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SÃlo para ingenieros: Âagujeros cuadrados?...



Estimados colegas y amigos,

Un colega nos ha enviado una curiosidad tecnologica que pienso vale la pena revisar; tiene que ver con una herramienta que usamos comunmente, el taladro. De hecho, recordemos que ya en el Paleolitico Superior los humanos taladraban conchas de moluscos con fines ornamentales. Se han hallado conchas perforadas de entre 70,000 y 120,000 anos de antiguedad en Africa y Oriente Proximo, atribuidas al Homo Sapiens. En Europa unos restos similares datados de hace 50,000 anos muestran que tambien el Hombre de Neandertal conocia la tecnica del taladrado.



Taladrar requiere imprimir una rotacion a la herramienta. El procedimiento mas antiguo que se conoce para ello es el denominado "arco de violin", que proporciona una rotacion alternativa. Un bajorrelieve egipcio del ano 2,700 a.C. muestra el uso de el arco de violin y adicionalmente otra herramienta para taladrar piedra accionada mediante un mango.



A finales de la Edad Media esta documentado el uso de taladradoras manuales llamadas berbiquis.

En el Siglo XIX los hitos principales con relacion a esta herramienta son:
  • 1838: primer taladro de sobremesa hecho enteramente de metal (James Nasmyth).
  • 1850: taladro de columna con transmision utilizando correa y engranajes conicos (Joseph Whitworth).
  • 1851: primer taladro radial (Sharp, Roberts & Co).
  • 1860: invencion de la broca helicoidal por Martignon, la cual reemplaza rapidamente a las brocas en punta de lanza utilizadas hasta entonces.
  • 1898: invencion del acero rapido, que permite aumentar significativamente la velocidad de taladrado.

En el Siglo XX las tecnologias desarrolladas durante la Revolucion Industrial se fueron aplicando a las taladradoras, que de esta manera fueron pasando a ser accionadas electricamente y a ser cada vez mas precisas gracias a la metrologia y mas productivas gracias a nuevos materiales como el carburo de silicio o el carburo de tungsteno. Sin embargo, en su arquitectura las maquinas conservaron casi sin cambios las formas que habian sido puestas a punto a lo largo del siglo XIX.

La apariciÃn del control numerico a partir de los anos 1950 y sobre todo del control numerico por computadora a partir de los 1970 revoluciono las maquinas-herramienta en general y las taladradoras en particular. La microelectronica permitio integrar las taladradoras con otras maquinas-herramienta como tornos o mandrinadoras para formar "centros de mecanizado" polivalentes gestionados por computadora.



Volviendo a lo basico y el presente, todos hemos visto en alguna ocasion como se hace un taladro (agujero) redondo mediante el movimiento circular de un util para perforar (una broca) acoplada a una maquina (taladrador). Ciertamente el resultado esperando es un agujero redondo, sin embargo, hace algun tiempo coloque una broca en forma no adecuada y como resultado obtuve un agujero entre ovalado y cuadrado, muy lejos del circular que estaba buscando. Mas alla de mi frustracion de ese momento me imagino que este tipo de errores generaron algunas ideas que probablemente se concretaron en herramientas como la que ahora nos comparte nuestro colega, quien nos informa que la evolucion de los taladradores ha llevado a desarrollar sistemas capaces de realizar perforaciones en forma poligonal. Una de las mas sorprendentes pueden ser las de tipo cuadrado, por la paradoja que surge al encontrarnos que un movimiento circular genere esta forma.



Existen soluciones para triÃngulos, exagonos, elipses y otros modelos geometricos.



ÂComo obtenemos una perforacion cuadrada?

La explicaciÃn reside en la forma de la broca, que semeja un triangulo con sus aristas convexas. En lugar de seguir el habitual movimiento de giro sobre un eje central estatico podemos apreciar una serie de giros excentricos que, en el fondo, casi parecen âtallarâ el hueco cuadrado.


Veamos una animacion de esta ingeniosa idea:
https://www.youtube.com/watch?v=L5AzbDJ7KYI&feature=player_embedded

De la idea a la herramienta:
https://www.youtube.com/watch?v=JeIi04JoAoo&feature=player_embedded

De la herramienta a la acciÃn:
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=3I0hP4JLU18

Esta es una soluciÃn sin duda ingeniosa y resuelve de manera practica y elegante una cuestion que en los casos en que se plantea suele terminar en 'quebraderos de cabeza'.


Fuentes
http://es.wikipedia.org/wiki/Taladradora
http://piziadas.com/2011/10/tecnologia-de-fabricacion-brocas-para-agujeros-cuadrados.html


ÂEspero que hayan disfrutado de la informacion!

Agradezco las contribuciones y opiniones enviadas.

No. de ingenieros en la lista de distribucion: 597

No. de envio: 120

Bienvenidos comentarios sobre los envios.

Nota: Este correo no tiene acentos

ÂSaludos y que tengan un buen fin de semana!


Comentarios sobre el envio 119: La ingenieria alemana lidera el desarrollo de equipo de conservacion de carreteras...
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El 03/12/12 09:53 a.m., JOSE MANUEL MAYAGOITIA HERNANDEZ escribio:
Que maravilla de maquinas, Arnoldo. Realmente me encanto. Muy bueno, gracias y felicidades.
Josà Manuel Mayagoitia H.
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El 03/12/12 06:10 p.m., Cecilia Martin del Campo escribio:
Hola Arnoldo,
Me gusto mucho el video de las maquinas podadoras de los contornos de caminos y autopistas.
Seria muy bueno que se fabricaran en Mexico.
Saludos y feliz Navidad y Ano Nuevo a todos los ingenieros que estan en tu lista.
Cecilia Martin del Campo.