Maquinista

Un maquinista es un técnico o profesional capacitado que maneja máquinas herramienta y tiene la capacidad de configurar herramientas como fresadoras, rectificadoras, tornos y taladradoras.

Un maquinista competente generalmente posee una sólida aptitud mecánica, la capacidad de utilizar correctamente instrumentos de medición de precisión e interpretar planos, y un conocimiento práctico de los parámetros necesarios para el uso exitoso de las diversas herramientas comúnmente empleadas en operaciones de mecanizado . El control numérico computarizado (CNC) representa uno de los avances más recientes en la fabricación, donde el maquinista utiliza software especializado para generar instrucciones programáticas (generalmente código G ) que, a su vez, son interpretadas por la máquina para fabricar componentes para una amplia variedad de industrias. La programación CNC es un puesto especializado que requiere conocimientos de matemáticas, velocidades y avances, herramientas de máquina, sujeción de piezas y las diferentes formas en que los diversos materiales reaccionan a la tensión y el calor durante el proceso de mecanizado.

El sector de la mecánica es muy amplio y abarca una gran variedad de lugares de trabajo, funciones y tipos de empleo. La mayoría de los maquinistas trabajan en talleres y fábricas donde operan maquinaria para la producción de componentes de precisión. En general, es una profesión exigente que requiere un profundo conocimiento de las herramientas y los procesos para lograr las estrictas tolerancias y los acabados superficiales que especifican estas piezas.

Muchos maquinistas fabrican piezas en serie utilizando máquinas de control numérico computarizado altamente automatizadas , comunes hoy en día, pero que aún requieren profesionales para su configuración y calibración. Otros maquinistas más especializados producen piezas a medida para prototipos, reparaciones o investigación. Un maquinista puede trabajar en la fabricación de algo relativamente sencillo, como un soporte o un eje, o en algo extraordinariamente complejo, como componentes aeroespaciales con una precisión de 5 micrómetros.

Algunos títulos reflejan un mayor desarrollo de las habilidades de un maquinista, como matricero , modelista , fabricante de moldes , programador y operario . Un maquinista es aquel que se encarga de reparar una pieza o crear una nueva utilizando metales, plásticos o, en raras ocasiones, madera. Dependiendo de la empresa, un maquinista puede ostentar cualquiera de los títulos mencionados, o todos ellos.

Otros campos relacionados incluyen mecánicos industriales , control de calidad e ingenieros mecánicos .

En Australia y Nueva Zelanda, una profesión relacionada es la de ajustador y tornero . Un ajustador y tornero es el técnico que ajusta, ensambla, rectifica y da forma a piezas y subconjuntos metálicos para fabricar máquinas de producción y otros equipos. ^{[ 1 ]}

Bajo el título de maquinista existen otros títulos especializados que hacen referencia a habilidades específicas que pueden estar más desarrolladas para satisfacer las necesidades de un puesto de trabajo en particular, como ajustador (ensamblador de piezas), tornero , operario de fresadora y rectificador .

Un maquinista suele ser requerido cuando se necesita producir una pieza a partir de un material base mediante corte. Dicha pieza puede ser única o puede ser necesaria por miles. La pieza puede ser de cualquier material, ya sea metal o plástico, aunque las piezas mecanizadas suelen requerir alta precisión y no pueden producirse por otros medios. Los maquinistas generalmente comienzan con un trozo de material base cortado con sierra o una pieza fundida . La producción de una pieza a menudo requiere varios pasos y más de una máquina herramienta. Cada máquina herramienta desempeña un papel específico en el corte del material sobrante. Cuando se necesitan grandes cantidades de piezas, se requiere una planificación de la producción para establecer el flujo de trabajo más lógico a través de una serie de máquinas. Las máquinas de control numérico computarizado (CNC) son herramientas controladas por computadora que pueden mecanizar una gran variedad de formas, y su uso en el flujo de trabajo depende de la pieza a mecanizar. ^{[ 2 ]}

Las máquinas CNC se están convirtiendo en el estándar debido a su velocidad, precisión, flexibilidad, repetibilidad y menor tiempo de inactividad durante los cambios de trabajo. Las series de producción de grandes cantidades de piezas son más rentables y se conocen comúnmente como producción en serie. Por el contrario, las series de producción pequeñas a veces se denominan prototipos o trabajos por encargo.

