Mecanizado completo

La sostenibilidad es un tema que preocupa especialmente a la industria en estos momentos. Además de la optimización de numerosos procesos organizativos, el mecanizado completo de componentes es una de las principales soluciones tecnológicas para hacer la producción más eficiente y, en consecuencia, más sostenible. Bajo el lema 'El futuro de la sostenibilidad en la producción' y en el stand conjunto del mismo nombre,EMO HannoverEl año 2023 se dedica al tema de la sostenibilidad como una tarea que la sociedad en su conjunto debe abordar.

La mayoría de los especialistas en herramientas de precisión y fabricantes de rectificadoras y centros de mecanizado están muy familiarizados con la optimización de procesos. El objetivo es encontrar el proceso más productivo y económico (y cada vez más también el más sostenible) para cada cliente individual. Expertos industriales y científicos mostrarán qué tecnologías de fabricación están disponibles para la producción completa incluso de componentes muy complejos, haciendo así que la fabricación sea aún más sostenible.

Mecanizado completo con herramientas de precisión

"Con más de 25.000 herramientas estándar y más de 150.000 soluciones especiales personalizadas, Paul Horn GmbH, con sede en Tubinga, está ampliamente posicionada en el mercado y mostrará numerosas innovaciones, soluciones, aplicaciones y procesos en la EMO 2023 de Hannover", anuncia el director general Markus Horn . "Esto significa que Horn está en la posición ideal para cumplir los criterios de mecanizado completo, como lo muestran los siguientes ejemplos prácticos".

Se utilizaron diferentes herramientas Horn para producir un “tickstick” en un torno automático de cabezal deslizante. El primer paso consiste en girar el diámetro exterior. A continuación se fresa el contorno de la pala. La herramienta utiliza un rectificado de ancho completo para crear el contorno superior y la superficie inferior de la hoja. Se utiliza un cortador de punta esférica de 3 mm para fresar un hombro en la hoja para extraer la garrapata. A esto le sigue el fresado de la cuchilla. En el siguiente paso de mecanizado se produce una rosca exterior M7 x 0,5, que permite atornillarlo en una funda. Una vez hecho el hilo, se copia el contorno restante. A continuación, otra placa fresadora circular fresa dos zonas opuestas en el diámetro exterior. Estas superficies sirven al mismo tiempo como agarre y también como zona de rotulación. El último paso es el roscado de la pieza. Todos los pasos de producción se llevan a cabo en una sola máquina.

"Otro ejemplo es el mecanizado completo de una boquilla de acero inoxidable 1.4301", explica Markus Horn. "Se necesitan múltiples operaciones de mecanizado realizadas con diferentes sistemas de herramientas Horn para fabricar esta pieza". Para ello se utiliza una cantidad mínima de lubricación (MQL). Al girar longitudinalmente la boquilla, la pieza se lubrica a través de los orificios de refrigeración del portaherramientas, al igual que durante la fabricación de la rosca exterior. El taladrado interno de la boquilla se realiza mediante una herramienta Horn que tiene un orificio de refrigeración en la propia placa. Esto canaliza el lubricante a través de la placa hasta el filo y la zona de corte. "Todas las herramientas utilizadas son herramientas estándar lubricadas de forma sostenible con MQL", destaca el director general. "Todas las soluciones también están diseñadas para MQL, por lo que no necesitan ninguna adaptación adicional".

"El rectificado llave en mano ya no es suficiente"

El mecanizado completo de piezas complejas en una sola configuración se ha convertido en la actualidad en un estándar. Los avances de los últimos años muestran claramente cómo las exigencias en el rectificado aumentan constantemente. "Pero esto no sólo se aplica al rectificado, sino también y sobre todo a los procesos de fabricación anteriores y posteriores", afirma Heiko Zimmermann, director de ventas para Europa de Adelbert Haas GmbH en Trossingen. "Aquí el software es definitivamente la clave del éxito." En los últimos años, los especialistas en precisión de Adelbert Haas han demostrado de forma impresionante que el software es un elemento clave que puede ayudar a los fabricantes de piezas complejas a dar un paso adelante decisivo. El software permite el prerectificado digital y el mecanizado offset visible, mostrando todos los detalles, los desniveles y las transiciones. Incluso las ondulaciones residuales en la superficie de la pieza se muestran para realizar ajustes y correcciones más precisos, así como para optimizar el proceso desacoplado de la máquina. "El resultado es un ahorro apreciable de piezas brutas y abrasivos y una reducción significativa de los tiempos de procesamiento", explica Zimmermann. "Esto significa que los tiempos de ciclo competitivos ya no dependen únicamente de los conocimientos técnicos de rectificado y de las pruebas físicas de mecanizado, sino que pueden calcularse de antemano sin necesidad de desperdiciar horas de máquina ni recursos. Demostraremos esto y mucho más en EMO Hannover 2023."

El control de la fabricación representa otro factor importante debido a la creciente importancia de utilizar materiales, energía y recursos de manera más eficiente. La atención se centra en poder mapear y controlar todo el proceso de fabricación. Todos los componentes del proceso, como escáneres manuales, soluciones de automatización, sistemas de limpieza y etiquetadoras, etc., se pueden agregar y quitar digitalmente, según sea necesario. Esto crea la máxima transparencia en la planificación de pedidos, a pesar de las diferentes prioridades y configuraciones de estaciones necesarias para cada pedido individual. Los pedidos se pueden modificar durante la producción. Esto ahorra un tiempo valioso y ayuda a reducir los tiempos de inactividad. La configuración se puede realizar durante el trabajo actual, reduciendo así los tiempos de inactividad.

