Mandrini e serraggio

Per molte operazioni di tornitura del legno, un mandrino svolge il lavoro essenziale di tenere il lavoro in modo sicuro e sicuro. Queste operazioni spesso presentano requisiti unici, quindi una vertiginosa serie di mandrini fabbricati e fabbricati in negozio si sono evoluti per afferrare, espandere, avvitare, comprimere, intrappolare, tirare, inceppare, attaccare e persino spostare il lavoro attraverso un modello eccentrico. Sapere quale mandrino utilizzare può essere fonte di confusione, soprattutto perché la maggior parte sono progettati per applicazioni specifiche, in modo che tutti hanno punti di forza e di debolezza. Conoscere mandrini amplierà le vostre capacità e rendere il vostro giro più sicuro, per l’avvio.

Problemi critici

Tieni sempre a mente tre regole ogni volta che usi un mandrino.

Sicurezza: la direttiva principale della tornitura è quella di mantenere il lavoro sul tornio. Utilizzando il mandrino sbagliato o impropriamente montare un vuoto può portare al disastro. Innumerevoli pezzi sono stati danneggiati o distrutti e molti tornitori gravemente feriti—alcuni anche fatalmente—da un guasto di serraggio. Soprattutto, ricorda che nessun mandrino è affidabile al 100%. Pertanto, quando si utilizza un mandrino, è indispensabile indossare uno schermo a faccia intera valutato con ANSI Z87+. Inoltre, prestare particolare attenzione alla velocità del tornio: la velocità eccessiva è il denominatore più comune negli incidenti al tornio.

Artigianato: Una tornitura completata non deve mostrare alcuna traccia di essere apposto al tornio. I fori delle viti e altri segni di montaggio lasciati da un mandrino sono la prova di un lavoro mediocre. Riempirli o coprirli con cerotti di feltro non lo taglia. E non lasciare mai che il mandrino determini le dimensioni chiave del tuo pezzo. (Quando ho iniziato a girare, le basi su tutte le mie ciotole erano 3 “di diametro, perché ho sempre girato gli esterni verso il basso per il 3” faceplate che avevo.) Anche una ciotola a piedi su cui le dimensioni del piede sono basate sul mandrino che lo teneva è un esempio di design pedonale.

Precisione: non riuscire a centrare con precisione un pezzo in o su un mandrino può causare problemi che potrebbero essere impossibili da correggere. L’utilizzo di un mandrino che non funziona correttamente produrrà risultati frustranti simili. Ne fanno una pratica per evitare mandrini usurati o mal fatti.

Tipi di mandrini

Man mano che le tue capacità di tornitura aumentano e i tuoi progetti diventano più avventurosi, continuerai a incontrare diversi mandrini e metodi di serraggio, la maggior parte dei quali sono stati ideati da pionieri tornitori. Ogni tipo di mandrino ha variazioni. E c’è una versione turner-made di (o che pre-date) praticamente ogni chuck commerciale. I mandrini che seguono sono solo la punta dell’iceberg.

Mandrini che afferrano

Foto 1. Un mandrino di scorrimento a quattro ganasce ha ganasce che scorrono dentro e fuori per adattarsi a spazi vuoti di diverse dimensioni. La maggior parte dei mandrini di scorrimento offrono una varietà di ganasce e altre opzioni—tra cui la possibilità di tenere altri tipi di mandrini.

I mandrini a scorrimento a quattro ganasce sono probabilmente i più grandi progressi nella tecnologia dei mandrini (Foto 1). I mandrini di scorrimento migliori attualmente sul mercato hanno in gran parte risolto i problemi associati alle prime versioni, inclusi problemi di precisione, usura delle superfici metalliche critiche e una brutta tendenza ad allentarsi durante la rotazione. Tuttavia, i mandrini di scorrimento moderni hanno ancora alcune stranezze che sono importanti da sapere.

Foto 2. Per montare un vuoto su un mandrino di scorrimento, girare un tenone grande e lungo quanto le mascelle lo consentono, con una spalla leggermente concava. Mantenere il meccanismo di scorrimento all’interno del corpo del mandrino.

