Trokelak eta trokelaketa

Trokelaketa xafla lau bati txirbil-harroketarik gabe forma geometriko zehatz bat emateko eginiko operazioen multzoa da. Trokelaketan erabiltzen diren materialak normalean altzairuzko eta aleazio arinezko xaflak izaten dira. Trokelaketa-prozesua egiteko, prentsak erabiltzen dira. Hainbat dira trokel batekin egin daitezkeen eragiketak, hala nola, ebaketa/puntzonaketa, xafla-tolestea eta enbutizioa.

Historia 
Trokelaketa-prozesuaren lehenengo oinatzak orain dela 2.500 urte baino gehiagokoak dira, txanpongintzaren merkatua sortu zenekoak. XVII. mendera arte, txanpongintza eskuz egiten zen. Prozesu hori gauzatzeko, txanpon itxura zuen xafla zilindrikoa bi estanpen artean sartzen zen, bata matrizea eta bestea arra izanik. Ondoren, mailu batekin kolpe bat emanez, bi estanpak itxi egiten ziren, txanponak beharrezkoa zuen forma hartuz. 1.500. urtearen inguruan, Leonardo Da Vincik, ijezteko makina bat eta balantzadun prentsa bat diseinatu zituen. Makina berri horiei esker, prozesua bizkorragoa, merkeagoa eta zehatzagoa lortzen zen. 1.770. urtean, Joseph Bramah ingeniari ingelesak lehenengo prentsa hidraulikoa sortu zuen. 1.817. urtean aurrerapen garrantzitsu bat eman zen trokelaketa-munduan. Dietrich Uhlhorn mekaniko alemaniarrak presio altuko prentsa mekaniko bat asmatu zuen, biela-palanka-giltzatutako joko baten bitartez. 1.870. urtean, Bliss eta Williams enpresa amerikarrak urte askotako esperientzia zuen prentsa mekaniko eszentrikoen munduan, eta 3/4" diametroko eta 1/2" lodiera zuten zuloak puntzonatu ahal zituen modeloa diseinatu zuen. Prentsa horrek 600 librako pisua zuen, eta minutuko 100 biratara lan egin zezakeen. XIX. mendearen hasieran prentsen fabrikazioa orokortu egin zen, euren kapazitatea eta moldakortasuna hobetuz. Automobilen karrozeriako piezak enbutitzeko potentzia altuko prentsa hidraulikoak erabiltzen hasi ziren; mahai-tresnak, dominak, etab. estanpatzeko marruskadurako prentsak; txanponak egiteko biela-palanka-giltzatutako prentsak; eta oso aurreratutako prentsa mekaniko eszentrikoak puntzonaketak egiteko.

Trokel motak 
Trokelak euren funtzioen edo pausuen arabera hiru motatakoak izan daitezke:

Sinpleak: operazio bakar bat egiten dute prentsaren kolpe bakoitzeko. Mota honetako trokelak produktibitate gutxikoak dira, eta normalean beste trokelen beharra dago pieza bat amaitutzat emateko. Pieza sinpleak fabrikatzeko erabiltzen dira, hala nola, zirrindola, osagarriak edota etxetresna elektrikoentzako atal txikiak.

Konposatuak: prentsaren kolpe bakoitzaren indarra aprobetxatuz bi operazio edo gehiago egin daitezke, prozesua arinduz. Produktibitatea handitzen dute, eta ontzi-garbigailuak, tresnak,  ontziak, etab. konformatzeko balio dute.

Progresiboak: trokel mota hauek benetan konplexuak eta garapen handikoak dira. Etapa edo pausu askotakoak dira. Hau da, diseinatzaileak diseinatutako sekuentzian, xafla eraldatu egiten da, prozesuaren amaieran pieza bat edo gehiago lortuz. Ebaketa-trokel progresibo batean, puntzoiek xaflaren gainean elkarren segidan lan egiten dute, banda bidez edo formatu bidezko elikadura-prozesuan. Oso produktibitate handikoak dira, nahiz eta mantentze- eta operazio-kostuak besteetan baino garestiagoak diren. Hala ere, bere eraginkortasun eta prezisioagatik merezi du. Trokelaketa mota hau gauzatzeko, langileen formakuntza-maila altua izan behar da.