Pensar en términos de procesos: automatización de circuito cerrado

"Index-Werke GmbH & Co. KG, Hahn & Tessky de Esslingen es conocida por sus potentes máquinas herramienta de torneado y fresado", explica el director de marketing global Rainer Gondek, "pero cada vez más también por sus soluciones de automatización". Estos se utilizan básicamente para cargar y descargar las máquinas, pero también allanan el camino para un control automatizado del proceso, basado en circuitos cerrados. Para Index, esto incluye los elementos de producción, manipulación, medición/prueba y compensación. Por ejemplo: El usuario fabrica una serie de componentes en un torno automático de producción Index. La célula robótica Index conectada se encarga del manejo de las piezas. Un robot inserta la pieza en bruto del palet en la máquina, la retira después del procesamiento, la pasa al sistema de inspección/medición instalado en la celda robótica y luego devuelve la pieza medida al palet.

"El dispositivo de inspección registra las dimensiones relevantes del componente, que son leídas en tiempo real por la unidad de control de proceso inteligente (IPC). Esta se comunica con el control de la máquina a través de nuestra interfaz de circuito cerrado. La interfaz permite que las características de medición transmitidas coincidan a las herramientas pertinentes y a las correcciones adecuadas", explica Gondek. El software de estrategia de medición es fácil de usar: los usuarios pueden especificar los procesos de medición requeridos (incluida la medición de hasta el 100 por ciento) para cada componente, así como definir rangos de tolerancia y valores característicos de corrección. Las correcciones de la herramienta se actualizan en función de esto, lo que permite un control automatizado continuo del proceso sin necesidad de intervención del operador. De este modo se pueden compensar las causas típicas de la inestabilidad del proceso, como el desgaste de las herramientas y las influencias térmicas. También brinda a los usuarios una imagen clara de las tendencias actuales en todo momento. "Estamos deseando que llegue la EMO Hannover, donde podremos presentar detalladamente nuestras soluciones innovadoras a todos los interesados", anuncia Rainer Gondek.

Torneado de alta dinámica y mecanizado láser.

Desarrollos como nuevos conceptos de herramientas y mecanizado, así como nuevas combinaciones de procesos, se consideran a menudo como la base para la producción eficiente de componentes complejos. Las nuevas herramientas y estrategias de torneado que actualmente está explorando el Instituto de Tecnología de Mecanizado (ISF) de la Universidad Técnica de Dortmund tienen como objetivo crear procesos de torneado altamente dinámicos que puedan usarse en centros de mecanizado para un mecanizado completo. Además de la mayor rigidez creada por la aplicación mejorada de fuerzas, la herramienta en sí reemplaza varias herramientas estándar al utilizar de manera óptima los ejes Y, Z y C del centro de torneado/fresado. La flexibilidad del proceso permite crear características complejas de manera mucho más productiva y eficiente sin cambios de herramienta, al mismo tiempo que distribuye el desgaste de la herramienta de manera más uniforme a lo largo de los filos de corte, lo que resulta en una utilización más prolongada de la herramienta.

Además del mecanizado, los procesos láser ofrecen posibilidades cada vez más universales para el procesamiento de materiales, ofreciendo especialmente la combinación mecanizado/láser otras ventajas. Por ejemplo, el grabado con láser de agujeros guía en combinación con un proceso de taladrado profundo en una sola máquina aumenta considerablemente la flexibilidad. La perforación por láser se puede utilizar para perforar orificios piloto en componentes en ángulo, curvos o con superficie endurecida sin deflexión ni desgaste de la herramienta. La broca de un solo filo insertada en el orificio piloto resultante permite crear de manera confiable orificios profundos de alta calidad. "Las nuevas posibilidades en el mecanizado completo dependen del desarrollo de máquinas, herramientas y procesos. Por eso, la EMO Hannover, como feria líder mundial en tecnología de producción, ofrece una plataforma ideal para obtener una visión general completa y así identificar las soluciones adecuadas para aplicaciones específicas", concluye el director del Instituto ISF, Prof. Dirk Biermann.

Utilizar la tecnología para una mayor sostenibilidad

Como feria líder mundial en tecnología de producción, el evento internacional, que se celebrará del 18 al 23 de septiembre de 2023, pretende pensar de forma innovadora tanto en términos sociales como tecnológicos. La EMO Hannover se centra especialmente en la megatendencia de la sostenibilidad, un tema de especial importancia a nivel mundial. En Hannover, los participantes podrán disfrutar de presentaciones prácticas sobre diferentes posibilidades de procesamiento técnicamente optimizadas destinadas a hacer la producción más sostenible.

Máquina herramienta más robot y célula de medición

El vídeo de Index muestra claramente el proceso de producción como un circuito cerrado:www.youtube.com/watch?v=9Q4V9ZMkcIw

Giro altamente dinámico y pilotaje láser.

Dos vídeos de la Universidad Técnica de Dortmund presentan los siguientes novedosos procesos de fabricación: Torneado:https://tu-dortmund.sciebo.de/s/eV4ieFPVun8vAkI

Orificios piloto perforados con láser:https://tu-dortmund.sciebo.de/s/u4dfhHxd8d84MIT

Foro Tecnológico VDMA del 19 al 21 de septiembre de 2023 en la EMO

El Foro Tecnológico VDMA se celebrará en el stand de VDMA (pabellón 4, D57) durante los tres días intermedios de la EMO Hannover. Contará con 30 presentaciones breves sobre temas de negocios, sostenibilidad y conectividad en los campos de herramientas de corte, tecnología de sujeción, tecnología de medición y prueba, OPC UA, digitalización y tecnología de medición de longitud. También participarán varios socios de investigación y presentarán sus últimos proyectos. Para más información visite:www.vdma.org/pwz.

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