1. La direzione del grano è importante (vedi la prima legge di serraggio di Lacer). La debolezza a grana corta è un fattore critico quando un mandrino di scorrimento viene utilizzato per la tornitura a grana facciale, perché una presa nel punto sbagliato può causare la frattura del legno, in particolare il legno secco o fragile o il legno che si divide naturalmente facilmente, come la quercia.
2. Massimizza la presa del mandrino (Foto 2). Utilizzare sempre un mandrino di dimensioni adeguate e ganasce di dimensioni adeguate. (Come la dimensione e il peso del vuoto aumenta, l’area di contatto tra il legno e il mandrino deve anche aumentare.) Modellare il punto di montaggio in modo che le ganasce del mandrino afferrino il più possibile la superficie (diametro e lunghezza). Crea una spalla che poggia sulla parte superiore delle mascelle come superficie portante. E usa mascelle seghettate.
3. Alloggia in sicurezza le mascelle. Per evitare di contattare gli angoli di rotazione affilati dei meccanismi di scorrimento, mantenere i meccanismi scorrevoli all’interno del corpo del mandrino. Questo mantiene anche le mascelle da essere esteso troppo lontano, in modo da non volare fuori del mandrino.

Mandrini che si espandono

Spesso lo stesso mandrino di scorrimento che si chiude sul lavoro è anche progettato per espandersi in una rientranza. Ciò è più utile quando una rientranza poco profonda è l’unico supporto disponibile (come quando si gira un piatto o un piatto) o quando si inserisce un’apertura forata o girata (come quando si gira un macinapepe). Questi mandrini funzionano abbastanza bene, purché la pressione esterna esercitata durante il montaggio non spezzi il legno. Tuttavia, una forza eccessiva esercitata da un fermo o scavare-in durante la tornitura può dividere il legno e rompere il lavoro lontano dal mandrino.

Mandrini che vite

Foto 3. Un frontalino con viti è una scelta eccellente per la tornitura del grano del fronte. La dimensione della piastra, la sua composizione, il tipo di viti e la lunghezza dei loro fili si combinano per offrire un’enorme gamma di capacità di tenuta.

Nessun altro mandrino offre una gamma di potenza di tenuta così ampia come una piastra frontale con viti (Foto 3). In combinazione con la superficie di appoggio della piastra, le viti forniscono una notevole forza di serraggio—anche un mandrino con una singola vite al centro può offrire un sorprendente potere di tenuta. Tuttavia, questi mandrini sono adatti solo per la tornitura a grana facciale, quando le viti si montano nella grana facciale del vuoto (come ciotole a grana facciale, piatti, sedili per sgabelli e simili). Le piastre frontali con viti non devono essere utilizzate se le viti si montano nella grana finale del pezzo (incluse ciotole, scatole, calici, ad esempio).

Assicurarsi sempre che la piastra frontale sia piatta. Il punto di montaggio sul legno deve anche essere piatto o leggermente concavo—mai convesso o irregolare, o con punti alti. Ecco alcuni altri problemi chiave riguardanti i frontalini:

Non lesinare. Acquista un acciaio solido di alta qualità o una piastra frontale in ghisa pesante. Le dimensioni più pratiche sono 3 “e 4″ dia.- scegli uno fatto di un pezzo di acciaio o anche in acciaio inox con almeno quattro fori. Le piastre frontali 6 ” di diametro e più grandi sono solitamente realizzate in ghisa. Scegli uno che è almeno 1/2 ” di spessore. In qualsiasi frontalino, più fori meglio è-il mio preferito 3 “frontalino ha 6 fori; a volte riempio ogni foro sul mio 8” frontalino con lunghe # 14 viti!

Utilizzare le viti giuste. Le migliori scelte che ho trovato sono viti in lamiera con teste quadrate, viti Tapcon® (testa esagonale, 3/16 ” dia. e 1/4 ” dia.) e SPAX ® Philips o square drive costruzione o più materiali viti. Non utilizzare viti per legno, viti per cartongesso o viti per ponti: sono spesso fragili e hanno un potere di tenuta troppo ridotto a causa di fili poco profondi e diametri più piccoli.

Utilizzare #10 #12 o #14 viti per la maggior parte delle situazioni-sempre iniziare da fori pilota di perforazione. Le viti a testa esagonale possono essere la scelta migliore se il lavoro è grande e pesante e la piastra frontale è 10″ o più grande. Acquista una varietà di lunghezze delle viti: lunghe per la sgrossatura (specialmente quando si avvita in quella che sarà l’apertura di una ciotola); più corte per la tornitura finale o lavori piccoli e leggeri—ma sempre errare sul lato lungo. Anche per piccoli lavori, ogni vite deve penetrare almeno 1/2″ nel legno (fili pieni; il punto di piombo non conta). Una penetrazione più profonda e più viti sono sempre percorsi più sicuri, specialmente quando si lavora con diametri pesanti e di grandi dimensioni o lavori fuori equilibrio.

Eliminare i fori delle viti. Semplicemente riempiendoli o coprendoli sembra dilettantesco. Invece, impara uno o più metodi di” serraggio inverso”. Il serraggio inverso comporta la rimozione del lavoro dopo aver completato la maggior parte della tornitura e il montaggio in senso inverso, al fine di finire la base.