Eragiketak 
Trokel batek hainbat eragiketa desberdin egin dezake:

Ebaketa eta puntzonaketa: ebaketa eta puntzonaketa trokelaketa-prozesuak dira. Horietan, ebaketarako beharrezkoak diren erremintekin metal zati bat bestetik bereizten da. Xaflaren lodiera puntzoiaren diametroaren berdina edo txikiagoa izan behar da, tenplaturiko puntzoiarekin moztu ahal izateko. Orokorrean hotzean burutzen da. Hauek dira trokel batek puntzonaketa sinple bat egiteko behar dituen elementuak:

Xafla-tolestaketa: xaflari forma konkretu bat ematen dion konformazio-prozesu bat da. Prozesu hau prentsaren barruan ematen da. Ez da materialaren bereizketarik ematen, soilik, deformazio plastikoa. Puntzoiak matrizearen kontra xaflari eragiten dion presioaren eraginez, bere itxura eraldatzen du. Prozesu honetan kontuan izan behar ditugu bi kontzeptu nagusiki:
 Kurbadura-erradioa: barruko kurbadura-erradioa xaflaren lodieraren berdina edo handiagoa izan behar da, kanpoko kurbadura-erradioa gehiago ez luzatzeko, eta xafla ez apurtzeko.
 Materialaren elastikotasuna: materiala plastikoki deformatzen den arren, hasierako egoerara bueltatzen saiatuko da, bere elastikotasun-moduluagatik.
Enbutitzea: Xafla metaliko bat iraganaldi batean, edo gehiagotan, gorputz huts tridimentsional bat bihurtzean datza. Orokorrean, enbutitzeko materiala gozoa eta suberatua izan behar da. Praktikan gertatu ez arren, xaflaren lodiera ez litzateke eraldatu behar eragiketa amaitzerakoan. Trokela lubrifikatua egon behar da materialari jariakortasun handiagoa emateko, eta marruskadura-indarrei aurre egiteko. Prozesu hau normalean efektu bikoitzeko prentsetan ematen da. Lehenengo, prentsa jaisterakoan zapaltzaileak xafla zapaltzen du; ondoren, puntzoiak xaflari presioa eragiten dio matrizearen kontra, bere itxura eraldatuz. Azkenik, prentsa igotzerakoan, ateragailuak xafla matrizetik ateratzen du.

Elementuak 
Trokelak hainbat elementu konstruktiboz osaturik daude, eta bakoitzak funtzio espezifiko bat betetzen du multzoaren barruan. Elementu horiek beraien ezaugarri mekanikoengatik era egokian diseinatuak izan behar dira, akatsik gabeko piezak lortzeko. Edozein motatako trokeletan hauek dira agertu ohi diren elementuak:

Elementuen deskribapena

Beheko plaka 
Beheko plakak trokel osoko elementu eta erremintak eutsi eta prozesuan zehar matrizean sortzen diren esfortzuak jasaten ditu. Bertatik jauziko dira prozesuan moztutako soberakinak dituen zulo irekietatik zehar.

Matrizea 
Matrizea, puntzoiekin batera, trokelaren atalik garrantzitsuena da. Zulo batzuk ditu non puntzoiak sartzen diren erdian doan xafla tolestuz edo moztuz. Plaka horren goiko aldea trokelaren alde aktiboa da; hori dela eta, era egokian zentraturik egon behar dira. Matrizea higaduragatik narriatzen da, eta zikloa betetzen duenean aldatu behar izaten da beste berri baten ordez, piezen kalitatea eta gainontzeko elementuen bizitza bermatzeko.

Zapaltzailea 
Plaka zapaltzaileak puntzoiak gidatu eta xaflaren ateratzea errazten du; baita ere, xafla tolestea eragozten du eta eragiketetan xafla finkatzen du. Horri esker puntzoiaren gilbordura eragozten da eta xaflan ondulazioak gertatzea eragotzi.

Zapaltzailearen indarra puntzoi-gida plakaren eta puntzoi-eramaileen plakaren artean dauden malgukiei esker lortzen da. Trokelaren alde mugikorra beherantz mugitzen hasten da eta zapaltzailea xaflarekin kontaktuak jartzen denean malgukiak konprimatzen hasten dira xafla mantenduz puntzoiek beren lana egiten duten bitartean.

Logikoki, puntzoiak pasatzeko forma bereko zuloak dituzte, lasaiera txiki batekin.

Puntzoi-gida 
Puntzoi-gida plakaren funtzio nagusia puntzoiak gidatzea da. Puntzoiak ondo kokaturik egon behar dira xafla zehaztasunez mekanizatzeko; bestela, piezek akatsak izango lituzkete.

