Metalworking World 2/2011

Transcripción

coches:
EL PLÁSTICO FANTÁSTICO
2/11
REVISTA DE NEGOCIOS Y TECNOLOGÍA DE sandvik coromant
ee.uu:
tIERRA DE
GIGANTES
EL MISTERIO
DE Nazca
mALASIA:
REINO UNIDO:
uN FABRICANTE AEROESPACIAL
NEGOCIOS
DE ALTURA
VIRTUALMENTE
perfectO
Dave Rolley,
ingeniero de
proyecto,
Paul Fabrications.
editorial
Kenneth V Sundh PresidentE Sandvik coromant
Como los indígenas
eL DESIERTO DE NAZCA, en el sur de Perú,
esconde uno de los grandes misterios de la
humanidad. Lo que parecen ser canales
excavados en la arena resultan ser imágenes
gigantescas de animales desde el aire. Nadie
sabe cómo ni porqué se dibujaron y se sabe
muy poco sobre el pueblo que las hizo.
¿Por qué dedico el editorial de una revista de
empresa a reflexionar sobre antiguos
misterios?
Como explica Ingrid Reineck, nuestra nueva
directora de I+D, en la entrevista que acompaña el reportaje sobre las Líneas de Nazca en la
página 23, se trata de pensar fuera del marco
existente. Las Líneas de Nazca probablemente
“ Se trata de pensar
fuera del marco
existente”.
son el resultado de un proceso de pensamiento
no convencional, una forma de pensar que
impulsa su empresa, la nuestra y, de hecho,
la industria entera.
Cada año, Sandvik Coromant invierte en
investigación y desarrollo más del doble de la
media del sector. Es algo de lo que me siento
muy orgulloso porque puedo ver los resultados cada día en las soluciones que creamos
en colaboración con algunos de los mejores
fabricantes en algunos de los sectores más
exigentes del mundo.
Los composites son un ejemplo. Utilizados
ampliamente en la industria aeroespacial y la
generación eléctrica, estos materiales de peso
ligero ahora entran en el sector de automoción,
2 metalworking world
que prioriza la eficiencia en la cadena de
montaje. Encontrará más información en la
página 7.
El mecanizado virtual, que permite avanzar
significativamente en un proyecto antes de
que llegue a las máquinas en la fábrica,
también es obra de la I+D. En Sandvik
Coromant, siempre buscamos métodos para
mejorar la eficiencia y proteger nuestro
entorno. Nuestro artículo en la página 14
explica cómo Paul Fabrications en el Reino
Unido afronta estos retos.
Durante el próximo año, muchas de
nuestras innovaciones y soluciones nuevas se
podrán ver en ferias comerciales alrededor del
mundo. Las ferias ofrecen un marco perfecto
para conocernos y estudiar juntos retos y
soluciones para mejorar su negocio. Por
ejemplo, ya estamos haciendo planes para
EMO Hannover, la mayor feria internacional
del sector, que se celebrará este mes de
septiembre. ¡Espero verlo allí!
Hasta entonces, ¡le deseo una lectura
amena!
Kenneth V Sundh
Presidente Sandvik Coromant
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811 81 Sandviken, Suecia.
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sumario
metalworking world #2 2011
7
Los composites
aligeran la carga de
los coches del
futuro.
30
5
Bucyrus, fabricante de
palas de cable, trabaja
a lo grande
CoroMill 170,
la solución en
precisión.
Noticias Metalworking.... 4
RSC en el mercado....... 6
Conducción ligera......... 7 Malasia vuela alto.......24
Mecanizado virtual en
El tamaño importa.....30
el mundo real.............. 14
Perspectiva.................36
¿Qué esconden las
Líneas de Nazca?........20 Solución Total.............38
20
¿Qué significan las Líneas de Nazca?
tecnología
El recubrimiento
CVD da la talla
Con buen
pulso
Una biblioteca
estándar
La cerámica es
una gran opción
La demanda de mejor rendimiento y
mayor resistencia al desgaste ha
llevado al desarrollo de recubrimientos
de alta calidad por CVD.
Nuevas herramientas de
corte mejorarán la precisión
y la fiabilidad del proceso de
producción de agujeros con
máquinas portátiles.
Un modelo común para
describir la información
sobre las herramientas de
corte mejorará la eficiencia y
la productividad.
La cerámica es una
alternativa fiable a los
metales duros en el
mecanizado de las HRSA.
12
19
28
35
metalworking world 3
Noticias
¿Para qué me sirve? cinco preguntas
sobre una nueva norma para herramientas
1
¿Qué significa la norma
ISO13399 para una empresa
de mecanizado? “Representa
un acceso rápido y seguro a la información
sobre herramientas de corte directamente
del proveedor”.
2
¿Tengo que cambiar mi
forma de trabajar? “No. La
información es en un formato
neutral, independiente de cualquier
sistema o nomenclatura particular. Una
vez implantado un sistema conforme a la
norma ISO13399, ya no será necesario
interpretar los datos de los catálogos
impresos e introducirlos manualmente en
el sistema”.
3
¿Qué ventajas ofrece?
“Para lograr una funcionalidad
avanzada en sistemas de
producción modernos, se depende cada
vez más del acceso a información útil
sobre los recursos de fabricación. La
norma mejora la eficiencia y la calidad del
proceso de recopilación de datos, y
mejora, a su vez, el uso de los recursos de
fabricación. Por lo tanto, la norma ahorra
tiempo y ofrece una garantía adicional de
calidad”.
4
¿Hay algún aspecto que
tendrá un impacto mayor
en el sector? “Con la
información en un formato estandarizado
y neutral se abren nuevas oportunidades
en la colaboración entre proveedor de
herramientas y fabricante, en las
interacciones persona a persona, persona
a máquina y máquina a máquina”.
5
¿Qué tengo que hacer? “Es
probable que nuestros clientes no
quieran crear ellos mismos esta
interfaz para la importación de ISO13399.
Por eso integramos los Tool Library
Services [TLS, ver pág. 28] con las
plataformas que nuestros clientes ya
están usando, como el software CAM. De
momento no hace falta hacer nada. Pronto
le llegarán los TLS y la función de
importación de datos de herramientas”. n
Martin Brunnander es senior
manager de marketing técnico de
Sandvik Coromant. Más información
sobre la nueva norma ISO en la
página 28.
El arte del mecanizado
Métodos modernos en un
entorno histórico
luz verde para
fresado. “Con el
mensaje “Se puede dis
frutar del arte de muchas
maneras y en muchos
lugares”, Sandvik
Coromant Dinamarca
trabajó con los conserva
dores de DieselHouse, un
museo en Copenhague
construido alrededor de un
gigantesco motor diesel
de HC Ørsted. Durante
30 años, fue el motor más
grande del mundo de su
clase.
mecanizado. Green
Light Machining” es otro
evento cuya finalidad es
mejorar la utilización y la
eficiencia de las máquinas.
Se celebrará en Sandviken,
Suecia, en agosto, y luego
se llevará a las instalaciones
de fabricantes de máquinasherramienta seleccionados
de todo el mundo. Para
más información, visite
www.sandvik.coromant.com
o contacte su representante
local de Sandvik Coromant. n
El evento para clientes
y el seminario fueron todo
un éxito y el motor creó la
ambientación perfecta.
Fue uno de varios eventos
que Sandvik Coromant ha
presentado alrededor del
mundo bajo la denomina
ción “El Arte Moderno del
Fresado”.
Los eventos incluyen
ponencias sobre el fresado
y el mecanizado, y
demostraciones prácticas
de soluciones útiles.n
un nuevo evento
Durante 30 años,
este78 motor diesel
de HC Ørsted fue el
más grande del
mundo de su clase.
Un récord eólico inglés
MEL STOUTSENBERGER
energía. El mayor parque eólico del mundo en mar
abierto ha sido inaugurado frente a la coste este de
Inglaterra. Según Vattenfall, la empresa eléctrica sueca,
el parque eólico, con 100 aerogeneradores, situado
a unos 12 kilómetros de la costa de Kent, generará
electricidad suficiente para 200.000 hogares. Los
aerogeneradores, de 115 metros de altura, cubren más
de 35 kilómetros cuadrados. El parque eólico costó
914 millones de euros y tardó dos años en construirse.
Hay más de 250 parques eólicos y casi 3.000 aerogene
radores en el Reino Unido. A pesar de ello, las fuentes
renovables representan menos del 3 por ciento de la
electricidad producida. Vattenfall también es propieta
ria del parque de Kentish Flats, con 30 aerogenerado
res y uno de los primeros del Reino Unido. n
La energía del sol californiano
energía solar. Los planes para la
mayor central solar del mundo, el Blythe Solar
Power Project, han recibido la luz verde de la
Comisión de Energía de California. Una vez
acabado, el proyecto, situado en el desierto
de Mojave, tendrá una capacidad de 1.000
megavatios, equivalente a la producción de
una central nuclear o una central térmica de
carbón moderna. La autorización definitiva
youtube
Hay todo tipo de información en el canal de
Sandvik Coromant en YouTube, desde aero
generadores hasta oportunidades de empleo.
Visita www.youtube.com/sandvikcoromant.
“Debes tener la capacidad de
crear una red que llegue no sólo
a la organización de producción
sino también a los mercados”.
llegó en diciembre y ya se ha empezado
el trabajo inicial. Su promotor es Solar
Millennium LLC y las dos primeras instalacio
nes se conectarán a la red en 2013 y 2014.
Arnold Schwarzenegger, el anterior gober
nador de California, aplaudió la decisión de
la comisión de autorizar la construcción del
proyecto y afirmó: “Proyectos como éste son
el futuro de la economía californiana”. n
Nueva fresa para
engranajes
fresado. Sandvik
Coromant ha lanzado una
nueva fresa de precisión,
CoroMill 170. Con las calidades
de plaquita GC1030 y GC4240,
puede reducir al mínimo los
tiempos de mecanizado de
engranajes y la necesidad
de operaciones posteriores.
Diseñada para una de las
aplicaciones más exigentes
en el corte de metal, esta
fresa da los mejores resul
tados en aplicaciones que
exigen precisión y fiabilidad
en las operaciones de
desbaste, como coronas de
orientación de aerogenera
dores, grúas y otros equi
pos pesados, además de
engranajes externos e
internos. Se ofrecen dos
geometrías para el mecani
zado medio y pesado. El
programa es una solución
ideal para la producción de
engranajes de aerogenera
dores. n
Una obra real
visita. La reina Isabel de
Inglaterra y su esposo, el duque
de Edimburgo, visitaron
Sheffield para inaugurar las
obras de un nuevo centro de
investigación nuclear. Como
patrocinadores del Nuclear
Advanced Manufacturing
Research Centre, representan
tes de Sandvik Coromant fueron
invitados a la ceremonia, el
18 de noviembre pasado. n
Chris Jackson
Tore Johannesen
El nuevo parque
aumentará la
generación eólica
británica.
ingrid reineck, directora de Investigación
y Desarrollo de Sandvik Coromant.
Más información en la página 23.
