Herramientas enterizas, fundamentales para impulsar la eficiencia en la fabricación automotriz

Nov 20, 2024 Admin Gestión y Mejora Continua, Más Industria Comentarios desactivados en Herramientas enterizas, fundamentales para impulsar la eficiencia en la fabricación automotriz

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La transición hacia la electromovilidad está generando cambios en la industria automotriz que está demandando nuevos componentes, tecnologías y herramientas de mecanizado más avanzadas y sustentables. Ante este panorama, Sandvik Coromant desarrolla soluciones innovadoras y de alto rendimiento para satisfacer las necesidades actuales y futuras de este sector. 

Redacción/Vanguardia Industrial

CIUDAD DE MÉXICO (20/11/2024).-  Ante el vertiginoso crecimiento y la transformación de la industria automotriz, que enfrenta un proceso disruptivo hacia la electromovilidad, los fabricantes de vehículos y autopartes se enfrentan a importantes desafíos en la producción masiva de componentes. Para responder a esta demanda, resulta fundamental desarrollar herramientas que optimicen los tiempos del ciclo de producción y mejoren la calidad de las piezas, afirmó Luis Charles, especialista de Producto en Sandvik Coromant. Esta empresa sueca, fundada en 1942 y con presencia en más de 150 países, es líder global en tecnologías de mecanizado.

Al hablar del valor agregado que ofrece esta tecnología, Luis Charles, externó: “El sector automotriz es complicado. Tenemos clientes en México que hacen 2,000 motores diarios, para ello, tienen que hacer 2,000 blocks, 4,000 cabezas y 16,000 bielas por día. Lo que quieren es un alto performance y el tiempo de ciclo es lo más importante; entonces nosotros desarrollamos gran parte de nuestras herramientas, que sean optimizadas para un proceso y, por ejemplo, si un cliente tiene una operación de barrenado que actualmente dura 30 segundos, nosotros queremos disminuir ese tiempo de ciclo para sacar más piezas, para que la máquina sea más capaz y tenga más producción”.

“Toda esta tecnología que desarrollamos es para ir más rápido, para hacer las cosas con mejor calidad y con un tiempo más corto”, sostuvo durante el Webinar “Tendencias en el mecanizado con herramientas enterizas en el sector automotriz”, organizado por Sandvik Coromant y Vanguardia Industrial.

Explicó que estos componentes “son de los más importantes en la industria automotriz, ya que consumen una gran cantidad de herramientas y requieren procesos de calidad mucho más estrictos que otros componentes. Por esta razón, la mayoría de los OEM’s (fabricantes de equipo original) y las grandes empresas automotrices realizan este tipo de operaciones”.

Agregó que estas empresas cuentan con proveedores que les suministran piezas fundidas (castings), operaciones previas y partes de suspensión sin inconvenientes. Sin embargo, cuando se trata de las etapas previas al ensamblaje, como los acabados en las piezas, estas operaciones suelen realizarlas internamente. Esto se debe a que en esta etapa se garantiza la calidad del motor, que para ellos es fundamental.

“Es aquí donde necesita esta tecnología, buscando un alto rendimiento, máxima eficiencia y un buen costo”, detalló tras referirse a la parte del cigüeñal que consume herramientas muy complejas, de alta tecnología”.

Las herramientas rotativas enterizas (brocas, machuelos y rimas) son utilizadas en diversas áreas de mecanizado, como el fresado, el roscado y el escariado. Estas herramientas ofrecen no sólo un alto rendimiento, también versatilidad y productividad, lo que las hace indispensables en la industria automotriz.

La transición hacia la electromovilidad está transformando rápidamente la industria automotriz. Ante este cambio, las tecnologías de mecanizado, especialmente las herramientas enterizas, están desempeñando un papel fundamental.

“Hacer las cosas bien desde la primera vez”

Luis Charles, ingeniero mecánico egresado del Instituto Tecnológico de Chihuahua, cuenta con una sólida trayectoria profesional, incluyendo tres años de experiencia en el sector aeroespacial–como ingeniero en manufactura y programador— y formación académica complementaria en Alemania. Con 13 años en Sandvik Coromant, actualmente se desempeña como Especialista en Herramientas Rotativas Enterizas.

Sumado a ello, el experto forma parte de una red de especialistas a nivel global, “en donde hacemos sinergia de casos de éxito y de información”.

Su filosofía de trabajo se resume en el lema: “Hacer las cosas bien desde la primera vez”, una práctica que, según Silvia Ortiz, directora de Vanguardia Industrial, es “común en la industria de la manufactura”.

