Lección 5.4CortarCapítulo 5 · Mecanizado

Brochado

Una barra larga con dientes se tira a través o a lo largo de la pieza en una sola pasada

El brochado corta una forma entera en una sola pasada: una barra larga cubierta de dientes, la brocha, se tira o se empuja a lo largo de la pieza. Cada diente es un poco más alto que el anterior, así que cada uno corta una rebanada fina. El chavetero (una ranura que fija una polea a su eje) de un piñón de bicicleta o de un engranaje de coche suele hacerse por brochado.

Foto: Franklin Day Jones et al., Public domain, vía Wikimedia Commons

Brochado de un chavetero · vista lateral, detalle de los dientes y agujero terminado, 6 pasosLos números en círculo corresponden a los pasos de abajo. Las alturas de los dientes en el detalle están muy exageradas; en realidad cada escalón es más fino que una hoja de papel.

Cómo funciona

Empieza con un agujero previo. La pieza ya tiene un agujero liso, taladrado o mandrinado. Se apoya contra la placa frontal (una placa fija de la máquina) que soporta la fuerza de tiro.
Introduce la brocha. La guía delantera (una sección lisa de guiado) se desliza por el agujero, y el tirador sujeta el extremo de la brocha.
Tira en una sola pasada. La máquina tira de la brocha a una velocidad lenta y constante, normalmente unos pocos metros por minuto.
Cada diente corta una capa fina. El incremento por diente (cuánto más alto es cada diente) suele ser de unas pocas centésimas de milímetro. Las virutas se enroscan en los gargantas (los espacios entre dientes) y caen después de la pasada.
Los dientes de acabado dan la medida. Los últimos dientes tienen todos la misma altura. Limpian la superficie y fijan el tamaño final.
La forma está hecha. Tras una pasada, el chavetero, el estriado (un anillo de ranuras) o el hexágono está terminado, a menudo en segundos.

Datos clave

Materiales: Aceros, fundición, aluminio, latón, aleaciones de níquel
Piezas típicas: Chaveteros, bujes estriados, agujeros cuadrados y hexagonales, dientes de engranaje, ranuras en discos de turbina
Tamaño de pieza: Agujeros desde unos pocos milímetros hasta unos 300 mm; las brochas de superficie pueden superar 1 m de largo
Precisión: Normalmente ±0,01–0,025 mm
Acabado superficial: Normalmente Ra 0,8–3,2 µm (Ra = rugosidad media; 1 µm es una milésima de milímetro)
Tamaño de lote adecuado: De volumen medio a muy alto; las brochas estándar para chaveteros también sirven a talleres pequeños
Coste de utillaje y máquina: Una brocha a medida cuesta de miles a decenas de miles de dólares; las máquinas, de decenas a cientos de miles. Un juego manual para chaveteros con prensa de husillo cuesta unos cientos
Velocidad: Segundos por pieza para una forma interior completa

Ventajas y límites

Ventajas

Muy rápido: desbaste y acabado en una sola pasada
Hace formas difíciles de lograr de otro modo, como estriados interiores
Muy constante de una pieza a otra
Buen acabado y precisión sin operarios cualificados

Límites

Cada brocha hace solo una forma y un tamaño
Las brochas a medida son caras y lentas de fabricar
El corte debe pasar de lado a lado, sin ningún obstáculo al final
La pieza debe ser lo bastante resistente para soportar grandes fuerzas de tiro

Dónde se usa

AutomociónBujes estriados en cajas de cambios, dientes de cremallera de dirección, chaveteros en engranajes
AeroespacialRanuras en pie de abeto que sujetan los álabes en los discos de turbina
MaquinariaChaveteros en poleas, piñones y acoplamientos
Armas de fuegoEstrías del rayado en el interior de los cañones (método tradicional)
Tornillería y herramientasCasquillos hexagonales y de estrella, hechos por brochado rotativo (una pequeña brocha oscilante)

Cómo reconocerlo

Una ranura, estriado o polígono dentro de un agujero, con paredes perfectamente rectas y paralelas de extremo a extremo.
Líneas finas y rectas en la dirección de la pasada, nunca marcas circulares.
En un casquillo poligonal hecho por brochado rotativo, un fondo ligeramente redondeado donde termina el corte.

Compáralo con

Fresado5.2también puede cortar un chavetero, pero más despacio, y solo en superficies exteriores o extremos abiertos.Tallado de engranajes5.5el tallado con fresa madre y el mortajado generan dientes de engranaje; el brochado copia una forma de engranaje interior en una pasada.Electroerosión por hilo6.5corta cualquier forma interior sin utillaje a medida, pero tarda de minutos a horas por pieza.

Míralo

ChrisandJimCIM · Una explicación de clase del proceso de brochado

mrpete222 · Empujar una brocha de chavetero a través de una polea con una prensa de husillo

Tool Room Engineers Faridabad · Una brochadora industrial de superficie trabajando sobre una brida

Polygon Solutions Inc. · Brochado rotativo cortando un estriado dentro de un casquillo

Ver fotos reales

Wikipedia: Brochado — fotos de brochado de superficie, un diagrama rotulado de una brocha interior y la geometría del brochado rotativo
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

Una brocha es toda una secuencia de cortes congelada en una sola herramienta.
Cada diente es un poco más alto que el anterior, así que la forma crece diente a diente en una sola pasada.
Herramientas caras, piezas muy baratas: el brochado se amortiza con volumen.