Un gran paso adelante
para la energía solar en
el desierto de California.
de un vistazo
texto: geoff mortimore foto: Justin Guariglia
Nueva pensadora:
Chen Shu-chu, nacida en
1951, ejerce con energía su
su responsabilidad social
corporativa, donando
grandes sumas a obras
benéficas desde su puesto
de verduras en el Mercado
Central de Taitung en Taiwán.
un puesto solidario
Responsabilidad Social Corporativa en un mercado
Al buscar a las personas más generosas del mundo, tal
vez uno no empiece por el condado de Taitung en Taiwán.
Pero Chen Shu-chu, de 60 años, no es una mujer corriente.
Cuando era niña, tras la muerte de su madre, tuvo que dejar
la escuela para ayudar a alimentar su familia trabajando en
un puesto de verduras en el Mercado Central de Taitung.
Hoy, sigue vendiendo verduras en el mercado.
La responsabilidad social corporativa tiene una impor
tancia creciente en muchas organizaciones grandes pero
Shu-chu demuestra que lo importante no es el tamaño del
negocio. A pesar de sus ingresos modestos, ha conseguido
donar casi 10 millones de dólares taiwaneses (USD
320.000) a distintas causas, incluyendo un fondo infantil,
ayudar a construir una biblioteca en su antigua escuela y un
orfanato local, donde apadrina personalmente a tres niños.
Sus esfuerzos le han merecido un lugar en la categoría
“Héroes” de la revista Time para 2010 y también es uno de
los 48 “Héroes de la Filantropía” de Forbes Asia. Su proyecto
actual es crear un fondo para ayudar a la gente pobre en
educación, alimentación y atención a la salud. n
texto: Tomas lundin
Los coches en
la balanza
Pese a los retos de fabricación que conllevan,
los composites basados en la fibra de carbono
están llamados a desempeñar un papel clave
en la reducción del peso de los automóviles.
7
ICHIRO, LiseGagne
metalworking world Ferdinand Dudenhöffer, Per-Ivar Sellergren,
profesor, Universidad de ingeniero de desarrollo,
Duisburg-Essen
Volvo Cars
funcione como una batería electroquímica.
Per-Ivar Sellergren, ingeniero de desarrollo
del Centro de Materiales de Volvo Cars, es
optimista. “Según nuestro plan, tendremos un
prototipo de maletero a finales de 2012”, dice.
Los composites no son baratos, dice Sellergren, y de momento cuestan mucho más que
el acero y el aluminio, pero son el futuro de
los coches eléctricos e híbridos.
Según los cálculos de Volvo, el coste de un
capó hecho con el nuevo material podría ser
equivalente al de un capó original más una
batería de iones de litio. “Como fabricantes,
podríamos cobrar algo más por el capó de
fibra de carbono porque, en efecto, estamos
ofreciendo una batería gratis”, dice.
Según Ulf Carlund, el experto en composites de Volvo Cars, hasta ahora los métodos de
producción han sido demasiado lentos. Los
fabricantes tradicionales de automóviles de
24
millones de coches
híbridos o eléctricos
se venderán para
2025.
La producción en
serie plantea un
reto importante
para los coches
del futuro.
35 %
de los coches nuevos
utilizarán exclusivamente combustibles
fósiles en 2025.
ICHIRO
acero han tenido dificultades para trabajar con
los composites. Pero los expertos dicen que
hay voluntad de cambio y se verá un uso
creciente de materiales poliméricos en los
coches nuevos.
Audi, con su coche de aluminio A2, lleva
ventaja en la fabricación de coches ligeros.
En el centro de “peso ligero” de la empresa
en Neckarsulm, en el sur de Alemania, los
ingenieros de Audi trabajan con las técnicas
de fibra de carbono ya utilizadas por su filial
Lamborghini así como con las tecnologías en
composites desarrolladas por la empresa
matriz Volkswagen para su Bugatti.
Para su deportivo R8 Spyder, que se vende
por más de 120.000 euros y de los cuales sólo
se fabrican unos 15–20 diarios, Audi utiliza
polímero reforzado con fibra de carbono para
ambos laterales y la parte superior de la caja
para el techo. Para que el material resulte más
barato en los coches de serie un componente
de fibra de carbono debe sustituir varios
componentes de aluminio. “En lugar de cinco
o seis herramientas distintas, quizás sólo haría
Bill Pugliano
Ulrich Zillmann
Normativas medioambientales más
nnn estrictas y el creciente uso del automóvil en
las ciudades de los países emergentes han
obligado a la industria de automoción a
cambiar su forma de pensar. Se ha puesto
el foco en carrocerías ligeras y baterías más
duraderas para coches híbridos o eléctricos.
Para 2014, casi todos los fabricantes de
automóviles ofrecerán coches híbridos, y eso
es sólo el principio. Ferdinand Dudenhöffer,
profesor y director del Centro de Investigación para la Automoción de la Universidad
de Duisburg-Essen en Alemania, habla de un
cambio tecnológico.
“En 2025, los coches nuevos que consuman
solo combustibles fósiles no superarán el 35
por ciento del total global”, dice.
Se estima que, dentro de 10 años, se
venderán unos 24 millones de coches híbridos
o eléctricos anuales. Se trata de una cifra
conservadora, dice Dudenhöffer, y todos los
fabricantes de automóviles se enfrentarán al
mismo problema: el peso. Cuando se instala
una batería, el peso de un coche eléctrico sube
unos 250 kilogramos, o unos 200 kilos si se
trata de un híbrido enchufable.
Volvo Cars está trabajando en una posible solución. Junto con investigadores del
Departamento de Aeronáutica del Imperial
College London, ingenieros de Gotemburgo,
Suecia, han desarrollado un composite hecho
de una mezcla de fibra de carbono y polímero
que es capaz de cargar y almacenar energía. La
idea es que la carrocería de los Volvo del futuro
falta una sola”, dice Karl Durst, ingeniero de
desarrollo del Leichtbauzentrum de Audi.
Aquí, entre otros proyectos, se empaquetan
fibras en un composite para incrementar la
ventaja de peso respecto al aluminio, desde el
17–18 por ciento hasta el 25 por ciento. El
proyecto depende de la disponibilidad de un
material que tenga la misma resistencia aerodinámica y la misma capacidad de soportar el
peso de la prensa que el aluminio. A pesar de
ello, hay varios problemas menores y mayores
a resolver, dice Durst, incluyendo la corrosión
en las uniones entre los composites y otros
materiales. También hay un factor de ruido.
Por cada kilogramo menos, aumenta el ruido,
lo que requiere más aislamiento y más peso.
Otro reto será el grado de familiaridad de los
mecánicos con el material. “Debería ser
Audi mediaservices
Fibra de
carbón
Los composites que se utilizan en la
industria aeroespacial y automovilística se componen mayormente de
epoxi o viniléster reforzado con fibra
de carbono. Sus ventajas son su bajo
peso y propiedades mecánicas, como
una tensión alta. Las fibras de
carbono se rompen fácilmente pero
también se pueden formar para
absorber cantidades elevadas de
energía. Esta propiedad es necesaria
en los coches de carreras, debido al
riesgo de choques a grandes
velocidades.
Plásticos menos avanzados
reforzados con fibra se utilizan desde
hace tiempo en la industria automovilística. En la ex Alemania Oriental, se
fabricaron más de tres millones de
Trabants hechos de duroplástico de
algodón de la Unión Soviética y resina
fenólica suministrada por las fábricas
químicas. n
El deportivo R8 Spyder de Audi
utiliza polímero reforzado con
fibra de carbono en los laterales
y la parte superior de la caja
para el techo.
posible reparar el coche y cambiar las piezas
de composite, incluso en el taller Audi más
pequeño, en cualquier punto del planeta”, dice
Durst.
Debe mejorarse el proceso de fabricación.
Lars Herbeck, director de Voith Composites,
filial del fabricante alemán de máquinas Voith,
prioriza varias áreas. Una es la optimización
de los procesos de flujo de los materiales
y otra es asegurar una producción regular
de más de 100.000 componentes al año,
además de agilizar el ritmo de producción.
En comparación con los componentes de
aluminio, que pueden fabricarse en pocos
segundos, las piezas grandes de composites
pueden llevar entre 20 minutos y una hora.
Esto es aceptable en la industria aeroespacial
pero no en la producción en serie de automóviles, con una producción global anual de más
de 55 millones de coches.
Oliver Geiger, investigador del departamento de composites del instituto de investigación Fraunhofer-Institut für Chemische
Technologie en Pfinztal, Alemania, busca
formas de favorecer la colaboración entre
grandes empresas en distintos sectores. Según
Durst, de Audi, lo que se necesita es un salto
tecnológico, más que un avance evolutivo más
lento.
Daimler, que utiliza fibra de carbono desde
2004 en su superdeportivo, el SLR McLaren,
se ha comprometido con el desarrollo de esta
tecnología. En abril de 2010, inició una
colaboración con la empresa química japonesa
Toray, líder mundial en la fabricación de fibra
de carbono. El objetivo es, en un plazo de tres
años, desarrollar componentes hechos de fibra
de carbono para modelos con un volumen de
producción de 20.000 a 40.000 vehículos al
año.
Sin embargo, su eterno rival, BMW, le
supera en audacia. Junto con un socio alemán,
SGL Carbon, BMW está invirtiendo 100 millones de dólares en una fábrica de composites
en Moses Lake, Washington, en los Estados
Unidos. Según Friedrich Eichinger, director
financiero de BMW, la fábrica permitirá, por
primera vez, producir “volúmenes grandes a
precios competitivos”. La fibra de carbono que
se utiliza actualmente en los coches de carreras cuesta de 22 a 55 dólares por kilogramo
y el objetivo es reducir el precio a menos de
la mitad.
Randy Faris
perspectiva técnica
Mucha incertidumbre
Los composites ya representan un mercado de crecimiento en la
industria aeroespacial en el que Sandvik Coromant ofrece muchas
soluciones, incluyendo brocas de PCD (diamante policristalino) y metal
duro. Sin embargo, en la industria de automoción, persiste la incertidum
bre sobre la necesidad real de composites.
La tecnología de fibra de carbono es un hecho en los Fórmula Uno
y los deportivos y coches de lujo, coches que se fabrican más o menos
manualmente en series muy pequeñas.
“Cuando se trata de la producción en serie, todavía estamos en la fase
de investigación y desarrollo”, dice Francis Richt, que trabaja en el
desarrollo de composites en Sandvik Coromant. “Pero creemos que este
material pronto se utilizará para reducir el peso de
los coches eléctricos e híbridos”. Richt añade que
las aplicaciones en la industria aeroespacial son
más complejas que en los vehículos; se exige más
calidad y se procesan los composites simultánea
mente con otros materiales como el titanio.
“Sabemos que los coches tienen una estructu
ra más homogénea que los aviones, lo que, por
ejemplo, reduce la necesidad de taladrar miles de
Francis Richt,
agujeros y fresar grandes superficies”, dice Richt.
Sandvik Coromant
“Hay que estar abierto a nuevas aplicaciones,
pero no creo que la demanda llegue a ser comparable con la industria
aeroespacial”.