Los ingenieros de producción utilizan planos y dibujos técnicos para elaborar especificaciones detalladas de la pieza, especialmente su geometría (forma), y luego deciden la estrategia para su fabricación. Posteriormente, el operario de máquinas configura las máquinas herramienta y comienza la producción. El operario trabaja con el departamento de calidad para garantizar que se cumplan las especificaciones en el producto final. ^{[ 2 ]}

Las grandes empresas suelen contar con operarios de mantenimiento en planta para garantizar la continuidad de las operaciones de la maquinaria de producción. Estos operarios a menudo pueden fabricar piezas de repuesto el mismo día. Por ello, el coste laboral de este puesto es significativamente inferior al de las paradas de producción.

El mecanizado aditivo consiste en la impresión 3D para crear componentes industriales, prototipos, herramientas y piezas de producción final. El mecanizado aditivo destaca especialmente en la fabricación de piezas muy pequeñas y complejas, que no podrían producirse mediante ningún otro proceso de fabricación. Existen varios procesos de fabricación aditiva, entre los que se incluye la deposición directa de metal: fusión por haz de electrones, fabricación por deposición de filamento fundido, sinterización selectiva por láser y sus variantes.

Los materiales más comunes que utilizan los maquinistas para fabricar piezas son el acero , el aluminio , el latón , el cobre y diversas aleaciones de estos materiales. Otros materiales menos comunes, como el vanadio , el zinc , el plomo o el manganeso, se utilizan a menudo como elementos de aleación para los materiales más comunes. Ocasionalmente, los maquinistas también trabajan con plásticos , caucho , vidrio y productos de madera. En raras ocasiones, también trabajan con metales exóticos y refractarios . El término «metales exóticos» es un término general que describe metales fuera de lo común, raros o de uso especial. Un sinónimo podría ser «metales de la era espacial». Una lista de metales exóticos podría incluir, entre otros, titanio , berilio , vanadio, cromo , molibdeno y tungsteno , así como aleaciones metálicas especiales de alta temperatura como Inconel o Hastelloy ( superaleaciones ). Con frecuencia, el significado del término sugiere la necesidad de manipulación y/o herramientas especializadas para mecanizarlos eficazmente. ^{[ 3 ]}

Si bien los materiales mencionados anteriormente eran principalmente los que un maquinista cortaría, las herramientas de corte que utiliza deben ser más duras y resistentes que dichos materiales. Los materiales más comunes en las herramientas de corte que utiliza un maquinista son acero de alta velocidad , carburo de tungsteno , cerámica , borazón y diamante . ^{[ 3 ]}

Los maquinistas suelen trabajar con tolerancias muy pequeñas , normalmente dentro de 0,010" o 0,25  mm (más comúnmente expresado como ±0,005" (más o menos cinco milésimas de pulgada) o ±0,13  mm), y a veces con tolerancias tan bajas como +/-0,0001" (más o menos una décima de milésima de pulgada, o 0,0025  mm) para operaciones especiales. Un maquinista se ocupa de todas las facetas del conformado, el corte y algunos aspectos del conformado de metales, aunque el conformado suele ser un oficio aparte. Las operaciones más comunes que realizan los maquinistas son el fresado , el taladrado , el torneado y el rectificado . Hay otras operaciones más especializadas que un maquinista realizará con menos frecuencia, como el bruñido , el chavetero , el lapeado y el pulido , por nombrar algunas.