Foto 4. Eliminare i fori delle viti senza perdere altezza scavando l’area che conteneva i fori, allontanando i fori o incollando un blocco di rifiuti sul retro del bianco.

Una volta che il lavoro è stato invertito, il modo più semplice per rimuovere i fori è abbassare la base. Considera l’altezza che perdi come parte del processo e del tuo design. D’altra parte, se il vuoto è troppo sottile o il legno è così prezioso che non si vuole perdere nessuno, hai diverse opzioni tra cui scegliere (Foto 4): Creare una rientranza dove risiedevano i fori, ridurre il diametro della base all’interno della “screw orbit” (l’anello che descrive il cerchio delle viti) o incollare su un blocco di scarto per ospitare le viti e rimuoverlo dopo la tornitura è completata.

Gli scarti di legni duri come pioppo, acero tenero, frassino, noce e ciliegio sono materiali di scarto adatti. Non utilizzare legni deboli come pino, cedro e abete rosso, o compensato, che può separare. Utilizzare colla gialla o bianca per incollare su un blocco di rifiuti. Bloccare il giunto per almeno 12 ore e lasciare asciugare almeno 24 ore prima di girare. Non incollare un pezzo di carta tra il blocco dei rifiuti e il vuoto. Questo crea un giunto debole che può separarsi. Per i legni umidi, utilizzare un blocco di rifiuti di legno secco e una colla CA a media viscosità. Bloccare leggermente il giunto e consentire almeno due ore di asciugatura.

Mandrini che comprimono

Foto 5. Un mandrino a compressione viene utilizzato in combinazione con la contropunta per rimontare il lavoro per consentire la finitura della sua base (chiamata “serraggio inverso”). Qui, il lavoro verrà semplicemente premuto contro un blocco di legno con una faccia imbottita.

Un blocco di legno con un pad antiscivolo montato sulla sua faccia (1/8″ router mat funziona bene) è il cuore di un semplice reverse serraggio set-up (Foto 5). Questo tipo di mandrino è particolarmente utile per ciotole e vasi con bordi naturali, ciotole sottili con bordi delicati e per rimodellare la superficie di montaggio di una ciotola “due volte girata” per il rimontaggio in un mandrino di scorrimento. (Una ciotola “due volte girata” viene sgrossata da un bianco verde, lasciata asciugare e poi rimontata per la tornitura finale.)

Foto 6. Per centrare il lavoro su un mandrino a compressione, montarlo con una leggera pressione e ruotare il tornio a mano per individuare il punto alto. Allentare leggermente la contropunta, spingere sul segno, stringere e segnare di nuovo. Ripeti finché la marcatura non crea un cerchio completo.

Montare il blocco con il materiale antiscivolo su una piastra frontale o in un mandrino di scorrimento. Centrare una ciotola o una nave quasi completata sul blocco. Quindi utilizzare il centro contropunta per premere saldamente la base del lavoro contro il blocco, in modo che la compressione—e l’attrito—tiene il lavoro mentre la sua base è sagomata. Assicurati di centrare accuratamente il lavoro (Foto 6). Questa configurazione consente di lavorare la parte inferiore della base, tranne che vicino al centro della contropunta (questa zona deve essere lavorata dopo che il pezzo si stacca dal tornio). Questa configurazione permette anche di lavorare i lati, ma solo circa un quarto del modo in alto dal basso.

Mandrini che trappola

Foto 7. Mandrino mandrini trappola lavoro con fori preforati su un albero filettato (tra le boccole in questo caso). Un’estremità di questo mandrino penna-tornitura monta nella paletta. La contropunta supporta l’estremità opposta.

Il metodo più comune per il montaggio di spazi vuoti di tornitura con fori passanti, ad esempio, è quello di intrappolarli su un mandrino (Foto 7). Macinapepe, chiamate di gioco, bracciali e ruote giocattolo sono spesso montati in questo modo.

Foto 8. Questo mandrino di bloccaggio per serraggio inverso fornisce un accesso completo al fondo del lavoro e un elevato livello di sicurezza. Il sistema è costituito da anelli imbottiti in una varietà di diametri che si avvitano su una base e una piastra frontale dedicati.

Un insolito mandrino di bloccaggio per il serraggio inverso lascia poche possibilità al lavoro di volare via dal tornio (Foto 8). Un’opzione eccellente quando si desidera l’accesso completo al fondo del lavoro, questo sistema è particolarmente indicato per i dettagli completi della base.

Mandrini che tirano

Foto 9. Vuoto serraggio è un modo rapido per montare una ciotola per invertire serraggio. Questo metodo fornisce un accesso totale al fondo del lavoro, ma richiede un investimento considerevole.