Hay herramientas existentes que pueden utilizarse en automoción. Por
ejemplo, las brocas CoroDrill tienen un recubrimiento de diamante que
mejora la calidad del agujero y el rendimiento de las máquinas que las
usan.n
Los materiales compuestos
ya se usan en los coches de
Fórmula Uno. El reto es
traspasar la técnica utilizada
en pequeñas series a la
producción masiva.
fuente: Volvo Cars
Cómo convertir una carrocería en una batería
La solución de Volvo Cars para tener
coches eléctricos más ligeros es
sencilla: en vez de instalar baterías,
se trata de hacer de la carrocería
una batería. Así se puede ahorrar
hasta 250 kilogramos de peso.
Cada kilogramo es vital si se quiere
convertir el coche eléctrico en una
realidad práctica. Para esta nueva,
los nuevos composites desempeñan
un papel esencial. Así funciona esta
solución:
Los últimos nanomateriales hechos de fibra de
carbono extremadamente delgada y resistente
sustituyen a los paneles de acero de la carrocería
y pueden utilizarse en el techo, las puertas, el capó
y el suelo del coche. Estos paneles también
cumplen la función de batería del coche.
La autonomía prevista es de
130 kilómetros cuando se
incorpora el material en las
puertas, el techo y el capó.
–15 %
Plenty of uncertainty130 km
El peso del coche se puede reducir un
15 por ciento. Existe la posibilidad de
reducirlo aún más.
Electrones (-)
Fibra de carbono
Iones (+)
El material se puede recargar:
1) Aprovechando la energía generada durante el frenado
del vehículo
2) Enchufándolo a la red eléctrica.
La fibra de carbono se fabricará en dos
líneas, con una capacidad anual de unas
1.500 toneladas. Se utilizarán en el nuevo
BMW eléctrico, el Megacity Vehicle, un cinco
puertas de cuatro asientos con una pila de litio
de 35 kWh, que le da una autonomía de más
de 100 kilómetros. Una variante deportiva,
con un pequeño motor diesel adicional y dos
motores eléctricos, alcanzaría una velocidad
máxima de más de 200 kilómetros por hora.
Se cree que la producción del Megacity empezará en 2013–2014 en Leipzig, donde BMW
ha invertido más de 400 millones de euros.
Según BMW, será el primer coche de serie con
un habitáculo enteramente de composite de
fibra de carbono y un chasis de aluminio. Los
Fibra de vidrio
Fibra de carbono
primeros bosquejos mostrados por BMW
muestran un coche que parece salido de una
película de ciencia ficción, con una batería
plana como un colchón, que recorre todo el
largo del coche, ruedas sobredimensionadas
y una imagen dinámica, casi agresiva.
Queda por ver si mejorará la rentabilidad
de un sector que ya está sometido a fuertes
presiones. Norbert Reithofer, director general
de BMW, también es consciente de los
riesgos. En un congreso de automovilismo
celebrado en Nürnberg en octubre de 2010,
dijo: “Es posible que no ganemos nada
durante el primer ciclo de producción con esta
tecnología, pero estará subvencionada con las
técnicas tradicionales”. n
Los paneles de la
carrocería se
descargan a medida
que se utiliza el
motor eléctrico del
vehículo.
John Rattle
tecnología
texto: Elaine McClarence
Reto: Mejorar el rendimiento de las
herramientas de corte a través del
desarrollo de recubrimientos más
resistentes al desgaste.
solución: Nuevos recubrimientos de
alta calidad que permiten un desgaste
mucho menor.
La CVD lanza
el reto
La deposición química en fase de vapor
(CVD) es la tecnología clave para crear
recubrimientos de alta calidad que mejoran
el rendimiento de las herramientas de corte.
La historia de la CVD en Sandvik
Coromant se remonta a 1969, con la primera
calidad de plaquita recubierta. La GC125,
con un recubrimiento de carburo de titanio
de pocas micras de grosor, aumentó las
velocidades de corte y alargó la vida de la
herramienta.
La CVD es una tecnología extremadamente versátil que se utiliza para crear recubrimientos delgados o gruesos, desde recubrimientos duros resistentes al desgaste –como
el carbonitruro de titanio, el óxido de
aluminio y el diamante– hasta productos
semiconductores. Complementa a otra
tecnología frecuente en el recubrimiento de
herramientas, la deposición física en fase de
vapor (PVD). En el caso de las plaquitas, la
CVD permite recubrimientos gruesos
(5–25 μm) de óxido de aluminio (Al2O3),
carburo de titanio (TiC), carbonitruro de
titanio (TiCN) y nitruro de titanio (TiN) que
ofrecen una resistencia altísima al desgaste
y se recomiendan para condiciones con un
desgaste sustancial por abrasivos. En
cambio, los recubrimientos más delgados
se producen mediante PVD y son idóneos
para aplicaciones de corte con requisitos
de tenacidad.
La tecnología CVD evoluciona constantemente y es cada vez más sofisticada. Permite
a los ingenieros optimizar cada capa de
recubrimiento y es el único proceso que
ofrece capas de α-Al2O3 cristalino
de alta calidad.
En las plaquitas de metal duro
recubierto introducidas recientemente, el recubrimiento tiene
hasta 10 capas individuales, cada
una con una función propia. En
las calidades multicapa, una capa
exterior fina de TiN se utiliza para
la detección del desgaste; por
debajo, suele haber una capa de
Al2O3 que aporta resistencia al
desgaste y a los productos
químicos. Esta capa se forma
encima de una serie de capas duras
de carbonitruro y nitruro que aportan una
elevada resistencia al desgaste en incidencia.
El sustrato de la plaquita consiste en una
base de metales duros y una fase aglutinante
de cobalto. En una zona cerca del recubrimiento, se ha reducido el sustrato sobre
algunos sustituyentes de metal duro para
Las plaquitas pueden tener
varios recubrimientos CVD
distintos, cada uno con su
propia función.
Calidades CVD
disponibles
SO5F Metal duro recubierto por CVD para el
acabado a alta velocidad de HRSA o cortes
largos a velocidades inferiores.
GC3215 Metal duro recubierto por CVD para
condiciones exigentes de corte interrumpi
do. Apta para cualquier fundición.
Revestidos para ganar
Desgaste en un ensayo de corte en acero para rodamientos. Un
recubrimiento estándar se compara con un recubrimiento
mejorado recientemente. La zona blanca –mucho más delgada
en la plaquita a la derecha– indica menos desgaste.
Cráteres de
desgaste
GC3210 Metal duro recubierto por CVD con
recubrimiento grueso para aplicaciones en el
torneado a alta velocidad de función nodular.
GC4235 Con un recubrimiento por
MTCVD de TiCN de baja tensión para
el torneado de acero y aplicaciones
con acero inoxidable.
GC4215 Calidad recubierta por MTCVD de
TiCN con una capa de aluminio más gruesa,
de baja tensión, para una protección máxima.
GC2025 Metal duro recubierto por CVD para
el desbaste y semiacabado.
GC3205 Metal duro recubierto por CVD de
recubrimiento grueso para aplicaciones en el
torneado a alta velocidad de fundición gris.
RECUBRIMIENTO ESTÁNDAR Cráteres
de desgaste en un recubrimiento estándar
de TiCN/Al2O3.
ofrecer una resistencia mejorada a la fractura
del filo. Una de las primeras calidades de
Sandvik Coromant logradas con CVD fue
la GC3020, para el fresado de la fundición.
Fue introducida en 1994 y su CVD de
temperatura intermedia (MTCVD) –una
capa interior de carbonitruro de titanio
(TiCN) con una exclusiva capa patentada de
óxido de aluminio (Al2O3) encima– le dio al
recubrimiento una excelente adherencia y
resistencia al desgaste. Los últimos avances
tecnológicos se aprecian en la calidad
GC2025, para el corte del acero inoxidable.
CVD es una serie de
procesos para depositar un material sólido
desde una fase gaseosa. En su forma más
sencilla, consiste en una cámara de reacción
calentada (con las plaquitas a recubrir sobre
bandejas), un sistema de suministro de gas
En realidad, la
RECUBRIMIENTO MEJORADO Cráteres
de desgaste en un recubrimiento mejorado
recientemente de TiCN/Al2O3.
y una bomba de vacío. La bomba se utiliza
para crear una presión baja en el reactor y
para extraer especies gaseosas sobrantes
y derivadas.
Gases precursores, como cloruro de
aluminio, monóxido de carbono, dióxido
de carbono, hidrógeno, nitrógeno y
tetracloruro de titanio, se introducen a
temperaturas precalentadas en la cámara
de reacción.
Al pasar sobre la superficie calentada
de las plaquitas, reaccionan y forman el
recubrimiento sólido. Los parámetros del
proceso, como flujos de gas, presión y
temperatura del reactor, son críticos. Para
la deposición de Al2O3, se utilizan temperaturas de unos 1.000ºC; en el caso del TiCN,
el proceso funciona mejor a temperaturas
de 800-950ºC. Un proceso de CVD puede
tardar hasta 24 horas. n
GC4225 Metal duro
recubierto por CVD
con un amplio espectro de aplicaciones.
GC2015 Metal duro
recubierto por CVD
para el desbaste y
acabado de aceros
inoxidables y la
protección química.
Resumen
La CVD seguirá siendo importante. Su
impacto sobre el rendimiento de las
herramientas ha sido tal que hoy más del
80% de las calidades de plaquita emplean
tecnología de recubrimientos, y la CVD
se utiliza en casi el 70% de las calidades
recubiertas de Sandvik Coromant. n
Text0: geoff mortimore foto: samir SOUDAH
Despega el
mecanizado
virtual
DERBYSHIRE, Reino Unido. Cerca de un aeropuerto, en
el corazón industrial y geográfico de Inglaterra, un fabricante
de componentes especializados descubre que el cielo es el
límite en el campo del mecanizado virtual.
Con una creciente cantidad
de pasajeros, la demanda en
el sector aeroespacial
continuará aumentando
sostenidamente.
Natalie Flemming
Los componentes
del sistema de
escape de los
motores de aviación
se mecanizan
primero en un
entorno virtual
El ruido es un factor
a tener en cuenta en
la planta.
nnn Mientras los aviones vuelan encima de las
instalaciones de Paul Fabrications en Derbyshire,
en el centro de Inglaterra, en la planta se trabaja
duro para satisfacer la creciente demanda del sector
aeroespacial.
Este fabricante de precisión de componentes
a medida y piezas complejas sobrevivió los peores
momentos de la recesión y disfrutaba de la
recuperación de la actividad a finales de 2010.
Pero un trabajo en concreto –un componente de un
motor de aviación de Rolls-Royce– le estaba dando
problemas. El uso de software volvió a encarrilar el
proyecto cuando empezaban a surgir problemas y
retrasos en la producción.
Paul Fabrications ya utilizaba tecnología CAD/
CAM pero el ingeniero del proyecto, Dave Rolley,
pidió ayuda a Paul O’Brien, comercial regional de
Sandvik Coromant para encontrar una solución
para el mecanizado de una pieza de de titanio para
el motor.
Dave Rolley, ingeniero de
proyecto, Paul Fabrications.