Durante la entrevista del Webinar citado, Ortiz planteó diversas preguntas al experto, quien comenzó explicando qué son las herramientas rotativas enterizas, destacando que incluyen brocas, machuelos, rimas, entre otras.

En cuanto a tecnología, añadió que Sandvik Coromant se ha caracterizado por su constante búsqueda de innovación, invirtiendo significativamente en investigación y desarrollo. “El objetivo principal es crear herramientas de alto performance (rendimiento)”, acotó.

Aplicaciones

Al hablar sobre las aplicaciones de estas herramientas rotativas enterizas, destacó el uso de las brocas, describiéndolas como “la herramienta principal más común, generalmente utilizadas para realizar barrenos que permiten sujetar varias piezas. Además, en algunos casos, las brocas también se emplean para balancear componentes”.

Asimismo, mencionó el proceso de roscado, señalando que “tiene dos usos principales: unir piezas y proporcionar una ventaja mecánica, como en el caso del gato de un automóvil”.

En el caso de las rimas, explicó que se utilizan principalmente para barrenar, aunque su función está más orientada a operaciones de acabado. Estas herramientas son esenciales en procesos donde la tolerancia geométrica del barreno es muy estricta, es decir, cuando se requiere una circularidad altamente precisa. Además, las rimas se emplean cuando se especifica un acabado superficial de mayor calidad y precisión.

Evolución: fabricación de piezas más pequeñas y complejas

Comentó que además del alto performance, entre las tendencias de la industria destaca la evolución hacia la fabricación de piezas más pequeñas y complejas. “Hace unos 10 años, Sandvik Coromant preveía que las piezas iban a ser mucho más complejas, más pequeñas, con tolerancias geométricas más cerradas. Esto nos dio la necesidad de desarrollar herramientas sólidas de carbono. Vemos que todas las piezas se están haciendo cada vez más pequeñas y más difíciles de mecanizar, por lo que tenemos que diseñar nuevos materiales y nuevas tecnologías”.

Las herramientas sólidas, explicó, te dan una muy buena calidad superficial y tolerancia, pueden llegar a lugares donde las otras no llegan y son para piezas más pequeñas. “Vemos que la tendencia va para ese lugar”, reiteró.

“Campo de batalla”

Sobre el rápido avance hacia los vehículos eléctricos, Luis Charles refirió que “el año pasado fue el punto de inflexión donde el cambio a autos eléctricos tuvo el paso más fuerte. Cada una de las empresas que visité tienen una línea de autos eléctricos y me sorprendí, a lo mejor va a pasar la transición mucho antes de lo que yo pensaba. Entonces se van a necesitar nuevos componentes, vamos a tener que ir creciendo junto con los clientes y viendo sus necesidades. Siempre que hay una nueva línea de producción o un nuevo producto es como un campo de batalla en las empresas, necesitan que estés ahí, que les ayudes a desarrollar el proceso, que les enseñes a utilizar las herramientas y cómo sacarles el mayor provecho”.

En la transición de vehículos de combustión interna a eléctricos, se estima que actualmente entre el 10 y 20% de la producción en algunas plantas de manufactura está enfocada en vehículos eléctricos. Esta tendencia se observa principalmente en el norte del país —en estados como Nuevo León (Monterrey) y Coahuila (Ramos Arizpe)—, así como en la región del Bajío, donde se desarrollan nuevos proyectos e implementaciones.

El especialista de Producto de Sandvik Coromant México afirmó que algunas de las piezas clave en el mecanizado automotriz son los blocks del motor, las bielas y el cigüeñal. Su importancia radica en que estas partes tienen una alta demanda de herramientas y estrictos estándares de calidad. Además, de que son esenciales para garantizar la calidad y el rendimiento del motor.

Nuevos componentes; el aluminio gana terreno

Esta transición hacia nuevos componentes y tecnologías impulsa a los fabricantes a buscar soluciones innovadoras en el mecanizado de piezas para adaptarse a los cambios del mercado.

“Habrá una tendencia de autos híbridos y vamos a tener motores muy pequeños de tres o cuatro cilindros alimentando las baterías, pero va a reducirse bastante, entonces creo que vienen nuevos componentes. Vemos que se están desarrollando nuevas partes que no teníamos contempladas (…) partes como el rack de baterías, que es como un marco en el chasis donde se montan las baterías, vemos los housings de los motores que llevan mucho mecanizado, barrenos, roscados.