Las herramientas que se espera que un maquinista domine se dividen en categorías generales:

• Herramientas de medición: Las herramientas de medición se presentan en varias variedades básicas:
  • Herramientas de comparación como paralelas ajustables y calibradores simples ,
  • Herramientas de lectura directa como reglas, escalas y calibradores vernier ,
  • Herramientas micrométricas basadas en roscas de tornillo,
  • Herramientas indicadoras basadas en movimientos de engranajes de relojería ,
  • Herramientas de medición electrónicas basadas en transductores . Muchas de ellas son versiones digitales de sus predecesoras mecánicas, como un calibrador digital . ^{[ 4 ]}
  • máquinas de medición por coordenadas , que trazan puntos cartesianos alrededor de las superficies de una pieza para generar un modelo digital que se puede comparar con el dibujo CAD.
  • Comparadores ópticos , que amplían la silueta de una pieza en una pantalla para que los detalles pequeños puedan inspeccionarse más fácilmente.
  • probadores de rugosidad superficial,
• Herramientas manuales: Las herramientas manuales son el complemento habitual de herramientas que se encuentran en un juego completo de herramientas para mecánicos de automóviles , excepto que faltarían las herramientas especializadas para automóviles y probablemente estarían presentes algunas herramientas de gran tamaño, como una llave de boca de 1 + 1/2 pulgadas (38 mm) . 
• Herramientas de desbarbado: Se trata de herramientas como limas , piedras, amoladoras , punzones y cuchillas que se utilizan para eliminar rebabas y romper los bordes afilados que suelen quedar en las piezas mecanizadas.
• Máquinas herramienta: Las máquinas herramienta han experimentado una transformación radical en los últimos 20 años. Las máquinas manuales han dado paso a las máquinas de control numérico computarizado (CNC). Para mayor claridad, se ofrecerá una categorización basada en las agrupaciones históricas. Cada una de estas agrupaciones se ha visto modificada por la llegada de las CNC, que fusionan algunos grupos y difuminan las fronteras entre otros. Las máquinas herramienta más comunes se dividen en cinco categorías:
  • Taladradoras de banco, de piso, radiales y horizontales.
  • Fresadoras , fresadoras horizontales, verticales y mandrinadoras, fresadoras de 4 y 5 ejes.
  • Máquinas de torneado, torno de máquina , torno revólver, torno revólver vertical, mandrinadora vertical, torno suizo
  • Rectificadoras , de superficie, cilíndricas, sin centros, universales
  • Máquinas de descarga eléctrica , alambre, sumidero,
• Sujetapiezas: Las sujetapiezas pueden incluir tornillos de banco , mandriles, abrazaderas, accesorios de indexación, paletas, plantillas o dispositivos especiales y placas frontales.
• Portaherramientas: Los portaherramientas pueden incluir mandriles , adaptadores de fresa, extensiones de fresa, postes portaherramientas, torretas indexables, herramientas de caja, adaptadores de cambio rápido, mandriles , ajuste por contracción y pinzas .
• Herramientas de corte: Las herramientas de corte incluyen varias fresas como fresas frontales , fresas de concha , fresas de extremo y fresas de forma; varias brocas , escariadores , machos de roscar , avellanadores , avellanadores y brocas de núcleo ; varias herramientas de torneado , herramientas de forma y herramientas de roscado ; varias muelas abrasivas ^{[ 5 ]} que se distinguen por su geometría, aglutinante, tamaño de grano y compuesto.
• Gráficos y materiales de referencia: tales como tablas de brocas para roscar, tablas de conversión, tablas de tolerancia de roscas, especificaciones ASME e ISO , manuales de máquinas herramienta y tablas de avances y velocidades de herramientas.

• Lista de ocupaciones relacionadas con la metalurgia
• Calculadora de maquinista
• Asociación Internacional de Maquinistas y Trabajadores Aeroespaciales
• Mecanizado

• El sindicato de maquinistas: IAMAW
• Salón de la Fama de las Máquinas Herramienta: El Museo Americano de la Precisión