Fresa CoroMill® Dura, una herramienta para diversificarse y ganar resiliencia

Dic 06, 2022 admin Gestión y Mejora Continua, Más Industria 0

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Con la nueva tecnología WhisperKut^TM, patentada por Sandvik Coromant, esta gama completa de fresas de ranurar de metal duro integral –que contribuye a la producción de piezas nuevas y desconocidas  hasta ahora, con tolerancias estrechas— puede eliminar las vibraciones, es muy versátil en su aplicación, materiales y rendimiento, ya que es fácil de usar, además de que es más competitiva, más económica y más productiva y supera en vida útil a las de la competencia, explica el Dr. Gaetano Massimo Pittalà, ingeniero principal de I+D en la unidad de negocio de herramientas rotativas enterizas de la firma sueca.

Redacción/Vanguardia Industrial

Querétaro, (05/12/2022).- “La crisis del COVID-19, los efectos económicos posteriores a la pandemia y el actual conflicto en Ucrania han puesto de manifiesto las vulnerabilidades de las actuales cadenas de suministro mundiales”, destaca McKinsey and Company, que en otro  informe señala que «entregar los productos a tiempo, con buena calidad y al menor coste ya no es suficiente”, pues “las organizaciones necesitan ahora redes que tengan la resiliencia para aguantar reveses y la agilidad para responder a clientes exigentes y a mercados que cambian rápidamente”. Todo ello deben conseguirlo con “sostenibilidad medioambiental y social”, dice la firma, de acuerdo con la cual, para ganar resiliencia en esta época de incertidumbre, los fabricantes se están diversificando para sobrevivir.

Ejemplo de ello es un cliente de Sandvik Coromant en Estados Unidos que se ha diversificado de la ingeniería general a otros sectores como el aeroespacial, la defensa y el médico, hasta el punto de que ningún cliente o industria representa más del 25% de su negocio total.

Ante esta diversificación, en la cual también está involucrada la producción de piezas nuevas y desconocidas hasta ahora con tolerancias estrechas, la multifunción cobra relevancia. Sobre el tema la programadora informática y escritora estadounidense Ellen Ullman cuestionó si la multifunción, la producción y la eficiencia, a los cuales considera “excelentes conceptos de mecanizado”, “¿son realmente principios que alimentan el pensamiento y la imaginación humana?”.

De acuerdo con la firma sueca Sandvik Coromant, la respuesta es “sí”, para los talleres de maquinaria, que se están diversificando en nuevas áreas de productos para volverse más resilientes, y con ello, deben hacer frente a una gama más amplia de materiales tenaces, difíciles de mecanizar como el aluminio, el titanio y el Inconel, aspecto en el que las fresas de ranurar de metal duro integral CoroMill^® Dura pueden ayudar a los fabricantes a diversificarse con una producción y eficiencia óptimas, constituyendo una mejor herramienta de acompañamiento para las máquinas herramienta, lo cual es la solución para superar los retos actuales, que actualmente son de carácter integral.

Nueva tecnología WhisperKut^TM, elimina vibraciones

El ingeniero principal de I+D en la unidad de negocio de herramientas rotativas enterizas de Sandvik Coromant,

Dr. Gaetano Massimo Pittalà, explica los retos del mecanizado y cita un análisis de los parámetros del sistema para el mecanizado de materiales tenaces, realizado por  The Inyernational Journal of Advanced Manufacturing Technology,  según el cual “la vibración es más propensa a producirse en el fresado de titanio debido a las vibraciones autoexcitadas (o sacudidas) entre la pieza y la herramienta de corte”, lo que también se aplica a otros materiales difíciles de mecanizar, como el aluminio o el Inconel.

Dentro del tema destacan las consecuencias negativas de las vibraciones, entre las que se cuentan, más a allá de la degradación de los acabados superficiales en la pieza, el desgaste adicional de los filos de corte y los patrones de desgaste impredecibles de la herramienta de corte, el impacto en la seguridad general del mecanizado, además de un eventual aumento del consumo de energía y los costos, sin contar el impacto en la calidad de la pieza, problemas que se acentúan en los talleres de maquinaria que cuentan con estrategias de diversificación, debido a la manipulación de diferentes materiales.