“Vemos nuevos componentes que se hacen en aluminio y que son parte de la suspensión y dirección del auto, antes hacían en (…) o en acero forjado. Cada vez las aleaciones de aluminio tienen mejores propiedades, son más complejas y creo que el aluminio va a estar presente en un porcentaje mucho más grande del que veíamos. Lo que estamos viendo es que el aluminio es el principal material en la manufactura de los nuevos autos”.

Esta tendencia hacia motores más pequeños y una mayor presencia de aluminio en la fabricación de piezas, presenta nuevos desafíos en cuanto a diseño y mecanizado, de acuerdo con Luis Charles. Por ello, expuso la importancia de la innovación y la mejora continua.

Reducción de costos: uno de los principales desafíos

Uno de los principales desafíos, dijo, es la reducción de costos: “Siempre estamos trabajando en el proyecto de mejora en el beneficio del costo por parte, por lo que tenemos que estar innovando. Ahorita estamos utilizando la manufactura más verde, más sostenible y sustentable”.

Al respecto, mencionó que Sandvik Coromant está desarrollando soluciones que no sólo mejoran la eficiencia y la calidad del mecanizado, sino que también reducen el impacto ambiental. Además, dio a conocer que cuentan con una nueva planta de reacondicionado en donde a las herramientas se les da geometría y las recubren nuevamente. “De esta manera se buscan ahorros por varias partes, mejorar el proceso y el costo por pieza. Estamos tratando de ir en el mismo camino y de invertir en este tipo de manufactura más sustentable”, una tendencia “que ya está con nosotros en la actualidad y que se va a quedar”.

Crecimiento

A decir de Luis Charles, la empresa sueca Sandvik Coromant está experimentando un crecimiento anual de entre 20 y 30% en México, impulsado por esta creciente demanda de herramientas en la industria automotriz y otros sectores.

“Sandvik Coromant está invirtiendo en tecnología, en adquisiciones, en nuevos diseños y en este tipo de herramientas, viendo en un futuro piezas más pequeñas. Actualmente, en México tenemos un crecimiento anual de un 20 a un 30%, es lo que ha estado variando en los últimos cinco años. Creemos que vamos por muy buen camino, hemos hecho la inversión que necesitamos para tener un portafolio interesante y para tener todas las soluciones que el cliente necesita. Sabemos que México es un país en donde la industria automotriz es el principal consumidor de estas herramientas (…) por lo que es buena idea trabajar junto con ellos para desarrollar cosas”.

Caso de éxito

El ingeniero mecánico expuso la importancia de priorizar la calidad y el rendimiento de las herramientas sobre el precio. “La mejor herramienta, la más rápida, el mejor rendimiento y la mejor calidad en las piezas (…) eso es lo más importante”, afirmó.

También, dijo que la reducción del tiempo de ciclo es fundamental para minimizar los costos de producción, ya que, por ejemplo, en México tener una máquina encendida cuesta, en promedio, 100 dólares la hora, “si se reduce el tiempo del ciclo es mucho más el ahorro o el impacto que va a tener en el costo de la producción”.

Charles compartió un caso que demuestra el impacto positivo que las herramientas enterizas pueden tener en la rentabilidad. Compartió que, recientemente, implementaron un nuevo CoroMill® Dura para el mecanizado de componentes de frenos en una empresa automotriz, lo que les permitió reducir el tiempo del ciclo en un 32%, “lo que viene siendo sacar 100 piezas en determinado periodo de tiempo, ahora va a sacar 132”. Además, destacó que el ahorro que arrojó al año fue de alrededor de 160,000 dólares.

“Es un caso de éxito que cerramos el mes pasado para un componente de frenos automotrices. Actualmente, ellos (la empresa) hacen 1,000 piezas por día y quieren extenderse a 2,000. Se trata de una operación que es un cuello de botella y estaban buscando reducir tiempos de ciclo.

 “Decidimos intentar con nuestro nuevo CoroMill ® Dura que puede mecanizar varios tipos de materiales. Fuimos a una velocidad de corte más del doble de lo que ellos tenían (…) El tiempo se redujo un 32%. Esta tecnología tenía un precio similar al que ellos usaban, entonces la reducción de costo por pieza fue de 56%, el valor que nos arrojó de ahorros anuales fue de 160,000 dólares más o menos, solo por cambiar la tecnología”.

Finalmente, Luis Charles reiteró que el diseño de nuevas tecnologías impacta en la reducción de costos de producción, lo que disminuye el tiempo ciclo del proceso y el consumo de herramientas. Por ello, las herramientas enterizas de Sandvik Coromant están desempeñando un papel clave en la transformación de la fabricación automotriz.

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