Las caras del perfil estructural

Las caras del perfil estructural

Como bien sabes, detrás de cada proyecto hay muchas lecciones que aprender. En el caso de hoy, vamos a ver alguna curiosidad sobre las caras del perfil estructural que utilizamos para montar nuestras maquinas CNC.

Recientemente estoy empezando con el montaje del ultimo diseño de CNC que he realizado, la CNC1500 con puente móvil. Esta maquina de dimensiones ya considerables y hermana de la HLPSL CNC Router, esta basada en un frame diseñado a base de perfil estructural, pero todos sabemos que la extrusión y precisión nunca pueden ir de la mano. Hoy quiero destacar la importancia de las caras del perfil estructural cuando las vamos a usar como soporte para montar guías y patines.

Alguno puede pensar, pues si las caras están perfectas, son planas y las guías apoyan bastante bien sobre ellas. Bien, es un error esta afirmación, y te voy a mostrar como puedes verificar tu perfileria en busca de la cara que mas “plana” puede tener.

Para esta entrada, he preparado un video cortito que podrás ver al final, en la parte de abajo.

Vamos a ver algunos puntos, y poco a poco iré hilando hasta el final.

La perfileria estructural para montar una CNC DIY

En la actualidad usamos el perfil de todo tipo para montar nuestras maquinas, principalmente porque nos es tremendamente cómodo diseñar y montar el chasis de las maquinas bajo este tipo de estructura. 

La perfileria la encontramos de todas las formas, colores y hasta sabores si hiciera falta. Cada una con su precio, tenemos opciones de todo tipo. Hasta perfil para puente diseñado y extruido ya pensando en este tipo de maquinas, que lo fabrica una empresa de centro Europa.

No obstante, las buenas maquinas no usan este tipo de perfileria o, si la llegan a usar, pasan por un proceso de rectificado de las zonas donde van a ir instaladas las guías. Es una perfileria diseñada ya pensando que luego va a pasar un proceso de mecanizado para darle la precisión necesaria que una buena maquina tiene.

Para nuestro caso, los precios que podemos pagar nos hacen ir a perfiles económicos, pues si no la maquina nos costaría mucho mas. Como siempre pasa, en algún sitio hay que trazar la línea roja en la elección del material para no disparar el presupuesto.

Centrando el tiro en lo que vamos a tratar hoy, que son las caras del perfil estructural de aluminio para montar maquinas CNC DIY, tenemos que ser conscientes de que este perfil no tiene unas caras perfectamente planas.

Quiero decir, si miramos la superficie de la cara que apoya sobre una mesa por ejemplo, veremos que la mayoría de veces apoya una pequeña zona, que por lo general suele corresponder o al centro en grandes extrusiones y/o a los bordes.

La extrusión de aluminio es así, por eso cuando se requiere precisión, las extrusiones pasan por procesos de rectificado para que la pieza cumpla con lo que fue diseñada. Este proceso de fabricación es así, te da un material a bajo coste con unas tolerancias muy aceptables, pero que a veces, nos gustaría que fueran mejores para nuestras aplicaciones.

La situación requiere de una comprensión del material usado para poder extraer lo máximo de el, poder identificar donde tendremos problemas y, en la medida de lo posible, adaptar diseños y adelantarnos a ellos.

Unas caras son mas planas que otras en el perfil de aluminio

Introducido de donde venimos, o de donde pueden venir los problemas que nos vamos a encontrar, vamos a adentrarnos en que leñes quiero decir con una cara plana del perfil estructural de aluminio.

Si has verificado un perfil, sobre todo en las series mas grandes, habrás podido ver como no todo apoya donde debe, y que cada cara puede ser diferente. Normalmente suele ocurrir que van parejas dos a dos, es decir, las enfrentadas suelen mostrar un mismo resultado.

Pero no suele darse el caso de que se cumpla en las cuatro caras del perfil. Esto lo puntualizo, porque en las series pequeñas cuesta mas apreciar estas diferencias. En las grandes se ve casi a simple vista.

Las inclinaciones que nos presenta un perfil nos puede afectar de varias formas de cara al diseño y montaje de nuestra maquina CNC casera. 

Dichos puntos donde nos vamos a ver afectados son:

  • Apoyo del perfil sobre la mesa donde va instalada la maquina. 
  • Apoyo sobre otro perfil.
  • Apoyo de las piezas de aluminio sobre la perfileria.
  • Instalación de guías, soportes BK/BF, etc.

Vamos a ver un poco mas en detalle en como nos puede afectar los puntos comentados.

Apoyo del perfil sobre una superficie como puede ser una mesa u otro perfil

Si montamos el perfil de la base de nuestra maquina CNC sobre una superficie, y por lo que sea hemos elegido una cara donde el centro algo mas sobresaliente que los extremos, tendremos un perfil que no apoya firmemente y oscila.

