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Aumento de la cadena de valor mediante el mecanizado en acabado

AEI 519 - Arranque de virutas de alto rendimiento, en piezas de acero forjado

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Las piezas de forja de acero, con frecuencia, se utilizan en lugares donde deben cumplirse requisitos elevados respecto a robustez y fiabilidad como, por ejemplo, en las argollas de tracción para máquinas agrícolas. Los materiales utilizados para ello son aceros para ser tratados, ya que se caracterizan por su excelente resistencia y tenacidad. Sin embargo, esto significa que para su mecanizado por arranque de virutas deben aplicarse fuerzas elevadas. Además, tienden a formar virutas largas, que son difíciles de evacuar.


Consecuentemente, también son elevados los requisitos para las máquinas herramienta que se utilizan para el mecanizado de alto rendimiento de este tipo de piezas. Ferdinand Bernhofer GmbH mecaniza por arranque de virutas sus piezas en un centro de doble husillo de Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW). He aquí el informe de una experiencia directa.


"La nuestra es una mediana empresa, dirigida por su propietario, que se ha especializado en la forja y estampado de piezas de acero de alta calidad con un rango de peso desde 2,5 kg hasta 20 kg", explica el Ing. Ferdinand Bernhofer, titular y director técnico de Ferdinand Bernhofer Ges. m.b.H. en Höhnhart (Austria). Principalmente, se producen series de pequeñas a medianas con tamaños de lotes desde 500 hasta 50.000 unidades/año. Las piezas se suministran mecanizadas, listas para funcionar, por requerimiento de los clientes. Los compradores son fabricantes de vehículos como camiones y máquinas agrícolas o vehículos todoterreno -desde máquinas de construcción hasta motocicletas todoterreno- del sector de construcción general de máquinas, así como fabricantes de sistemas hidráulicos. La forja es un método de fabricación extraordinariamente racional en el que el material se aprovecha al máximo y, por ello, es muy sostenible. En la colaboración con sus clientes, la empresa Bernhofer aporta innovacion en el campo de la tecnología de forja, para apoyar a los usuarios en la optimización del diseño de las piezas, de forma adecuada para el método elegido.


Mecanizado en acabado para el beneficio de los clientes


"En el campo del suministro, los compradores esperan, cada vez más, paquetes de servicios completos de una sola fuente", continúa F. Bernhofer. Para poder concentrarse en sus propias competencias principales, en lugar de una diversidad de proveedores de servicios diferentes, prefiere un único proveedor que ofrezca toda la cadena de producción, hasta el suministro de piezas o grupos listos para montar, de una sola fuente – y asuma también, para ello, la responsabilidad general de todo el proceso. De esta manera, la empresa Bernhofer ha comenzado ya, desde hace años, la ampliación constante de su gama de servicios. En especial, el mecanizado listo para montar debe ampliarse para ser un servicio estándar. Este servicio que, hasta ahora, se adquiría externamente, en el futuro debe realizarse, cada vez más, internamente. Para ello, Bernhofer buscó un fabricante de máquinas herramienta apropiadas. Por encima de todo, debían ser robustas y potentes, para poder afrontar el mecanizado de piezas de forja, a menudo muy resistentes y, por ello, de arranque de virutas difícil. Las piezas a mecanizar se reunieron en grupos, para que el cambio o reequipamiento de las instalaciones pudiera realizarse lo más rápidamente posible y sin problemas. Para ello, un criterio adicional fue una posibilidad de automatización lo más amplia posible, para alcanzar un servicio 24/7 protegiendo los recursos.


Comienzo con el mecanizado de piezas para bastidores de motocicletas


"El primer proyecto fue el mecanizado de una de las seis variantes de la gama de piezas existente de acero para fabricar bastidores de motocicletas", explica Christian Stempfer, director regional de Ventas para Austria de Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH. Los objetivos fueron un mecanizado automático, así como un cambio de producto sin reequipamiento. Se escogió el centro de mecanizado BA 322 de SW con dos husillos que trabajan en paralelo, dispuestos horizontalmente. El cliente quedó tan satisfecho con la instalación que SW fue distinguida en el año del suministro con el premio Supplier Award 2016 de la Ferdinand Bernhofer Gesellschaft.


Máquina de SW óptima para el mecanizado difícil de argollas de tracción de acero


"La relación de confianza establecida sobre esta base hizo que optásemos en el siguiente proyecto nuevamente por SW", afirma F. Bernhofer. Se trató de argollas de tracción macizas de 42CrMo4 en diferentes variantes. El trabajo se vio dificultado por la, comparativamente, gran cantidad de agujeros y adaptaciones que tienen que realizarse, siendo necesario el uso de lubricante refrigerante para los agujeros.


