Diseño de un sistema de sujeción mecánico con rodillos paralelos a presión para planchas de plywood de 12 mm de espesor adaptado en un Router CNC

Abstract

La empresa LASERDECO dispone de un router CNC para madera que durante el proceso de mecanizado utiliza tornillos y abrazaderas para fijar el material a la mesa de trabajo, la empresa solicita cambiar esta sujeción por una estructura que no consuma energía adicional y sea desmontable. El diseño inició calculando la potencia de corte (1.462 kW) de la herramienta considerado para una plancha plywood, a partir de la ecuación empírica desarrollada por los autores Atanasov & Kovatchev (2019). Luego se obtuvo la fuerza de corte (465.6 N), con la cual se estimó la fricción entre los rodillos y la plancha de madera, la fuerza de corte debe ser menor-igual a la misma. El diseño consta de dos rodillos de 1.38 m de largo y 26 mm de diámetro, que serán sujetados por un sistema mecánico compuesto por tornillos de potencia, rodamientos axiales y chumaceras, todo esto montado a la estructura del router CNC. Los rodillos ejercen presión por medio de tornillos de potencia, con un diámetro de 15 mm. Usando el software Autodesk Inventor se diseñó: la viga que sostiene los rodillos, el soporte para tornillos de potencia y la placa que une todos estos elementos; con factores de seguridad de 3.23; 6.65 y 3.62 respectivamente en sus puntos más críticos. El costo de fabricación estimado es de $1780.26, siendo un producto versátil y de fácil mantenimiento. La principal conclusión es la obtención de un diseño confiable, con la posibilidad de ser fabricado con recursos dentro del país.