L’utilizzo della pressione del vuoto per mantenere il lavoro sul tornio è un’opzione relativamente nuova per la serraggio inverso (Foto 9). Questo sistema è ottimo per lavori di produzione o se si desidera un accesso completo al fondo del pezzo, ma non è adatto per pezzi fragili o molto profondi, pezzi che contengono vuoti e legni con pori aperti. Ci sono soluzioni per alcuni di questi problemi, ma scegliere altri metodi di serraggio è probabilmente il migliore.

Mandrini che si inceppano

Foto 10. Jam chucking è spesso usato nella produzione di scatole. Un tenone è acceso sulla base per adattarsi perfettamente alla parte superiore scavata. Il blocco della parte superiore sul tenone consente la sagomatura finale dell’intero profilo esterno della scatola.

I mandrini per marmellata sono spesso girati per un uso singolo o dove le ganasce metalliche possono causare danni. Fondamentalmente ci sono due approcci: o si inceppa un pezzo scavato su un tenone acceso su un blocco di rifiuti (Foto 10) o si inceppa un tenone in una rientranza trasformata in un blocco di rifiuti (Foto 11).

Foto 11. Jam serraggio in una rientranza è un’altra opzione. Qui, il tenone sulla base della scatola (ora sagomato e scavato) si inserisce comodamente in una mortasa girata nel blocco dei rifiuti, in modo che il fondo della scatola possa essere completato.

Se si dispone solo di un frontalino, è possibile utilizzare un mandrino di inceppamento al posto di un mandrino di scorrimento per lo svuotamento del grano finale (per svuotare la base della scatola mostrata nella Foto 14, ad esempio). Montare un blocco di grano facciale su un frontalino e girare una mortasa in esso. Poi girare un tenone all’estremità del vuoto di base per adattarsi perfettamente questa mortasa (come mostrato in Foto 5, ma con un blocco faccia-grano mortasato su una piastra frontale invece del mandrino di scorrimento). Jam-montare il tenone nella mortasa o incollarlo. Un inceppamento può essere serrato aggiungendo uno strato di carta velina attorno al tenone o bagnando il tenone per gonfiare leggermente il legno. La spalla del tenone fornisce la stabilità supplementare tenendo contro il blocco sulla piastra frontale.

Mandrini che si attaccano

Utilizzando ad alta resistenza double-face tape – non nastro tappeto o la roba dal negozio di ferramenta locale-è un ottimo modo per montare sottile, faccia-grano, non grassa, secco-legno spazi vuoti per la trasformazione in piccole ciotole, piatti o piatti. Nota: Questo metodo non è infallibile, quindi è solo per tornitori esperti: un fermo può tirare il pezzo dal tornio.

Coprire una piastra frontale pulita (levigata e anta con alcool o diluente per lacca) con il nastro—non lasciare che le cuciture si sovrappongano. Appiattire una faccia del bianco e poi bloccarlo contro la piastra frontale nastrata per diverse ore. (La forza di legame aumenta con il tempo di serraggio.) Per una maggiore sicurezza, porto la contropunta e la tengo in posizione mentre sto girando, fino ai tagli finali al centro. Liberare il lavoro completato dalla piastra frontale richiede una trazione lenta e continua fino a quando il nastro inizia a rilasciare.

Mandrini eccentrici

Alcuni mandrini possono spostare il lavoro attraverso schemi eccentrici preordinati. Tali mandrini sono in circolazione da secoli, ma le nuove versioni possono facilmente cambiare il centro del lavoro o spostarlo attraverso schemi ellittici o oscillanti.

Barra laterale: Le leggi di Lacer di serraggio

Assicurati che sia sicuro: la direzione del grano è importante con molti mandrini. In questo caso, il problema intrinseco del cuscinetto contro il lavoro del grano del fronte che è montato attraverso il grano corto debole ha causato una frattura catastrofica.

Non lasciare prove: Quale chuck è stato usato per trasformare queste ciotole? La risposta corretta: non lo sai. Le torniture finite non dovrebbero mostrare alcuna prova di serraggio. La vera risposta: tutti e tre sono stati accesi su un frontalino.

Sforzarsi per una precisione millimetrica: la mancanza di precisione nel centrare il lavoro sul mandrino può causare grossi problemi. In questa configurazione di serraggio inversa, il mis-centraggio cambia il profilo esterno della ciotola, quindi non corrisponde più all’interno.

Bio

Alan Lacer è un turner, scrittore e istruttore che vive vicino a River Falls, WI. Per saperne di più su Alan visita alanlacer.com.