Los sistemas de fijación son un elemento fundamental de la tecnología de fabricación que se utiliza para fijar las piezas de trabajo durante las operaciones de mecanizado. Generan y transmiten la fuerza de fijación necesaria y evitan que las piezas de trabajo se desplacen o giren debido a fuerzas del proceso, como las fuerzas de corte, las fuerzas de avance o las vibraciones.
En el mecanizado —ya sea fresado, torneado, taladrado o rectificado—, el sistema de fijación constituye la base para obtener resultados de mecanizado dimensionalmente precisos y reproducibles. Se integra en los dispositivos de fijación y se dispone de tal manera que la pieza quede posicionada con precisión y sujeta de forma segura.
Se utilizan diferentes modelos de sistemas de fijación en función del principio de funcionamiento y del caso de aplicación. La selección del sistema de fijación adecuado depende de las exigencias del proceso de mecanizado, la geometría de la pieza y el material que se va a mecanizar.
Los sistemas de fijación mecánica transmiten las fuerzas de fijación mediante la aplicación directa de la fuerza. Entre los diseños más habituales se encuentran los bloques de fijación motorizados, los mandriles, las garras tensoras y los dispositivos de fijación.
Los tornillos de banco sujetan las piezas de trabajo entre una mordaza fija y otra móvil. Se encuentran entre los modelos de sistemas de fijación más utilizados en la metalurgia y están disponibles en anchos de fijación que van desde unos pocos milímetros hasta más de 500 mm. Los tornillos de banco para máquinas en aplicaciones CNC permiten una alta exactitud de repetición durante la fijación.
Las garras tensoras se montan directamente sobre la mesa de la máquina y son adecuadas para piezas en las que no es posible la sujeción circunferencial. Los dispositivos de sujeción fijan la pieza desde arriba contra una superficie de apoyo definida y se utilizan cuando los puntos de sujeción laterales restringirían el acceso de la herramienta.
Los sistemas de fijación neumáticos e hidráulicos accionan los elementos de fijación mediante fluidos a presión. La ventaja con respecto al funcionamiento manual radica en que proporcionan fuerzas de fijación uniformes y reproducibles, además de reducir considerablemente el tiempo de equipamiento.
Los sistemas de fijación hidráulicos generan elevadas fuerzas de fijación —normalmente de hasta 50 kN a una presión del sistema de 400 bar— en una forma compacta y resultan especialmente adecuados para el mecanizado heavy duty. Los sistemas de fijación neumáticos son adecuados para ciclos de fijación rápidos con fuerzas de fijación más bajas, como los que se dan en los procesos de fabricación automatizados.
Las placas de sujeción magnéticas fijan las piezas ferromagnéticas mediante la fuerza magnética. Al no necesitarse elementos de sujeción laterales, toda la superficie de la pieza queda accesible para su mecanizado. Los diseños disponibles incluyen imanes permanentes y electroimanes.
Los sistemas de fijación por vacío generan fuerza de retención mediante el vacío. Este método permite sujetar sin causar daños piezas de trabajo de madera, vidrio, plástico o metal, sin necesidad de puntos de fijación mecánicos. Resulta especialmente adecuado para piezas de gran superficie, de paredes delgadas o delicadas, en las que los sistemas de fijación mecánicos podrían provocar torsión o daños en la superficie.
El sistema de fijación debe absorber de forma segura las fuerzas generadas durante el proceso de mecanizado y mantener la pieza en la posición definida.