Horrez gain, puntzoien lasaiera ekidin behar da, horretarako hauen ardatza beti posizio berean mantenduz; hori egin ezean, dimentsio desberdineko piezak egingo lirateke. Puntzoi-gidak puntzoien dimentsio zehatza duten zuloak ditu, irristapen ahokadurarako tolerantziekin.

Plakaren beste funtzioak zapaltzailea eustea, torloju edo larako bidez eta zapaltzaileak bezala, puntzoien gilbordura saihestea dira.

Puntzoi-eramailea 
Puntzoiak alokaturik ditu horien buruentzako ahokalekuekin.

Puntzoi-eramaile plakentzat gomendatzen den lodiera puntzoien luzeraren 1/3 inguru izaten da.

Sufridera eta goiko plakaren azpian egoten da kokaturik.

Sufridera 
Sufridera izeneko plaka puntzoien goiko aurpegia ardatz bertikalean finkatzeko erabiltzen da. Aldi berean, puntzoiek xafla ebakitzean eta tolestean eragiten dituzten kolpeak xurgatzen ditu goiko plaka babestuz.

Elementu hori goiko plakaren eta puntzoi-eramailearen artean egon ohi da.

Goiko plaka 
Goiko plakak euskarri moduan funtzionatzen du mugitzen den trokelaren osagaientzako; hau da, guztientzako, matrizea eta beheko plakarentzako izan ezik.

Plaka hau zutabeak eta tope-gidak gidatzeaz arduratzen da eta zurtoina izan ohi du loturik prentsaren indarra transmititu ahal izateko.

Xafla-gidak 
Xafla-gidak xaflaren lodiera baino apur bat gehiago duten bi xafla dira. Bi horiek paraleloki torlojututa daude matrizean eta beraien eginkizun bakarra mekanizatu beharreko xafla trokelean zehar zuzen mantentzea da.

Puntzoiak 
Puntzoien funtzio nagusiak xafla moztea edo/eta tolestea dira, lortu nahi den piezari forma emateko. Ebaketako puntzoien ertzak guztiz zorroztuak egon behar dira beraien funtzioa ondo egin dezaten.

Zutabe-gidak 
Zutabeak pieza zilindrikoak dira eta trokelaren pieza guztiak zuzentzeko balio dute. Dimentsio handiak dituzte eta alde mugikorraren eta finkoaren arteko erlazioa zuzen mantentzen dute. Zutabe horiek beheko plakan egongo dira finkatuta.

Zorroak 
Zorroak ere pieza zilindrikoak dira eta beraien funtzioa zutabeak finkatzea eta horien funtzionamendu ona bermatzea da.

Tope-gidak 
Tope-gidek malgukiak zuzen lan egitea dute helburu nagusitzat, eta horien barrutik pasatzen dira. Goiko plakan ahokatzen dira eta sufridera eta puntzoi eramaile pasa ondoren zapaltzailea finkatzen dira hariztatu baten bidez.

Bestalde, tope bezala egiten dute lan, distantzia maximo bat mantenduz puntzoi-eramaile eta puntzoi-gidaren artean, puntu horretatik gora denak bloke bat bezala funtzionaraziz. Horrela gainera, puntzoiak bakoitzaren ardatzean mantenduko da ez baita puntzoi-gidetatik gora aterako.

Malgukiak 
Erabili ohi diren malgukiak helikoidal motakoak izaten dira. Malguki horiek zapaltzailedun matrizeetako trokeletan erabiltzen dira; era horretan zapaltzaileak prentsak egindako indarra baino txikiagoa aplikatzen du xaflaren gain.

Bestalde, puntzoiek ebaketa edo tolestaketa egin dutenean eta punturik baxuenean daudenean, estrakzio indar bat burutzen dute malgukiek puntzoia xaflatik ateratzeko eta matrizean trabaturik ez gelditzeko.

Zurtoina 
Zurtoinarekin prentsa eta trokela konektatzea lortzen da; prentsaren indarra trokelean transmititzea ahalbidetzen duen osagaia da.

Matrize oso handiekin lan egiten bada, prentsa trokeleko goiko plakara zuzenean lotu daiteke soldadura bidez, lotura hariztatu baten ordez.

Torlojuak 
Plakak beraien artean finkatzeko erabiltzen diren elementu hariztatu arautuak dira.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Makina-tresnak
Industria prozesuak