Con cabeza fría y precisión

Como dijo hace tiempo el futbolista Lionel Messi, "El talento y la elegancia no significan nada sin rigor y precisión". El objetivo de toda empresa de fabricación es garantizar la satisfacción del cliente mediante el suministro puntual de piezas de buena calidad y rentables. En este artículo, Staffan Lundström, jefe de producto de Sandvik Coromant, explica por qué la rentabilidad y la calidad del torneado de acero dependen de la precisión, en especial, en la elección del refrigerante.

Todos los talleres se enfrentan a la necesidad de producir componentes más ligeros, más sostenibles y con un consumo de combustible optimizado. Esto obliga al uso de materiales más robustos y resistentes a las altas temperaturas, como es el caso de los aceros más puros y las superaleaciones termorresistentes (HRSA).

Esto supone un auténtico reto para los fabricantes en términos de vida útil y productividad, pero también en lo que a control de la viruta se refiere. El uso de refrigerante de precisión puede ayudar a mejorar dichos factores. Estos retos no solo afectan a los fabricantes de piezas, sino también a los fabricantes de herramientas como Sandvik Coromant. La responsabilidad de nuestros especialistas enfrentarse a estos cambios de los materiales con plaquitas capaces de responder a los requisitos de nuestros clientes. Las plaquitas de torneado deben resistir altas temperaturas durante el mecanizado. Por este motivo, Sandvik Coromant recomienda el uso de refrigerante de precisión.

En su punto

¿Pero, qué implica el uso de refrigerante de precisión exactamente? Dado que el torneado de acero en una máquina crea un entorno de alta presión, una herramienta de torneado moderna con boquillas puede producir un chorro de refrigerante de alta velocidad. Al usar portaherramientas con boquillas de precisión, los chorros de refrigerante pueden dirigirse de forma precisa hacia la zona de corte en la cara de desprendimiento de la plaquita. Esto generará una cuña hidráulica que eleva la viruta, y tiene dos efectos:  reduce la longitud de contacto entre la plaquita y el material y ayuda a reducir las fuerzas de corte. El resultado final es una temperatura más baja con un control de viruta mejorado.

El refrigerante por arriba pre-dirigido puede mejorar la formación de la viruta y ampliar el tiempo que el proceso no requiere supervisión. Como, según el informe Digital Factories 2020: Shaping the future of manufacturing de Pricewaterhouse Coopers (PwC), se prevé que el número de fábricas digitales plenamente autónomas se duplique a lo largo de los próximos cinco años, estas ventajas podrían ser cruciales.      

Sin embargo, estos beneficios solo pueden conseguirse con herramientas desarrolladas para aplicaciones de refrigerante de precisión como, por ejemplo, las brocas con refrigerante interior y las herramientas de torneado con chorros dirigidos. Esto se debe a que la presión de refrigerante necesaria para romper la viruta en el caso de las herramientas de torneado depende del diseño de suministro de la boquilla, del material que se va a mecanizar y de la profundidad y el avance de corte. El caudal de refrigerante necesario depende de la presión y la superficie total de suministro de refrigerante.

Soluciones modulares

Este es el motivo por el que Sandvik Coromant ha actualizado sus portaherramientas Coromant Capto para incorporar las plaquitas de torneado de metal duro T Max P. Coromant Capto es un portaherramientas de cambio rápido diseñado para reducir el tiempo de reglaje y cambio de la herramienta. Y, además, ayuda a acercarse al anhelo de todo fabricante: una mayor utilización de la máquina.

Coromant Capto es un sistema modular para centros de mecanizado, que ofrece una gran variedad de adaptadores de extensión y reducción para permitir el montaje de herramientas con diferentes longitudes y características de diseño, indistintamente del acoplamiento de la máquina. Para el usuario final, el modularidad reduce la necesidad de contar con costosas herramientas especializadas y largos plazos de entrega. Gracias a la posibilidad de utilizar las mismas herramientas en todo el taller, este sistema ofrece la mayor versatilidad y rigidez, y permite minimizar el inventario.

