Il mandrino è l'asse rotante di una macchina utilizzata per eseguire operazioni sui metalli. Il mandrino è una parte vitale della macchina ed è generalmente un'unità combinata che comprende un mandrino portautensili. Contiene un manicotto, un portautensili, cuscinetti, un fluido per il taglio del metallo e un circuito di raffreddamento. La composizione interna del mandrino è una struttura complessa. Esistono diversi tipi di mandrini, ma un mandrino elettrico offre elevata potenza e precisione grazie alla motorizzazione.

Grazie all'automazione e alla crescente necessità di velocità nelle lavorazioni dei metalli, i mandrini elettrici stanno diventando sempre più diffusi, soprattutto nelle lavorazioni ad alta velocità. Sono inoltre utili nelle fresatrici di precisione, poiché il loro funzionamento è più semplice e preciso. Tuttavia, uno degli svantaggi associati ai mandrini elettrici risiede nell'utilizzo di motori a induzione. In caso di utilizzo intensivo, le elevate perdite del rotore causano un accumulo di calore all'interno dell'albero del mandrino, provocandone la dilatazione. Di conseguenza, il calore si propaga ai cuscinetti, agli assi e ad altre parti del mandrino, riducendone la durata.

A causa degli svantaggi sopra menzionati associati ai motori a induzione, i produttori di macchine utensili hanno iniziato a utilizzare motori sincroni a magneti permanenti. A differenza dei motori a induzione, questi non sono soggetti a perdite nel rotore. Di conseguenza, il rotore non assorbe energia elettrica e tutte le perdite si verificano nello statore. Il calore può quindi essere facilmente dissipato tramite raffreddamento ad acqua o altri metodi.

Cosa considerare nella scelta dei mandrini elettrici

Lubrificazione dell'olio- I mandrini elettrici utilizzano solitamente cuscinetti a sfere in ceramica perché sono resistenti alla corrosione, alle alte temperature e all'uso ripetuto, oltre ad avere una lunga durata. La rotazione produce calore a causa dell'attrito tra l'olio lubrificante e i cuscinetti, il che può causare l'essiccazione dell'olio. Pertanto, è necessaria una nuova lubrificazione.

Liquido di raffreddamentoI dispositivi di raffreddamento dei mandrini elettrici devono essere configurati con un refrigerante appropriato, che sia acqua o olio. I mandrini raffreddati ad acqua offrono il vantaggio di essere più veloci, sebbene siano necessari inibitori di ruggine per garantire che il mandrino non si arrugginisca nel tempo. Questo problema non si presenta nei mandrini raffreddati ad olio, anche se questi impiegano più tempo a raffreddare la macchina.

Velocità del mandrino- A seconda del tempo di utilizzo, è necessario determinare e configurare opportunamente la velocità del mandrino. La velocità di lavorazione effettiva per ottenere un'elevata forza di taglio è generalmente pari all'80% della velocità massima.8 Se è richiesta una lavorazione a bassa velocità, questa non deve essere inferiore al 10% della velocità massima.

Personalizzazione

Come molti altri componenti meccanici, anche il mandrino può essere personalizzato. Questi mandrini motore personalizzati possono essere utilizzati per diverse funzioni nella lavorazione di precisione, come il taglio di eliche per aerei, la lavorazione di telai per automobili, la lavorazione di cilindri di motori, ecc.

Conclusione

I mandrini elettrici sono ampiamente utilizzati nei centri di lavoro per eseguire lavorazioni multiple. L'efficienza della macchina è maggiore e le lavorazioni di precisione possono essere eseguite con facilità. Per questo motivo, i mandrini elettrici sono impiegati nei centri di lavoro orizzontali, verticali, a doppia colonna e a colonna mobile.