Para encontrar una solución a este reto, el equipo de I+D de Sandvik Coromant desarrolló CoroMill® Dura, una gama completa de fresas de ranurar de metal duro integral con capacidad para eliminar las vibraciones y una gran versatilidad en aplicación y materiales, así como facilidad en su uso, además de que supera en productividad y vida útil a las herramientas de la competencia, que incluye fresas de diferentes longitudes, diámetros y diseños con dos, tres, cuatro, cinco y hasta siete ranuras, con un diseño de hélice variable asimétrica que destaca dentro de la nueva tecnología patentada por Sandvik Coromant –que cuenta con más de 3,100 patentes a nivel mundial—, conocida como WhisperKut^TM, desarrollada para disipar significativamente los armónicos, al tiempo que reduce las sacudidas y las vibraciones.​

Con la tecnología WhisperKut^TM –desarrollada con base en la referencia de que la optimización de la separación de las ranuras, junto con otros aspectos del diseño de una fresa de ranurar, puede reducir en gran medida las vibraciones y las sacudidas en el mecanizado— de diseño de hélice variable asimétrica, cada ranura de corte está orientada en un ángulo de hélice distinto en relación con todas las ranuras restantes, lo que permite una buena estabilidad y eficacia en la eliminación de los armónicos perjudiciales. Puesto que cada ranura está desigualmente separada de las otras, esto reduce los armónicos constantes que se producen típicamente con las fresas de ranurar convencionales.

Por ello, las fresas de ranurar de metal duro integral CoroMill^® Dura, equipadas con la tecnología WhisperKut^TM, están diseñadas para ser una solución de herramientas única que se puede utilizar en todos los procesos necesarios para producir una pieza, incluido el desbaste, el acabado, el semiacabado y el mecanizado en rampa. Sin embargo, también era necesario evaluar si CoroMill^® Dura podía superar a las fresas de la competencia en términos de productividad y vida útil.

Rendimiento versátil: más competitiva, más económica y más productiva

Asimismo, se evaluó el rendimiento de CoroMill^® Dura en una operación de fresado lateral frente a una fresa de ranurar de metal duro de la competencia. Primero, para el mecanizado de una pieza de acero al cromo-molibdeno DIN 42CrMo4 ISO P y, segundo, para el mecanizado de una pieza de acero inoxidable AISI 304 ISO M.

La pieza DIN 42CrMo4 tenía una resistencia a la tracción (UTS) de 95 kg/mm² y una dureza Rockwell (HRC) de 39. El diámetro de las herramientas (D) medía 12,7 milímetros (mm) con un stickout, es decir, la distancia desde la punta de la herramienta hasta el punto donde el mango de la herramienta entra en el portaherramientas, de 33 a 40 mm.

El rendimiento de cada herramienta se evaluó en función del volumen total del material (cm³) extraído de la pieza. Para conseguir un volumen de viruta máximo (MRR, por sus siglas en inglés), las herramientas trabajaron a una velocidad de corte (v_c) de 150/60 m/min, un avance por diente (f_z) de 0,04 a 0,1 mm/diente; con una profundidad de corte axial (a_p) de 1 x D y una profundidad de corte radial (a_e) de 0,5 x D. Las herramientas funcionaron durante un máximo de 60 minutos y se aplicó un refrigerante.

Se utilizaron distintos datos de corte para la pieza AISI 304, que incluía una v_c de 80/40 m/min, un f_z de 0,05 mm/diente, una a_p de 1 x D y una a_e de 0,5 x D. Una vez más, las herramientas funcionaron durante un máximo de 60 minutos y se aplicó refrigerante.

Al final, en el fresado lateral de la pieza DIN 42CrMo4, CoroMill^® Dura ofreció un rendimiento superior al 25 % en comparación con la fresa de ranurar de metal duro integral de la competencia y un rendimiento superior al 20 % en el fresado lateral de la AISI 304. Sandvik Coromant también probó CoroMill^® Dura frente a una herramienta de su propia gama de la generación anterior y descubrió que la nueva herramienta era más competitiva, más económica y más productiva.

Con base en estas pruebas, CoroMill^® Dura, de Sandvik Coromant–que cuenta con más de 7.900 empleados y está presente en 150 países— ha demostrado ser una herramienta de gran rendimiento para aplicaciones versátiles. Se adapta bien a las necesidades de los talleres de maquinaria que buscan expandirse en nuevos segmentos de la industria, o aumentar su enfoque en la producción de lotes pequeños. Con estas herramientas más avanzadas, los talleres de maquinaria pueden, parafraseando a Ellen Ullman, ayudar a los talleres de maquinaria a ganar resiliencia con la máxima producción y eficiencia al tiempo que alimentan el pensamiento y la imaginación humanos.

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