“Era un pedido de gran volumen, por eso
pedimos a Sandvik Coromant que estudiara el
problema con nosotros”, dice Rolley. “No sólo
teníamos retrasos sino también problemas
medioambientales en la fábrica. Queríamos
reducir los tiempos de producción y simultáneamente solucionar los serios problemas de ruido
que estábamos experimentando”.
Había varios retos. Uno era que hacía falta
mucho mecanizado para cortar y mantener el
fondo de un alojamiento dentro de la planeidad de
0,1 milímetros exigida (el espesor de la base del
alojamiento termina siendo 2 mm, menos de la
mitad del espesor original, y cubre el 90% de la
superficie de la pieza). Otro era reducir el tiempo
de ciclo para liberar capacidad y, al mismo tiempo,
alargar la vida de la herramienta para bajar los
costes.
Como Paul Fabrications no podía sacrificar
capacidad de producción sin interferir en las
Gracias al uso del
mecanizado virtual, la
empresa ahorro mucho
tiempo y dinero.
Paul Fabrications produce
conjuntos de alto valor para la
industria aeroespacial, de energía
nuclear y de ingeniería.
Se puede reducir a la mitad
el número de herramientas
con soluciones personalizadas.
De un vistazo
entregas al cliente, Sandvik Coromant no tuvo
acceso a las máquinas de la planta. Para solucionar
este problema, los planos y datos se llevaron al
Centro de Aplicaciones Aeroespaciales de Sandvik
Coromant para identificar las posibles mejoras.
Analizando el proceso de fabricación con el
software de simulación Vericut de CG Tech,
pronto resultaron evidentes los problemas que
había en la estrategia de mecanizado.
Explica O’Brien: “Basándonos en nuestra
experiencia y nuestros conocimientos, pudimos
aportar una solución a medida utilizando el
software MasterCam X4 Cam. Y con nuestras
fresas CoroMill 300 y CoroMill 490, con la
geometría PL y la calidad GC1030, pudimos
reducir a la mitad el número de herramientas
necesarias, de cuatro a dos”.
los resultados
fueron inmediatos. “Los nuevos planes mostraron
De regreso en Paul Fabrications,
Fundada hace más de 70 años, Paul Fabrications es
un moderno fabricante de precisión de componentes
a medida, piezas complejas y conjuntos de alto valor
para la industria aeroespacial, de energía nuclear y
de ingeniería. Con sede cerca del aeropuerto de East
Midlands, cerca de Derby, en el Reino Unido, la
empresa cuenta con clientes no sólo en el mercado
nacional sino también en Europa, Asia y Estados
Unidos.
que podíamos reducir los
tiempos de ciclo en otros siete
minutos”, dice Rolley. “Puede
que parezca poco pero, tratándose de más de 2.500 componentes
a lo largo de un periodo de
empleados: 109
12 meses, al final suma mucho
ventas: 12 millones de euros
tiempo”.
equipos: fresadores de 4 y 5 ejes, tornos CNC
El tiempo ahorrado, junto
y máquinas láser de 6 ejes además de un sistema
el cambio a otro tipo de
CAD/CAM
herramienta que redujo el gasto
clientes: Rolls-Royce, FACC, Meggitt & Pattonair,
entre otros.
en plaquitas, supuso un ahorro
total anual de unos 30.000 euros.
Al mismo tiempo, se liberaron
otras siete semanas de capacidad y se redujo
el número de herramientas de corte y plaquitas
necesarias.
Otra ventaja también se hizo notar a pie de
máquina. Colin Last, el ingeniero que estrenó
las nuevas herramientas, observa: “El entorno
de trabajo cambió radicalmente. Una de las
operaciones más ruidosas de la fábrica se
convirtió en una de las más silenciosas”.
También hay ventajas en términos de
calidad y fiabilidad. “A la hora de
mecanizar, tienes una seguridad del 99
por ciento de que estás cumpliendo las
tolerancias especificadas”, dice Rolley.
“Cuando no es necesario hacer la puesta a
punto en la máquina, no se pierde tiempo
productivo ni material. Los costes se
utilizamos este proceso sobre todo en el
sector aeroespacial, a más largo plazo se
puede aplicar a cualquier sector, automoción, energía nuclear, ingeniería general,
incluso al diseño”.
Desde la perspectiva de Sandvik
Coromant, el uso creciente de esta tecno
logía por clientes como Paul Fabrications
subraya su compromiso no sólo con la I+D
y la introducción de productos nuevos sino
también con la industria aeroespacial. n
disparan si tienes que desechar componentes mientras vas probando distintos métodos en las máquinas. Con el mecanizado
virtual, puedes cambiar de estrategia o de
método y ver los resultados al instante en
la pantalla, sin desperdicio de recursos
físicos”.
Otra ventaja del mecanizado virtual es
la flexibilidad, dice O’Brien. “El efecto
a corto plazo es que le solucionamos
un problema a un cliente. Pero aunque
Ilustraciones: Marcelo Cáceres, Barney Boogles, DanLeap
beneficios virtuales
La Máquina Virtual es un software que
incluye casi todas las funciones de una
máquina real y las complementa con
componentes adicionales. Al copiar las carac
terísticas de las máquinas, permite al usuario
(en este caso, Paul Fabrications) probar
programas completos y cambios de
programación para maximizar la produc
tividad, evitar problemas potenciales durante
un ciclo de mecanizado y asegurarse de que
se dedican horas de máquina a la producción
en lugar de realizar pruebas en máquinas
reales. Es posible ejecutar un programa en
la máquina o con un sistema CAM pero, en
ambos casos, se simula el proceso exacto
de mecanizado.
Método empírico
El mecanizado tradicional puede llevar más tiempo, ya que a veces
son necesarios varios intentos hasta lograr el resultado deseado.
También puede causar un desperdicio innecesario de material.
Materia
prima
Varios intentos con
el mecanizado
tradicional
Se desperdicia
mucho material
caro
El desperdicio
es un problema
Puede llevar
mucho tiempo
Método virtual
Ahorra
tiempo: cinco
días para
formar a un
operador
El método virtual puede casi garantizar que el mecanizado se
ejecute correctamente con un cálculo preciso del tiempo necesario
y del coste.
Materia
prima
Se introducen las
especificaciones de la
tarea en un ordenador
Se ahorra tiempo,
material y dinero
materiales
Los materiales deben ser resistentes al calor, robustos y
ligeros. Por eso predominan el titanio, Nimónicos, Inconel y
otras aleaciones termorresistentes. Son materiales de mucho
valor y cuyo mecanizado es difícil y oneroso. Por lo tanto, el
material desechado debe reducirse al mínimo.
Vean el video en www.youtube.com/sandvikcoromant
Tecnología
texto: christer richt
reto: Mejorar la producción de
agujeros en composites en el
sector aero-espacial con máquinas
portátiles.
Solución: Nuevas herramientas
de corte que cumplen con la
flexibilidad y requerimientos en
aplicaciones portátiles.
Para trabajar con
buen pulso
con
herramientas de mano son
propensas a la inestabilidad
e incluso a la irregularidad.
El rendimiento del equipo y
la experiencia del operario
determinan la calidad y la
productividad.
Si el taladrado con herramientas de mano se ve
dificultado por el efecto de
enganche de la broca y hace
falta mucha fuerza de empuje
Los fabricantes del sector aeroespacial que trabajan con
para penetrar, habrá efectos
compuestos tienen mucho que ganar en el uso de herramienas
portátiles.
adversos sobre los niveles
de calidad, la eficiencia y el
cansancio de los operarios.
En las herramientas de mano también
En la broca para composites, combinaciones
influye muchísimo el rendimiento de la
como la hélice a izquierdas y la punta de broherramienta de corte. La acción de corte, la
ca a derechas promueven una acción de corte
dimensión y la dirección de las fuerzas de
suave con efecto de agarre mínimo o nulo.
corte, los datos de corte posibles y la vida
Trabaja con un bajo nivel de fuerza de
útil de la herramienta influyen decisivamente
avance y tiene una salida más suave, no
en la calidad y el resultado económico.
abrasiva para el material.
Los taladros de mano necesitan más tenaPara la versión con paquetes metálicos, se
cidad, por la inestabilidad del trabajo. Por
puede elegir una broca con o sin incorporaeso, una broca y un escariador de metal duro
ción de guía, para reducir las diferencias en
no recubierto son la mejor solución, ya que
el efecto de empuje entre los materiales y
el equilibrio entre tenacidad y resistencia al
asegurar una elevada precisión del agujero
desgaste debe buscar la resistencia física.
y calidad de acabado. La diferencia en el
tamaño del agujero entre materiales se
minimiza y se eliminan las rebabas de salida.
La gama de brocas estándar CoroDrill 452
La broca sin guía tiene un filo de doble
ha sido diseñada para optimizar las aplicamargen, que mejora el rendimiento y los
ciones con composites y con paquetes metáresultados. n
licos realizados con herramientas de mano.
Un chaflán con
filo de corte
largo y afilado
produce un
corte limpio de
todas las fibras.
Las operaciones
Un diseño de punta
partida produce
una redondez de
agujero con
tolerancias muy
estrechas y
minimiza el efecto
de empuje.
Una broca de
metal duro no
recubierto para
una tenacidad y
una resistencia
al desgaste
óptimas.
Más tenacidad
debido a la
inestabilidad de
las operaciones.
corodrill 452
sumario
La geometría de las herramientas de corte
es crucial para lograr el nivel deseado de
calidad, rendimiento y productividad.
Nuevas brocas y escariadores de metal
duro forman la espina dorsal de una nueva
gama de herramientas de corte para herra
mientas de mano en la producción de
agujeros en materiales composites. n
inspiración más allá del mecanizado
Algunos creen que la
araña gigante es un
esquema anamórfico de
la constelación Orión.
Jacob Halaska
Araña.
Istockphoto.com/pawelcebo
Mono.
texto: Stefan Sjödin, David Shamy
Líneas con secretos
Hace miles de años, el desierto de Nazca, en Perú, se convirtió
en un lienzo gigantesco. Nadie sabe exactamente cómo o
porqué. Metalworking World investiga.
Nazca, en el sur de Perú, es uno de los lugares
nnn más áridos del planeta. Un paisaje de dunas de varios
cientos de metros de alto, abrasado por un sol implacable. Los restos milenarios de ballenas yacen en la
arena, con columnas vertebrales de 13 metros de largo.
Las ballenas quedaron sepultadas bajo una fina capa de
arena cuando el Océano Pacífico retrocedió.
Nuestro jeep tiene una ducha incorporada que nos
da cierto alivio del calor. De tanto en tanto, salimos del
jeep y recogemos un afilado diente de tiburón. Los
tiburones atacaban las ballenas; ahora sólo quedan
sus dientes de varios centímetros de largo.
Ha llovido muy poco en los últimos 10.000 años
pero justo cuando llegamos se desató un chubasco. La
población local miraba con preocupación los nubarrones: un poco de lluvia viene bien, pero el fenómeno del
Niño, que aumenta la pluviosidad en la costa de Perú,
puede provocar una catástrofe económica.