Ahora, Coromant Capto se actualiza e incorpora las plaquitas T-Max P, recomendadas por Sandvik Coromant como primera elección para torneado general de componentes grandes y medianos. Las plaquitas de diseño T-Max P emplean una serie de calidades de torneado de acero de Sandvik Coromant, entre las que se incluyen GC4425 y GC4415, que ofrecen una resistencia al desgaste, resistencia al calor y tenacidad mejoradas. Ambos materiales contienen la segunda generación de la tecnología de recubrimiento Inveio, la cual proporciona una orientación mejorada de los cristales para una resistencia al desgaste incrementada y un rendimiento incluso más uniforme.

Específicamente, T-Max P ha sido diseñada para suministro de refrigerante interior por arriba y por abajo. Los nuevos portaherramientas incrementan la vida útil y productividad en materiales de trabajo ISO S, M y P, que se encuentran entre los más comunes y complejos. El refrigerante de precisión es especialmente eficiente en estos materiales difíciles de mecanizar.

Mayor duración de la herramienta

Las herramientas más duraderas y el control de virutas optimizado son esenciales para garantizar un mecanizado rentable. Ambos son más fáciles de conseguir cuando se reduce el calor acumulado en la herramienta usando refrigerante. Un cliente de Sandvik Coromant lo experimentó en persona al mecanizar cubos de acero aleado, P1.2.Z.AN (CMC 01.2), aplicando baño de refrigerante. Su proceso existente sometía a la pieza a torneado en desbaste en un torno horizontal Okuma y producía hasta 30 piezas antes de que aparecieran señales de desgaste en la herramienta.

El taller quería mejorar el control de virutas y la vida útil de la herramienta con una seguridad del proceso y tiempos de ciclo optimizados. Para conseguirlo, cambió su plaquita existente por una herramienta con mango CoroTurn 300 QS para torneado usando refrigerante de precisión en lugar de baño de refrigerante. El resultado final fue que el cliente logró mecanizar 79 piezas antes de que la herramienta mostrara señales de desgaste; un incremento de la vida útil superior al 263%.

En términos generales, usar CoroTurn 300 QS con refrigerante de precisión incrementó la productividad del taller un 180%. Obviamente, estas ventajas también benefician al resultado final. En otro ejemplo, un cliente de la industria aeroespacial de Sandvik Coromant logró mecanizar dos conjuntos de trenes de aterrizaje principales para un avión con una única herramienta, GC4425 en combinación con refrigerante por arriba y por abajo. La solución anterior, con la herramienta de la competencia y baño de refrigerante, solo mecanizaba 0,8 componentes antes de presentar signos de desgaste. De nuevo, esto resultó en una vida útil muy superior: un 250%. El cliente ahora puede mecanizar dos componentes completos antes de correr el riesgo de que la plaquita falle, lo que mejora la productividad y el tiempo de ciclo gracias a la desaparición de la parada para cambiar la plaquita. Esto resultó en una reducción del coste del 29%.

Nuevas ideas para mecanizar

Estos casos demuestran que el refrigerante de precisión por arriba y por abajo puede mejorar considerablemente el rendimiento de la vida útil y la calidad del componente. Además, el refrigerante de precisión por arriba puede ser clave para controlar la rotura de la viruta y disfrutar de un mecanizado seguro, mientras que el refrigerante por abajo regula la temperatura para ofrecer una vida útil de la herramienta prolongada y predecible.

La tecnología de refrigeración también tiene un efecto positivo en la calidad superficial, convirtiéndola en indispensable para cualquier fabricante que busque una producción de calidad. Además, los especialistas de Sandvik Coromant pueden hacer recomendaciones sobre el uso y la presión de refrigerante adecuada para torneado de acero.

El mundo del torneado también cuenta con la metodología  PrimeTurning de Sandvik Coromant, un concepto que permite tornear en todas las direcciones con una productividad maximizada. La metodología introduce la herramienta a la altura del portapinzas y elimina el material a medida que avanza hacia el final de la pieza de trabajo. Esto da prioridad al importantísimo volumen de viruta, e implica una producción de calidad y tiempos de cambio acelerados.

Al aplicar herramientas optimizadas con la estrategia correcta —y, por su puesto, refrigerante de precisión con T-Max P— el rigor y la precisión pueden ser la clave de las operaciones de torneado de acero de cualquier empresa de manufactura. Los talleres estarán seguros de que sus clientes reciben las piezas a tiempo y a buen precio con —como dice Messi— calidad, talento y elegancia.