El perfil se moverá apoyado en el centro y basculara a uno de los dos lados. Esto nos puede dar ya un error de montaje, ya que perdemos la perpendicularidad de las caras, que sobre ellas vamos a montar una serie de piezas.

Además, ya de base empezamos mal, pues las referencias pueden ser malas y volvernos locos en la fase de alineado y ajuste. 

En el uso de algún perfil, tendremos cierto juego para ajustar y alinear de la mejor forma posible, dicho perfil con el resto de piezas que tiene que interaccionar.

Si por ejemplo, dicho perfil además tiene que estar en contacto con otro, también va a transmitirle un error, porque no va a apoyar correctamente.

Me he centrado en perfileria estructural, pero estos mismos errores los tenemos en la perfileria plana para montar las superficies ranuradas sobre las que fijar nuestras piezas. En estos casos, las peores zonas son los bordes exteriores de la perfileria plana.

Apoyo de las piezas de aluminio sobre la perfileria

Este caso es el mismo que el comentado antes, tenemos nuevamente una superficie que no es perfectamente plana, y por tanto podemos perder la escuadra con respecto a la otra cara del perfil estructural.

Como consecuencia, esta perdida de escuadra, nos da que la pieza de aluminio fijada sobre nuestro perfil ya va a tener una ligera inclinación.

Unas veces será aceptable, y se puede asimilar, pero otras nos dar muchos problemas. Por ejemplo, en piezas que soporten extremos de los husillos, el soporte del spindle, etc.

También nos puede afectar en el resto de montaje de la maquina, pues este pequeño error que se genera por la inclinación de la cara, puede hacer que otra pieza no encaje o se fuercen otros elementos mecánicos. Como consecuencia, se puede perder el desplazamiento suave y al forzarse algunos elementos, reducir su vida útil de trabajo.

Instalación de guías con patines o soportes de husillos

Nuevamente en este caso nos enfrentamos a que la superficie de la cara del perfil donde ha de apoyar la guía no es buena, y con esto obtenemos como resultado que un patín pueda quedar ligeramente inclinado de la cara de su patín de la guía paralela.

En el video os muestro perfectamente este caso, donde tenemos un patín con una cara que queda bien, pero la otra cara del otro patín no queda bien alineada, es decir, queda torcida, y por tanto si montáramos en este caso, estaríamos forzando los patines, dando como resultado una perdida de un desplazamiento suave y una reducción de la vida de la mecánica.

Debemos tener en cuenta estos defectos cuando montamos, ya que en el futuro nos pueden generar problemas. Si se tienen presentes, seremos capaces de detectar y subsanar el problema en un menor tiempo.

Si el perfil va a hacer de soporte de guías o de soportes de husillos, debemos identificar la mejor cara posible para minimizar los problemas. Este punto es muy importante. Por eso, nunca conviene correr nada mas recibir material para montar, es mejor dedicar unas horas a verificar dicho material y encontrar los defectos para poder eliminarlos o evitar que nos afecten.

Una cara ligeramente desviada nos puede dar muchos problemas

Después de ver en varios puntos como nos afecta que el perfil no este como esperamos, o mas bien, como refleja el modelo 3d sobre el que basamos nuestro diseño, ya estamos en condiciones de montar un poquito mejor la maquina.

De cara a fases de ajuste, tener en cuenta estas cosas nos va a ayudar en gran medida, pues se pueden dar casos donde nos veamos obligamos a desmontar todo para volver a comenzar, ya que las referencias son tan malas, que no nos permitan alinear y ajustar correctamente.

También depende mucho del uso que le vayamos a dar a la maquina CNC, pues hay casos donde tenemos mas flexibilidad, o mejor dicho, unas tolerancias mayores porque los trabajos a realizar no van a requerir de grandes precisiones.

Video sobre como identificar las caras del perfil estructural de aluminio para montar una maquina CNC

Como os he comentado antes, para ilustrar esta entrada, he hecho un pequeño video donde os muestro como el perfil que he elegido para montar la CNC1500 tiene unas caras mejores que otras. Y esto pasa, en menor o mayor medida, en todo tipo de perfiles.

En el video, que esta subido al canal de YouTube del blog LowPowerIO,   os muestro un par de formas de identificar y detectar las caras, sin necesidad de elementos extra.

Pues hasta aquí la entrada de hoy! Veremos mas similares que me surjan durante el montaje de la maquina nueva CNC1500, pero merece la pena ver este tipo de detalles como las caras del perfil estructural de aluminio. Quizás alguien no lo tenga en cuenta y con esto pueda identificar mejor de cara a futuros montajes, que siempre es bueno mejorar en estas cosas para mejorar las maquinas o futuros diseños.

Espero que os haya parecido muy interesante esta entrada y os sirva de ayuda. Como siempre, cualquier duda o lo que queráis añadir, tenéis los comentarios en la sección de abajo.

Nada mas por mi parte, nos vemos en la siguiente.

Saludos,

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