El mal tiempo podría además borrar las Líneas de
Nazca, un rastro arqueológico cuyo origen es uno de
los grandes misterios del mundo. Para trazar las líneas,
se quitaron guijarros de color marrón-rojizo en la
superficie, dejando al descubierto la tierra de color más
claro debajo. Los científicos temen que con grandes
lluvias, la arcilla y la arena podría cubrir las líneas, a
la vez que aumenta el riesgo de aludes e inundaciones.
Si desaparecen las líneas, también desparecerá la
principal fuente de ingresos –el turismo– de las
comunidades locales.
Decidimos ver las líneas antes de que desaparezcan.
Desde una diminuta avioneta que vuela unos doscientos metros encima del suelo, las líneas forman dibujos.
“Miren el colibrí”, grita el piloto mientras baja el
morro del avión como si quisiera hacer un salto mortal.
“Allá pueden ver un lagarto”. También vemos una
araña, un cóndor, una ballena, una flor y un mono.
Algunos de los dibujos son más grandes que dos campos de fútbol. El lagarto, por ejemplo, mide más de
180 metros de largo. Pero además de casi 40 animales
y plantas, hay más de 1.300 kilómetros de líneas rectas
y 300 formas geométricas dispersas.
Las líneas fueron dibujadas por indígenas de la tribu
de Nazca entre 500 años antes y 500 años después de
Cristo, aunque nadie sabe cómo o porqué. Los artistas
nazcas pueden haber dibujado líneas rectas con la
ayuda de estacas y cordeles pero cómo consiguieron
trazar estas líneas tan rectas durante varios kilómetros
sin poder tomar perspectiva es un misterio. Algunos
especulan que los nazcas volaron con la ayuda de
globos de aire caliente, basándose en los dibujos de
lo que parecen ser globos en la cerámica local y las
grandes marcas redondas quemadas en los cerros
cercanos.
Pero el misterio de Nazca atrae a todo tipo de
George Steinmetz
Hay más de 300 formas
geométricas y unos
1.300 kilómetros de
líneas rectas.
inspiration más allá del mundo del mecanizado
Otros antiguos misterios
Jeff Overs
Las Líneas de Nazca no constituyen el único yacimiento
antiguo difícil de explicar cuyos orígenes intentan descubrir turistas y arqueólogos. Desde el Reino Unido hasta el
Pacífico Sur, encontramos otros ejemplos: :
Isla de pascua
Situada en el sureste del Pacífico, la Isla de Pascua
tiene más de 800 estatuas gigantescas, llamadas
mo’ai, que fueron talladas hace 500-700 años.
Museums Blaubeuren
gantija
En la isla mediterránea de Gozo, hay dos antiguos
templos de más de 5.500 años de antigüedad. Según la
creencia popular, los templos fueron construidos por
una gigante y utilizados como lugar de culto. Algunos
arqueólogos ahora creen que los templos fueron
utilizados por un culto de fertilidad. Pequeñas piedras
esféricas descubiertas en la proximidad de los tempos
podrían haber sido utilizadas para transportar las
bloques de enorme peso utilizados para la construcción.
El Círculo de Goseck
El Círculo de Goseck en
Alemania, compuesto por
tierra, grava y empalizadas
de madera, se considera
uno de los ejemplos más
antiguos de un observatorio
solar.
Nuno Silva
Maria de la Iglesia
Stonehenge
Con miles de años de
antigüedad, Stonehenge
está situado en el condado
inglés de Wiltshire.
Claudio Colombo
El monumento de Yonaguni
Cinco metros bajo la superficie del mar frente a la
costa de Japón, hay una enorme formación rocosa
con varias plataformas y muros. Un buceador
descubrió la zona en 1987 y desde entonces ha
habido un intenso debate sobre si la formación es
un fenómeno natural o está hecha por el hombre.
Las piedras
de Carnac
Más de 3.000 piedras pre
históricas puestas de pie
en la Bretaña francesa.
En efecto, si uno sube la montaña adyacente durante
el solsticio de verano, se ve cómo los rayos del sol de la
mañana siguen con precisión una de las líneas más
largas. En el solsticio de invierno, ocurre lo mismo con
otra línea. Muchas líneas finalizan en un triángulo
estrecho que señala unas marcas en las paredes rocosas.
Se cree que cada línea y triángulo contiene información
que lleva a más información. Estos triángulos pueden
haberse utilizado para calcular en qué época del año
2,000
Los años que se cree
que tienen algunas de
las primeras líneas.
60
Los años que la
matemática Maria
Reiche ha dedicado al
estudio de las Líneas
de Nazca.
Bettmann/CORBIS
personas, desde científicos hasta místicos y locos,
muchos de ellos encantados de explicar sus teorías con
una jarra de cerveza en la mano en uno de los bares
locales. Las explicaciones van desde pistas de aterrizaje
para ovnis y visiones provocadas por alucinógenos hasta
obras de arte y dibujos matemáticos.
Aunque los científicos no se pongan de acuerdo sobre
la finalidad de las líneas, la mayoría está de acuerdo en
que tienen un significado. Maria Reiche, una matemática que estudió las líneas durante casi 60 años, cree que
las líneas siguen el recorrido del sol, la luna, las estrellas
y los planetas. En su libro Mystery on the Desert,
muestra una clara fascinación por las formas geométricas. “Mirando las llanuras, terrazas y mesetas desde
arriba, se ven triángulos, rectángulos y trapezoides,
delineados pulcramente en un color más claro sobre
la superficie parduzca”, escribe.
Maria Reiche
corría agua por los ríos, cuándo cosechar y cómo
economizar recursos.
El caos que vimos desde la ventana del avión es una
ilusión óptica. Las Líneas de Nazca están alineadas con
esmero, fluyendo como rayos del sol hacia varios centros.
Todas las líneas están situadas cerca de agua y parece
lógico que muestren cómo llegar al agua (una información importante si uno vive en el desierto). También es
posible que las líneas tengan una función astrológica.
De momento, los científicos no lo saben.
Anthony F Aveni, profesor de astronomía y antropología, dedicó varios años a estudiar las líneas y cree que
tuvieron muchos usos. “No podemos pensar en las Líneas
de Nazca como un esfuerzo sobrehumano para un gran
proyecto con una sola finalidad”, explica en un artículo
de Archaeology Magazine. En vez una explicación
universal, Aveni sugiere que las líneas deberían utilizarse
para comprender la vida diaria de las personas que las
hicieron. “Hay un orden que nos habla de las personas
que vivieron allí”, dice.
En el viaje de vuelta, pienso en cómo las líneas podrían
desaparecer por los efectos del Niño. Durante 2.000 años,
las líneas quizás sirvieron para mostrar a la gente el camino de la supervivencia en una de las zonas más áridas de
la Tierra. Si Nazca deja de ser un desierto, quizás los
motivos por lo que fueron creadas las líneas también
desaparezcan.n
Pensamiento creativo
Ingrid Reineck, directora de investigación y desarrollo de Sandvik Coromant,
habla con Metalworking World sobre el pensamiento creativo y cómo los
yacimientos antiguos como las Líneas de Nazca son pruebas de la larga
historia del pensamiento no convencional en la evolución humana.
1. ¿Hay similitudes en el enfoque creativo
de las personas que dibujaron las Líneas
de Nazca y tus métodos de investigación y
desarrollo? Las Líneas de Nazca indudable
mente fueron creadas por alguien que pensaba
fuera del marco cultural de aquel tiempo.
Debemos hacer lo mismo hoy en la I+D. Así es
como se inventan cosas totalmente nuevas. Sin
embargo, la I+D también debe fundamentarse en
hechos y no sólo en dejar volar la fantasía.
Aunque no siempre puedas explicar los hechos
con detalle, debe haber una base sólida. De lo
contrario, probablemente no podrás repetir tu
experimento y, en todo caso, será imposible llevar
el proceso a la producción, un requisito
imprescindible para la I+D industrial. Pero, ¿quién
sabe? Quizás en Nazca sabían algo que hoy no
comprendemos.
2. ¿Qué cualidades son las más importantes, en tu opinión, para trabajar en I+D?
Curiosidad y la paciencia para convertir los
hallazgos de la investigación en productos.
También necesitas espíritu de equipo para
compartir tus conocimientos y experiencias. Esto
no es algo exclusivo del grupo de I+D. Debes
tener la capacidad para crear una red que llegue
no sólo a la organización de producción sino
también a los mercados.
3. Cada año, Sandvik Coromant invierte
en investigación y desarrollo el doble de
la media del sector. ¿Por qué? Invertir en
tecnologías nuevas ha sido importante para
Sandvik desde los tiempos de Göran Fredrik
Göransson en los años 60 del siglo XIX. Así, la
empresa no sólo ha asegurado su supervivencia a
largo plazo sino también crece y prospera como
una de las empresas de más éxito en el campo de
la ingeniería.
texto: jason thoe
foto: Sash Alexander
Vuela alto
en Malasia
Shah Alam, Malasia. En 2009, Upeca Aerotech obtuvo un
importante contrato de suministro de componentes
aeroespaciales. Pero para cumplir con lo prometido, la
empresa necesitaba un socio estratégico.
Istockphoto
Istockphoto
.com/
raclr
o
46
.com/tang902
Malasia no parece el país más relacionado con la
industria aeroespacial, pero no ha sido obstáculo para
que UPECA Aerotech Sdn Bhd (UAT), con sede en
Shah Alam, a 25 kilómetros de la capital de Malasia,
Kuala Lumpur, se haya consolidado como proveedor
clave de varias empresas aeroespaciales internacionales.
UAT ha debido superar muchos retos y obstáculos,
todos ellos experimentados en primera persona por
Kavan Jeet Singh, su director de operaciones. Y como
responsable de todas las operaciones de la empresa
desde su creación, Kavan se siente muy orgulloso de
la trayectoria de UAT bajo su liderazgo.
En 2009, la división europea de Spirit Aerosystems,
el mayor proveedor del mundo de conjuntos y componentes para aviones comerciales, suscribió con UAT un
importante contrato para la compra de componentes de
alas y estructurales durante 10 años. Fue este contrato
que inició una etapa de expansión y el desarrollo de
un amplísimo espectro de procesos especiales.
Sin embargo, señala Kavan, hay mucho en juego
cuando se emprenden nuevos programas aeroespaciales.
“No eres mejor que tu último fracaso”, dice. Por eso
es importante planificar hasta el último detalle y minimizar los riesgos.
“Desde el primer momento”, explica Kavan, “nos
dimos cuenta de que, como organización que quiere
ganar credibilidad e influencia en el sector, teníamos que
alejarnos de la etiqueta de ‘fabricante de bajo coste’.
Había que cimentar la organización sobre una base que
valorizara la innovación”.
La excelente infraestructura del país, dice, aporta una
base ideal para que UAT pueda competir globalmente en
el sector manufacturero aeroespacial.
“El coste de la mano de obra sigue siendo comparativamente bajo y su nivel de cualificación es adecuado”,
dice. “Sin embargo, no podremos utilizar durante mucho
tiempo más nuestro diferencial en costes laborales como
fuente de competitividad. Las naciones industrializadas
priorizan los avances tecnológicos para contrarrestar sus
elevados costes laborales y nosotros debemos aprender lo
mismo. El reto para nosotros es encontrar el equilibrio
óptimo entre tecnología y mano de obra más barata”.
