Mecanizado de toberas

Richard Nakka's Experimental Rocketry Web Site
Mecanizado de Toberas para cohetes

Traducido por José L. Sanchez
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Introducción
Materiales para toberas de cohetes
Empleo de Cianotipos
Herramientas necesarias
Procesos de torneado
Tipos de tornos
Mecanizado de la tobera
Seguridad
Apéndice A – Fabricación de herramientas
Apéndice B -- EscariarApéndice C – Links de utilidad
Apéndice D – Ejemplos de toberas

Introducción.
Aprendí el uso básico de un torno de metáles en el instituto asistiendo a
un curso sobre " Talleres mecanicos " que formaba parte " de los trabajos
industriales " del plan de estudios. De hecho, hice una de mis primeras toberas
para cohete usando un torno de la escuela, bajo la dirección de mi profesor de
taller que meenseñó como realizar los aspectos más difíciles del torneado,
como el mecanizado hacia el exterior del cono interior. Algunos años más
tarde, mi hermano compró un pequeño torno mecánico para nuestro taller de
casa, un modelo compacto fabricado en Austria marca Edelstal, de 10
pulgadas de diámetro, y 24 pulgadas entre centros. Con el uso esta máquina,
cada vez fui mejorando mis habilidades detrabajo de torno y realizando
satisfactoriamente un gran número de toberas como las de los motores A-100,
B-200 y C-400. He usado este mismo torno en diversas ocasiones
recientemente, para fabricar la tobera Kappa, que más tarde fue usada para el
cohete Cirrus Uno. Hace unos años compré un torno mecánico para mi propio
taller, un modelo de fabricación china de mediano tamaño de la marcaCraftex,
con una diámetro de 12 pulgadas y también de 24 pulgadas entre centros.
Siendo más grande y con un motor más potente, así como mayor capacidad de
mecanizado, hace que el trabajo de fabricar una tobera sea mas fácil. La tobera

más grande que he hecho hasta el momento es de 75 mm para el motor
Lambda. Todos las toberas que he fabricado han sido realizadas con un torno
manual, con unaexcepción. Asistiendo a la universidad, yo tuve la oportunidad
de programar y controlar un pequeño torno CNC para hacer una tobera
experimental en el que destacaba su perfil interno muy redondeado. El motirvo
era compararlo con una tobera “conica” estandar para el motor B-200 en una
prueba estática. Este trabajo formaba de mi tesis de graduación.

Figura 1. Izquierda: El torno Edelstal,Derecha: My torno Craftex.

Sin duda, mecanizar un inyector de cohete es un desafío, sobre todo para
los que tienen una experiencia limitada en trabajos de mecanizado metálico. El
tornear un inyector conlleva algunos de los aspectos más difíciles del trabajo a
torno, debido a la complejidad de su geometría y la necesaria exactitud,
combinada con el deseo de producir una tobera de peso ligero porlo que la
mayor parte del material sobrante ha de ser cortado. El mecanizado de una
tobera es emplear tiempo, sobre todo cuando se usa un torno pequeño para
hacer una tobera grande. Por ejemplo, el inyector Kappa me tomó 18 horas de
trabajo de máquina. Recientemente, con técnicas mejoradas, mayor
experiencia y un torno más grande, una tobera de tamaño medio se puede
realizar en 4 o 5 horas.De todos modos como mucho soy " un mecánico aficionado ". La mayor
parte de lo que yo he aprendido en cuanto a técnicas de torneado ha sido
sobre el terreno, experimentando con técnicas de trabajo diferentes, de libros e
inevitablemente, cometiendo errores. El proceso de fabricación de una tobera
presentado aquí, es una compilación (o quizás la destilación) de esta
experiencia, usandométodos que han resultado ser razonablemente buenos
para mí. Hay indudablemente variantes que se pueden usar satisfactoriamente
y como tal, lo que aquí presento debe ser tomado más como una pauta que
como una metodología de trabajo. La mejor forma de fabricar un inyector
seguramente es el resultado de una evolución continuada de cada individuo
incluyendome yo mismo. Habría que perder el miedo a...