de taladro con la llave, se está girando una espiral que fuerza todas las mordazas hacia adentro a la vez, creando una presión de sujeción que aumenta a medida que se gira. Un mandril bien diseñado mantiene la concentricidad, lo que significa que el objeto sujetado permanece centrado y no se tambalea.

Tres categorías dominan el uso industrial. Un mandril con llave requiere una herramienta separada (la llave del mandril) para apretar y aflojar las mordazas; debe quitar esta llave antes de operar la máquina, o se convierte en un proyectil volador. Un mandril sin llave utiliza un agarre manual o un mecanismo de trinquete que elimina la llave, pero a menudo sacrifica algo de fuerza de sujeción. Un mandril de boquilla utiliza una camisa cónica dividida en lugar de mordazas discretas y proporciona una excelente precisión de excentricidad para trabajos de precisión, especialmente en tornos y fresadoras de alta velocidad.

El tamaño importa en la selección del mandril. Un mandril se especifica por el tamaño del diámetro de su orificio y su rango máximo de agarre. Un mandril de taladro típico podría sujetar brocas de 0 a 13 milímetros; un mandril de torno grande podría manejar piezas de trabajo de hasta 200 milímetros de diámetro. Las mordazas mismas se desgastan con el uso y pueden reemplazarse de forma independiente. La excentricidad (la desviación del centro verdadero) depende de la condición de la mordaza, el desgaste del orificio y la firmeza con la que se aprieta; las aplicaciones de precisión pueden requerir una excentricidad inferior a 0.05 milímetros.

Los modos de falla incluyen el deslizamiento de la mordaza bajo cargas de corte, roscas peladas que impiden la sujeción completa y la deriva de la concentricidad que causa vibración y parloteo. Los mandriles deben mantenerse limpios de virutas y refrigerante, ya que los desechos impiden el cierre completo de la mordaza. El nombre proviene del antiguo término de carpintería para una abrazadera o tornillo de banco, tomado del inglés medio.