Sin embargo. el éxito no depende sólo de una infraestructura excelente sino también consiste en tener las
mejores personas para cada trabajo.
“El desarrollo de UAT ha sido posible gracias a tener
las personas adecuadas con los conocimientos adecuados para asegurar una producción eficiente y efectiva”,
dice Kavan. “Incluso después de invertir millones en
maquinaria, nuestros empleados siguen siendo nuestro
activo más valioso”, explica.
Kavan Jeet singh
edad: 35
familia: Esposa, Manveet Kaur Bajaj, y dos
hijos: Nikhil Singh Khash, de 4 años, y Natasha
Kaur Khash, de 1 año.
vive en: Bangsar, a las afueras de Kuala
Lumpur, unos 4 kilómetros al suroeste del
centro.
formación: Licenciado en Ingeniería
Aeronáutica por la Universidad de Loughborough
en el Reino Unido.
disfruta de: Películas inteligentes, buen
humor, comida sabrosa y cerveza fría.
Upeca Aerotech
Raymond Tan, ingeniero de mejora de la
productividad, Sandvik Coromant, con
Ronnie Yong (izquierda), Yew Seik Wai
y Allan Tan, director de producción.
UPECA Aerotech Sdn Bhd, con sede en
Selangor, Malasia, es un actor clave en la
industria manufacturera aeroespacial
malasia. Una de las pocas empresas
malasias homologadas por Airbus para la
fabricación de componentes metálicos,
UPECA Aerotech produce diversos
componentes aeronáuticos que incluyen
piezas estructurales, componentes
aviónicos y carcasas de motor.
Tiene más de 230 empleados altamente
cualificados y proyecta llegar a más de 300
empleados durante este año. Certificada
bajo la norma AS/EN-9100 en 2007 para la
Fabricación de Componentes Aeronáuticos y
de Ingeniería de Precisión, UAT fabrica
componentes para clientes importantes,
entre ellos, empresas líderes en la
fabricación aeroespacial como Spirit,
Honeywell, Goodrich y Meggitt.
Istockphoto
.com/
raclro
Un resultado clave de este cambio de
actitud fue la creación del Centro de Desarrollo de Productos (PDC), liderado Yew Seik
Wai, y dotado de un equipo especializado en
ingeniería inteligente.
En colaboración con Ronnie Yong, director
de la cadena de suministro de UAT, Yew fue
responsable del desarrollo técnico y la entrega
de los primeros componentes.
“Un factor clave del éxito del proyecto”,
explica Yong, “fue la identificación y
adquisición de herramientas de corte fiables
y eficaces, capaces de producir grandes
cantidades de piezas únicas”.
Yew y Yong hablaron con varios proveedores de herramientas de corte.
“Había muchos proveedores que querían
trabajar con nosotros cuando se divulgó la
El sector aeroespacial
demanda el mejor
paquete de herramientas.
noticia de la adjudicación del contrato”, dice
Yew. “Después de estudiar en profundidad
varias propuestas, decidimos ofrecer a
Sandvik Coromant la oportunidad de
desarrollar conjuntamente la ingeniería y ser
nuestro socio estratégico en las operaciones
de fresado y torneado.
“Dentro del marco de trabajo, Sandvik
Coromant se convirtió en una extensión de
nuestro Centro de Desarrollo de Productos”,
dice. “Juntos, trabajamos para producir los
primeros componentes críticos, además de
conceptualizar y diseñar el proceso de
producción que se implantaría. Teníamos
plena confianza en que nos ofrecería las
herramientas que necesitábamos para que,
a su vez, el PDC pudiera entregar el proceso
de mecanizado más eficiente a nuestro
Ken Brown
Ronnie Yong (izq.),
Yew Seik Wai y Kavan
Jeet Singh.
departamento de producción, cuyo responsable era Allan Tan.
“Nuestro éxito hoy es fruto de un esfuerzo
concertado y concentrado”, recalca Yew. “El
esfuerzo de colaboración entre el PDC,
Cadena de Suministro, Producción y nuestro
colaborador Sandvik Coromant no se limita
a la fase de desarrollo. Nuestra colaboración
continuará durante la fabricación, con mejoras
continuas y, esperamos, importantes ahorros
de costes”.
con Sandvik coromant como integrante del
equipo, la primera partida de componentes se
entregó conforme a las especificaciones en tan
sólo nueve meses. “Debido a la magnitud del
proyecto y los ajustados plazos de entrega,
hemos tenido que hacer frente a muchos retos
Una de las celdas de UAT para
la fabricación de componentes
aeroespaciales.
técnicos”, dice Yew. “Todo el mundo se
esforzó al máximo para entregar un producto
de alta calidad con el proceso de fabricación
más eficiente”.
Añade Kavan: “Hoy en día, un negocio
debe evolucionar continuamente para
mantenerse en primera fila. No podemos
depender solamente de nuestros recursos
internos. Por eso necesitamos colaboradores
fuertes, capaces de ayudarnos a mejorar
continuamente y mantener nuestra competividad”.
Fundada en 2005, las perspectivas de
crecimiento de UAT son excelentes. Entre sus
clientes, cuenta con importantes fabricantes
de componentes de aviones como Spirit,
Honeywell, Goodrich y Meggitt y prevé un
ritmo de crecimiento anual no inferior al 30
en la región Asia Pacífico.
por ciento para el próximo
“Gracias a ello, los cuellos de
quinquenio.
botella fueron mínimos tanto
UAT también le pidió a
durante la producción de las
Sandvik Coromant que creara un
primeras piezas como durante
paquete de herramientas de coste
la producción en serie”.
óptimo para mejorar la productiSandvik Coromant aportó a
vidad de la empresa. El paquete
UAT un equipo compuesto por
de herramientas se utilizaría con
un integrante de su equipo
materiales como titanio, acero
técnico central, un especialista
inoxidable y aluminio.
Pulkit Datta, jefe para el
sector aeroespacial,
en inversiones en máquinas y
“Se estudiaron en profundiSandvik Coromant
un ingeniero de mejora de la
dad todas las características de
productividad.
los componentes y se acordaron
“El éxito del proyecto puede
las técnicas de mecanizado y
atribuirse al hecho de que pudimos comprenmétodos de programación más adecuados,
der los objetivos de UAT y nos comprometiincluso incorporando algunas herramientas
mos con ellos desde el primer momento”, dice
hechas a medida”, dice Pulkit Datta, jefe para
Pulkit. n
el sector aeroespacial de Sandvik Coromant
tecnología
texto: turkka kulmala
reto: Las tecnologías CAx y CNC crean
un entorno de fabricación automatizado
pero carecen de medios eficientes de
transferencia de la información
relacionada con las herramientas.
Solución: La norma ISO 13399
ofrece un modelo de información
común para describir las herramientas
de corte y comunicar esta información
de forma eficiente.
Un nuevo estándar
de información
Imagínese la fábrica perfecta: De un
lado, se reciben las especificaciones del
producto. La información, las herramientas
y los materiales llegan en un flujo sin fisuras.
El producto acabado sale del otro lado.
¿Una utopia? Quizás, pero nuevos servicios
de biblioteca de herramientas acercan la idea
a la realidad.
La norma ISO 13399 –en realidad, una
familia de normas– define un modelo de
información común para comunicar datos
sobre herramientas de corte entre distintos
sistemas de fabricación.
El flujo de información desde el entorno
CAD del diseñador hasta los sistemas CAM
y CNC en el taller es bastante fluido y
estandarizado.
En el caso de las herramientas de corte, la
situación es muy diferente. La información
sobre las herramientas, como dimensiones
y geometrías, combinaciones de plaquitas
y portaherramientas y modelos CAD, existe
desde hace tiempo en forma digital pero sólo
en formatos propietarios. Como la mayoría
La nueva norma ISO define un modelo
de información común para comunicar
datos sobre herramientas de corte.
de los fabricantes usa varias marcas de
herramientas, se utilizan varios sistemas
de software incompatibles entre si.
Como no existe una comunicación
directa eficaz entre estos sistemas y el
software CAM, los datos de las herra
mientas de corte no pueden transferirse
fácilmente a las máquinas-herramienta
CNC. Por eso, los fabricantes han sido
reacios incluso con las funciones de
biblioteca de herramientas disponibles
para sistemas CAM.
Esto indica que existe un potencial de
productividad significativo sin explotar.
Según proveedores de sistemas CAM, la
entrada automática de datos de herramientas
en los sistemas CNC puede incrementar
hasta un 50 por ciento la productividad de
un proceso de mecanizado.
Los fabricantes son conscientes de estos
problemas y desean encontrar soluciones
prácticas. Durante la feria IMTS 2010, en
Chicago, varios fabricantes expresaron
interés por los servicios de biblioteca de
herramientas de Sandvik Coromant. Existe
una necesidad creciente de información
digital sobre las herramientas de corte.
Es precisamente aquí donde la norma
ISO 13399 ofrece una solución (ver recuadro).
Todos los datos de herramientas estandarizados grabados por el proveedor estarán
disponibles para cualquier sistema CAx, de
gestión de herramientas y CNC del cliente.
El personal del almacén de herramientas
podrá recibir las instrucciones de ensam
blaje de la herramienta, con sus porta
herramientas, plaquitas y adaptadores.
Desde el almacén, la herramienta
montada se llevará a la máquina-herra
mienta, donde el operador podrá volver
a acceder a los datos de herramientas.
Después de acabar el trabajo, el operador
podrá realizar las correcciones o modificaciones que puedan ser necesarias en los
datos.
Un requisito crucial es la calidad de la
información. Cualquier dimensión de
herramienta indicada por el proveedor debe
permanecer inalterable durante todo el
proceso. Otra ventaja de la ISO 13399 es la
capacidad de gestionar datos de descentraje
de herramientas.
La ISO 13399 ofrece un proceso de
transferencia relativamente sencillo para
cualquier tipo de información relacionada
con las herramientas de corte. Sin embargo,
el auténtico reto –y también el potencial
de mayor eficiencia– se da en aplicaciones
más ambiciosas, como la simulación del
mecanizado y la optimización de procesos. n
Solución práctica
La nueva norma divide las herramientas de corte
y sus componentes en cuatro grupos principales:
ISO 13399
La serie de normas ISO 13399 “Repre
sentación e intercambio de datos de
herramientas de corte” define un modelo
general para las principales categorías de
datos de herramientas de corte y las
relaciones entre ellas, y presenta los
principios para el intercambio de datos.
Se ha desarrollado una interfaz de
programación de aplicaciones disponible
públicamente para garantizar que todos
los usuarios puedan crear y acceder a la
información conforme a la ISO 13399 sin
necesidad de conocer en detalle la norma.
La norma fue elaborada por un equipo
de representantes de Ferroday Ltd.,
Kennametal Inc., Sandvik Coromant (líder
del proyecto) y el Real Instituto de
Tecnología de Suecia.