La fresadora modelo BA 722 adquirida para esta finalidad es, en principio, de diseño similar al modelo BA 322 ya existente. El centro de mecanizado más grande, también de dos husillos, era necesario, principalmente, porque tenían que mecanizarse por arranque de virutas cantidades de material mucho mayores que las piezas para motocicletas. En el caso de las argollas de tracción, que pueden llegar a pesar hasta 18 kg, según la variante, tienen que eliminarse hasta 3 kg de material por cada pieza.


Aunque las dimensiones son entre 5 y 15 mm, esto no supuso ningún problema para el "caballo de trabajo BA 722". Con sus dos husillos, puede desbastar hasta 2 t de virutas por hora de trabajo, de este material de difícil mecanizado. A pesar de ello, la instalación no solo pudo utilizarse con potencia, sino también con precisión como, por ejemplo, para el torneado por interpolación de semiesferas para acoplamientos.


Alta calidad de servicio y soporte – más que correcto


"El soporte de SW fue mucho más que solo correcto", recuerda F. Bernhofer. En el periodo inicial del proyecto, que es crítico, C. Stempfer se dedicó infatigablemente a la eliminación de problemas incipientes y la optimización de los procesos y, en parte, esto incluso fuera de los tiempos de trabajo regulares. Pero también el servicio técnico de los centros de servicio próximos de SW en Austria, así como el suministro de piezas de recambio satisface todos los deseos. Además, también hubo soporte telefónico y asesoramiento online. En general, el soporte y el servicio no fueron solo buenos, sino también sin complicaciones.
La primera instalación suministrada fue tan satisfactoria que en poco tiempo se pidió una segunda, ya que el cliente había aumentado sus demandas. A pesar de la elevada carga, su disponibilidad fue muy buena. "Estoy tan satisfecho también con la BA 722, que ya hemos iniciado conversaciones para el próximo año sobre una automatización más avanzada", valora F. Bernhofer.


Centros de mecanizado de la serie BA 722


Los centros de mecanizado por fresado de la serie BA 7 se presentan en versiones con uno, dos, tres o cuatro husillos que trabajan en paralelo. Están diseñados para los elevados requisitos del mecanizado de alto rendimiento de piezas de hierro fundido, fundición de acero o acero y, consecuentemente, son robustos y de larga duración. Esto es especialmente aplicable para los husillos y mesas redondas que, debido a sus grandes valores de aceleración y velocidades de marcha rápida, alcanzan tiempos cortos de viruta a viruta y, con ello, una alta productividad. Mediante el descenso simultáneo de la masa movida de la unidad de tres ejes en 2.000 kg, tienen un consumo de energía todavía más eficiente que sus modelos predecesores. En lo que afecta al usuario, cabe destacar la facilidad de carga y descarga, gracias a la colocación sobre unidades giratorias y basculantes del cambiador de pallets, así como la evacuación óptima de virutas gracias al mecanizado horizontal.


Para la adaptación a los diferentes requisitos de los clientes hay disponibles dos variantes: Por una parte, el equipamiento con husillos en bloque, con una distancia fija del husillo de 700 mm o la versión de uso más flexible con distancia variable del husillo. Para ello puede programarse libremente la distancia entre husillos mediante un programa CNC, desde 600 a 700 mm. De este modo, por ejemplo, sobre un lado de la mesa pueden colocarse piezas a una distancia de 300 o 600 mm, en el otro a una distancia de 350 o 700 mm o también con un valor intermedio. El BA 7 es ideal para la producción en series medias y grandes de piezas grandes y complejas de hierro fundido, fundición de acero o acero.


Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW), situado en Schramberg-Waldmössingen, Alemania, es un proveedor de soluciones, de ámbito internacional, para sistemas de producción específicos para piezas, de alta calidad, para el mecanizado de metales. Uno de los puntos fuertes son los centros de mecanizado de alto rendimiento de múltiples husillos, de los que hay instalados en todo el mundo más de 3.000, en clientes de los sectores más diversos. Además, la empresa desarrolla también en el centro de tecnología propio, permanentemente, nuevas posibilidades de arranque de virutas o técnicas existentes optimizadas, para poder ofrecer la solución apropiada para cada aplicación. A ello hay que añadir una gama completa de servicios de mantenimiento y asesoramiento. Actualmente, SW da trabajo a unos 1.000 empleados de todo el mundo y en 2018 registró unas ventas de 400 millones de euros


Este artículo aparece publicado en el nº 519 de Automática e Instrumentación, págs. 58 y 60.

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