Artículos de HERRAMIENTAS
Portaherramientas o cuerpos que
sostienen los artículos de corte.
Artículos de corte: Las
plaquitas o los filos de corte
que arrancan directamente el
material de la pieza.
ARTÍCULOS DE ENSAMBLAJE.
Necesarios para el ensamblaje
de la herramienta, como placas
de apoyo o tornillos.
ARTÍCULOS ADAPTATIVOS.
Adaptadores de extensión
o reducción que facilitan la
conexión entre un artículo de
herramienta y la máquinaherramienta
Resumen
Los servicios de biblioteca de herramientas
basados en la norma ISO 13399 mejoran
la productividad con una conexión eficiente
con sistemas CAx y CNC. Permiten la
transferencia abierta de datos entre
sistemas propietarios de gestión de
herramientas y sistemas CAx y CNC. n
texto: Henrik ek, geoff mortimore
foto: martin adolfsson
talla
xxxl
Milwaukee, Wisconsin, EE.UU. Cuando en solo dos años se
duplicó la demanda de esta enorme pala eléctrica para
minería – una mezcla de tanque, tractor y grúa – el tamaño
se convirtió en el principal reto para su fabricante Bucyrus.
nnn En Alicia en el País de las Maravillas, la
protagonista bebe algo de un frasco y queda de un
tamaño diminuto. Así se siente uno ante una pala de
cable en la nave principal de la empresa norteamericana
Bucyrus, de Milwaukee, en Wisconsin.
Tenga en cuenta esto: Una vez montada, la máquina
pesa casi 1.400 toneladas, lo mismo que cinco aviones
Airbus 380 de dos pisos; con sus 18 metros, el balde es
tan alto cómo un edificio de siete plantas; y cada palada
–con una carga útil de 120 toneladas– será equivalente
a la de dos camiones remolque totalmente cargados.
Desde su fundación en 1880, en Ohio, Bucyrus
siempre ha trabajado a lo grande. Casi todas las piezas
montadas en las distintas máquinas de la empresa
destinadas a la minería, incluyendo ejes, engranajes,
poleas y componentes del bastidor, se fabrican en la
nave principal.
Un paseo por las instalaciones revela una multitud
de gigantescas piezas de acero, no siempre fáciles de
identificar para los no iniciados. Una de las más grandes
es una cremallera de giro, una gigantesca rueda dentada
que se coloca horizontalmente debajo del cuerpo de la
pala para que pueda girar. “Es nuestra pieza más grande
y uno de los tres componentes principales que había que
mecanizar de forma más eficiente”, dice John Matysiak,
ingeniero de producción de Bucyrus.
Todo en las palas eléctricas se hace a gran escala.
Una sola pieza puede tener hasta 5,5 metros de
diámetro.
John Matysiak,
ingeniero de producción
de Bucyrus.
La pala eléctrica lleva un motor que es uno de los
pocos componentes que no se fabrican en la propia
empresa. Es igual de fiable en una mina de oro o cobre
a tajo abierto bajo el intenso calor australiano como lo
es en la explotación de las arenas petrolíferas en las
gélidas temperaturas del norte de Canadá.
Pero la enorme escala de las máquinas puede plantear
algunos problemas en el tema de la movilidad.
“Algunas de estas piezas pesan 110.000 kilos”, dice
Matysiak. “No podemos enviar unidades enteras ya
montadas al cliente. Una parte del montaje se puede
hacer aquí pero a veces las minas se encuentran en
lugares muy remotos y tenemos que enviar toda la
máquina desmontada en componentes”.
La fabricación de los tres componentes más grandes
implicaba varios pasos de mecanizado en distintas
dependencias del complejo, cuenta Matysiak. “Teníamos que tornearlos en uno de los talleres y luego
cargarlos en nuestro ferrocarril interno para llevarlos a
otro taller para mecanizar los engranajes. A veces, una
pieza viajaba kilómetros, de un lado a otro de la planta,
antes de quedar acabada”.
Este problema fue puesto de relieve por un estudio
que señalaba una futura escasez de capacidad. En 2005,
cuando Bucyrus anunció la primera fase de una
expansión multimillonaria de su planta en Milwaukee,
la empresa preveía una demando mucho mayor para
sus palas eléctricas de minería como consecuencia de
la mayor demanda global de carbón, cobre, hierro,
De un vistazo
fundada: En 1880, en Bucyrus, Ohio
PROPIEDAD: Se fusionó con Caterpillar
en 2010
ACTIVIDAD: Fabricante de equipos para
la minería de superficie y subterránea
PRINCIPALES PRODUCTOS: Dragalinas,
palas eléctricas, perforadoras de barrenos
Empleados: 10.000
VENTAS (2009): 2.650 millones de dólares.
Algunas piezas miden
5,5 metros de diámetro
y pesan más de
100.000 kilogramos.
perspectiva técnica
Grandes negocios
Ante el auge de la demanda, Bucyrus sólo tenía una opción:
comprar un centro de mecanizado nuevo y más eficiente.
Un estudio mostró que el punto más débil de
Bucyrus era la planta de torneado y que necesita
ban un nuevo centro de mecanizado. Pero además
se exigía:
• Un proceso con mayor eficiencia de costes
• Una máquina que ayudara a reducir el manejo
y transporte de componentes de gran tamaño
• Una máquina que cupiera en la planta de
torneado.
“No todos podían cumplir esas exigencias”,
dice John Matysiak, ingeniero de producción de
Bucyrus. Pero el constructor italiano de máquinasherramienta Pietro Carnaghi demostró que podía.
Al mismo tiempo, desde el primer momento
con la colaboración de Sandvik Coromant, Bucyrus
estudiaba las opciones de herramientas, en la
búsqueda de la solución más eficiente.
“No habíamos trabajado con Sandvik Coromant
pero sabíamos que conocían bien el tema del
torneado”, dice Matysiak.
A Pietro Carnaghi se le
encargó soluciones para
los tres componentes
principales: la cremallera
de giro para el cuerpo de
la pala; el tambor eleva
dor para el cable de la
pala; y el engranaje de
elevación, que gira el
Lyle Schmaus, técnico tambor.
comercial de Sandvik
La máquina debía
Coromant.
equiparse con unidades
de sujeción Coromant Capto C8 de Sandvik
Coromant. Sandvik Coromant Italia preparó los
esquemas de los procesos, los estudios de
tiempos de fabricación y las listas de herramien
tas. Bucyrus recibió esta información desde Pietro
Carnaghi y la envió a Sandvik Coromant US para
que la revisara. Para gestionar la selección de
procesos y herramientas, Sandvik Coromant US
actuó de nexo entre Pietro Carnaghi, Sandvik
Coromant Italia y Bucyrus. También intervino la
delegación de Sandvik Coromant US en Pontiac,
Michigan.
La lista definitiva de las herramientas necesa
rias, que incluyó unidades de sujeción Coromant
Capto C8, brocas CoroDrill 880, mandrinadoras
Duobore y CoroBore y una variedad de fresas, fue
aprobada por el cliente y Pietro Carnaghi. Sandvik
Coromant US ofreció un apoyo diario a Pietro
Carnaghi y Bucyrus durante el proceso de pruebas
de la herramienta. El ajustado calendario de
puesta en marcha demandó muchos cambios en
“tiempo real” en el tipo de herramienta, la calidad
y geometría de las plaquitas y los procesos.
“En Pietro Carnaghi, habían tenido planos de las
piezas pero, a veces, hace falta ver la pieza para
saber bien cómo mecanizarla”, dice Lyle Schmaus,
técnico comercial de Sandvik Coromant.
“Desde el primer momento, Lyle y Sandvik
Coromant estuvieron a nuestro lado y nos apoya
ron continuamente durante las fases iniciales”,
dice Matysiak. “Lyle pasó unas cinco semanas
aquí”.
La máquina de Pietro Carnaghi se instaló en
2009 y empezó a funcionar a pleno rendimiento
a mediados de 2010. “Rinde por encima de su
capacidad teórica”, dice el programador Neil
Cramer. “Trabaja tan bien que han empezado
a traer todas las piezas aquí, no sólo los tres
componentes originales”. Dice Matysiak:
“Queriamos bajar los costes un 25 por ciento pero,
en término medio, la reducción fue del 44 por cien
to, un logro fantástico. En el transporte, bajamos
un 66 por ciento y en plazos de entrega, un 19 por
ciento. Eso equivale a muchos, muchos días” n
El operario Jason J Reynolds de
Bucyrus prepara una cremallera
de giro para el próximo paso del
proceso de corte.
La máquina-herramienta de Pietro
Carnaghi, con una mesa de cinco
metros, puede tornear, taladrar,
mandrinar, roscar y fresar con la
misma configuración.
EL RETO EN
POCAS PALABRAS
EL RETO:
Satisfacer la creciente demanda
de palas eléctricas para minería y
resolver las limitaciones de capacidad
en tres componentes clave.
Rodillos en la cremallera
que le permite girar a la
pala eléctrica.
LA SOLUCIÓN:
“Fabricábamos 8 a 10 unidades por año
pero, en un período de dos años, debíamos
aumentar la producción a 24 unidades”.
John Matysiak, ingeniero de producción de Bucyrus.
arenas petrolíferas y otros minerales.
“Antes, fabricábamos 8 a 10 unidades al
año”, dice Matysiak. “Pero en un periodo de
dos años, debíamos aumentar la producción
a 24 unidades”. Hoy, la capacidad de palas
eléctricas para minería supera las 30 unidades
anuales.
Bucyrus también fabrica perforadoras de
barrenos, utilizadas para hacer agujeros y
colocar explosivos en rocas duras. A veces,
también recibe pedidos para dragalinas, una
pala enorme parecida a una grúa. El aumento
de los pedidos puso en evidencia que el
proceso de fabricación no era lo suficientemente rápido para cubrir la demanda.
La empresa estudió en profundidad las
limitaciones de capacidad para tres componentes clave: la cremallera de giro, el tambor
elevador y engranaje del tambor elevador,
piezas grandes fabricadas con el mismo
proceso que involucraba el paso por distintos
departamentos durante su fabricación.
Bucyrus encontró lo que buscaba: un
centro de torneado vertical de 200 CV del
fabricante italiano Pietro Carnaghi, con dos
columnas y una mesa de cinco metros, capaz
de tornear, taladrar, mandrinar, roscar y fresar
con la misma configuración. Permitió reducir
al instante el número de configuraciones para
cada pieza, ahorrando tiempo y dinero.
Sandvik Coromant fue elegida para buscar
la solución más eficiente en lo referente a las
herramientas para la máquina. En esa búsqueda, participaron Sandvik Coromant de Italia
y Estados Unidos (ver recuadro).
Bucyrus también redujo sus plazos de
Sandvik Coromant tuvo que encontrar
la solución de herramientas para la
máquina que realizaría el torneado,
fresado, taladrado, mandrinado y
roscado de los componentes, un
centro de torneado vertical Pietro
Carnaghi de 200 CV de dos columnas
y con una mesa de cinco metros.
EL RESULTADO:
Se redujo el número de configuracio
nes en todas las piezas, logrando un
ahorro de costes y una reducción del
19 por ciento en los plazos de entrega,
equivalente a varios días. n
entrega, afirma Matysiak. Lograron ahorros
adicionales reduciendo el tiempo de espera
para las diferentes operaciones, bajando los
costes de transporte y mejorando la calidad
de los componentes.
Para Sandvik Coromant, no sólo fue la
primera vez que participó en un proyecto con
Bucyrus sino también constituye un éxito
internacional para su campaña “Correcto desde
el principio”, con la participación de distintas
áreas de Sandvik Coromant en dos países. n
tecnología
texto: turkka kulmala
reto: ¿Qué hacer si los metales
duros no dan la talla en el
mecanizado de las HRSA?
Solución: Pasar a calidades de cerámica
que, aplicadas correctamente, ofrecen una
alternativa potente.
Cerámicas para el calor
La cerámica basada en el sialón y la
reforzada con filamentos ofrecen una
alternativa viable para el torneado y el
fresado de superaleaciones termorresistentes
(HRSA). Un subgrupo lo constituyen las
aleaciones de Inconel, a menudo usadas en
componentes termorresistentes en motores
de aviación y aplicaciones energéticas.
La cerámica se caracteriza por una elevada
dureza en caliente y una baja reactividad con
el material a mecanizar; su inconveniente
es una menor tenacidad comparada con los
metales duros. Por lo tanto, se requiere un
proceso rígido con una vibración mínima.
Los voladizos de las herramientas deben ser
cortos, las entradas y salidas suaves y, en el
fresado, debe evitarse el ranurado.
Las operaciones de torneado y fresado
con plaquitas de cerámica muestran algunas
diferencias importantes. En el torneado,
la velocidad de corte máxima es de unos
300 m/min, mientras las fresas pueden llegar
a 1000 m/min. El torneado con cerámica
requiere un flujo abundante e ininterrumpido
de refrigerante, mientras el fresado no lo
tolera.
Las plaquitas redondas son óptimas para
el torneado y el fresado, y se recomiendan
profundidades de corte bajas.
En el fresado con cerámica, es importante
utilizar velocidades de avance bajas
(0,05–0,08 mm/diente) para lograr velocidades de corte muy altas. El calor en la zona de
corte favorece la operación y la eliminación
eficiente de las pequeñas virutas al rojo
vivo. n
plaquita cerámica
robusta
Con sus calidades CC6060 y CC6065 de
sialón y la CC670 de cerámica reforzada con
filamentos, Sandvik Coromant complementa
su programa de plaquitas de cerámica para
el torneado y fresado.
Más en www.sandvik.coromant.com.
Caso práctico: Componente de Inconel
herramienta:
Sandvik Coromant
S-R120R-051C6-12X4
Competidor
high-feed cutter
plaquita:
Sandvik Coromant
RNGN 12 07 00-E
Competidor,
metal duro
Velocidad de
corte (m/min):
800
38
Avance por
diente (mm):
0,13
0,71
Avance de
Mesa (mm/min):
2000
600
Profundidad
de corte (mm):
1,5
0,7
resumen
Resultados:
Se ahorró un total de 42 horas de tiempo de corte al
año y la productividad aumentó un 469 por ciento.
La temperatura alta
facilita la eliminación
de virutas al rojo vivo.
Las herramientas cerámicas pueden
ofrecer velocidades de arranque de metal
sustancialmente superiores en aplicacio
nes exigentes con HRSA. n
perspectiva
Un récord para
el Polo Sur
soluciones. Una expedición británica ha
realizado la primera travesía de ida y vuelta en
vehículos al Polo Sur. Andrew Regan dirigió el
equipo de 11 personas, que utilizó una variedad de
vehículos avanzados, como el vehículo monoplaza
Bio-Inspired Ice Vehicle, en una travesía de 20 días
que partió del glaciar de Unión a finales de noviem
bre. Al llegar al Polo Sur geográfico, la expedición
dio la vuelta y alcanzó el punto de partida el 17 de
diciembre tras recorrer 4.000 kilómetros. n
el equipo de La expedición transantártica
Deutsche Messe
42.287
megavatios alcanzó la producción china de energía
eólica en 2010, lo que convierte al país en el mayor
productor del mundo de energía eólica, por delante
de Estados Unidos (40.180 MW).
¿sabía
que
Fuente: Global Wind Energy Council
El mecanizado de composites plantea
problemas complejos, pero ofrece un
enorme potencial. Un nuevo blog,
www.compositemachining.org, permite
compartir experiencias y soluciones.
Con el foco en la EMO
appleuzr
¡Hablemos sobre
los composites!
emo. Este año, en la feria EMO de
Hannover, Sandvik Coromant
presentará las últimas soluciones para
el fresado de engranajes y el mecaniza
do de piezas duras. n
...el generador
eólico más alto
del mundo es
el de Laasow,
Brandenburgo,
Alemania, de
160 metros?
Para mostrar nuestro
trabajo al mundo
ferias de 2011
Mayo
Septiembre
Octubre
muestra. La XII China
International Machine Tool
Show (CIMT) de Pekin brindó
a Sandvik Coromant una
oportunidad ideal para
mostrar sus últimos avances
tecnológicos y servicios. El
Smart Hub de este año fue el
mayor estand de la historia
de la empresa en China. El
estand, que representaba
una ciudad china combinan
do arquitectura tradicional
con rascacielos, mostró el
metalloobrabotka
emo
del 23 al 27 de mayo
Moscú, Rusia
del 19 al 24 de septiembre
Hannover, Alemania
toolex 2011
fresado de engranajes, la
industria aeroespacial y la
generación eléctrica en las
tres torres principales e
incluyó aplicaciones como el
mecanizado de piezas duras
y la automoción en distintas
zonas. Además de presentar
sus productos, el estand
destacó servicios como los
CTLS (Coromant Tool Library
Services) y las soluciones de
formación de la Sandvik
Coromant Academy. n
ilustraciones: Hypergon, danleap
del 5 al 7 de octubre
Sosnowiec, Polonia
sUBCONTRACTING
TRADE FAIR
Canadian Manufacturing
itm polska
del 13 al15 de septiembre
Tampere, Finlandia
del 17al 20 de octubre
Toronto, Canadá
del 14 al 17 de junio
Poznan, Polonia
Intl technical fair
Junio
paris air show
del 20 al 26 de junio
Paris, Francia
del 26 de Septiembre al 1
de octubre
Plovdiv, Bulgaria
technology show
foto: James King-Holmes
ilustraciones: Richard Baird , Gypsy Bytes, bubaone
Superhéroe y nobel
Poco ortodoxo. Raras veces los Premios Nobel se
conocen por sus vínculos con El Hombre Araña y la
levitación de ranas, pero Andre Geim, que recibió el Premio
Nobel de Física en 2010, a veces aplica un enfoque poco
convencional en sus investigaciones.
grafeno
Andre Geim ganó el Premio Nobel por
el desarrollo de grafeno, el material
más delgado del mundo, y uno de los
más resistentes y más duros. Tiene
muchas aplicaciones potenciales y se
considera mejor que su alternativa,
el silicio. Existe la posibilidad de
utilizarlo en materiales compuestos
para aviones y coches y también como
componente electrónico en ordenadores, placas solares y tabletas.
ranas
Conocido por su afición a actividades científicas poco ortodoxas, en
el año 2000 Geim fue co-ganador de
un premio alternativo, el Premio Ig
Nobel de Física, por su levitación
magnética de una rana.
la cinta gecko
Geim ayudó a desarrollar la cinta
superpegajosa “Gecko”. Se espera
que algún día permita a los humanos
escalar paredes como el Hombre
Araña.
La cinta Gecko de Gaim
puede llegar a hacer la
competencia al Hombre
Araña.
cortesia de Columbia Pictures
la solución
texto: GEOFF MORTIMORE ilustraciones: kjell thorsson
Ranurado
potente
La creciente demanda de electricidad limpia y más eficiente requiere
nuevas turbinas de gas y vapor, con componentes fabricados con
materiales altamente aleados y más difíciles de mecanizar. Para fabricar una
turbina de vapor, se necesitan cientos de herramientas distintas y una de las
operaciones más comunes y que más dificultades plantea es el ranurado.
Aquí están algunas de las herramientas que se utilizan.
Meses de
trabajo difícil
Además del doble reto precisión y tiempo
en la fabricación, también es un desafío
el enorme tamaño de componentes como
la carcasa, los discos y el eje. Sólo el eje
requiere varios meses de trabajo para
quitar 20 toneladas de material y obtener
un producto final de 70 toneladas de peso,
10 metros de largo y 2 metros de diámetro.
El ranurado representa un proceso
importante en la fabricación de las
turbinas de vapor. Agilizar esta operación
puede ahorrar varias semanas en el
tiempo total de mecanizado.
Calidad CC6060
el calor no es un problema
La cerámica está ganando adeptos para el
mecanizado de componentes en aleaciones
termorresistentes como, por ejemplo, discos de
turbinas de gas. La calidad CC6060 es la primera
elección y puede utilizarse con datos de corte
5-6 veces superiores a los de las herramientas de
metal duro utilizadas tradicionalmente.
Para mayor información visite www.sandvik.coromant.com/power
Lamas antivibratorias
Sin vibraciones
En el acabado de un eje, carcasa o discos de turbina
de vapor, es fundamental que no haya ninguna
vibración. De lo contrario, pueden echarse a perder
meses de trabajo. Sandvik Coromant desarrolló un
mecanismo antivibratorio patentado para operacio
nes de ranurado sensibles a la vibración.
Discos
de turbina
Eje
CoroTurn SL y HP
Carcasa
solucion personalizada
CoroCut
fiable
La nueva geometría rompevirutas –GM, disponible
para las plaquitas de tamaño R con anchuras de
15 mm, asegura un control perfecto de la viruta.
Permite mecanizar ranuras anchas y profundas con
un solo avance, sin perder tiempo en paradas y
retrocesos. Mejora la productividad y la seguridad
del ranurado del enorme eje de la turbina (de
10 metros de largo).
Muchos tipos de ranura en un eje de turbina
requieren normalmente herramientas de ranurado
especiales. Gracias al sistema modular de herra
mientas, CoroTurn SL, se puede construir una herra
mienta con unidades de corte estándar. Las unida
des de corte SL se pueden pedir con tecnología de
refrigerante HP (alta presión). Construya su propio
sistema a medida en www.tool-builder.com.
Print n:o C-5000:550 SPA/01
© AB Sandvik Coromant 2011:2
Dientes como estos
necesitan otro tipo
de dentista.
Uno que entienda la importancia de una calidad constante
y un rendimiento preciso.
Uno que pueda ofrecer productividad y eficacia en el coste,
y que trabaje estrechamente con el cliente para optimizar las
soluciones de herramientas.
Uno que se centre en el servicio posventa, con soporte y
asistencia frecuente, y apoyo al desarrollo.
Uno que lleve una bata amarilla.
Si tiene un negocio de tallado de engranajes, llámenos hoy
mismo.
www.sandvik.coromant.com

Metalworking World 2/2011

Transcripción

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