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Blanco seguro con mecanizado completo

Los principales elementos de las armas deportivas y de caza, como la recámara y el cañón, deben fabricarse con un alto grado de precisión para que el tiro dé en el blanco. Anschütz, conocido como principal proveedor de equipos para biatlón, ha invertido en un centro de mecanizado flexible de CHIRON, capaz de realizar el mecanizado completo de prácticamente todos los componentes con altos niveles de precisión, en una sola operación de amarre

En estos últimos años, el tiro al blanco con esquís se ha convertido en una modalidad deportiva de competición que fascina a millones de espectadores en todo el mundo. Admiran a los atletas por sus contrapuestas habilidades: por una parte, deben demostrar un alto nivel de resistencia en la carrera de esquí de fondo y, por otra parte, en las pausas en las que se intercalan las pruebas de tiro al blanco, requieren un control muscular extremadamente preciso.

Sin un entrenamiento físico específico, y sin la ayuda de la tecnología moderna, no sería posible efectuar esos tiros rápidos y certeros. Un papel fundamental lo desempeña el rifle de pequeño calibre, que permite al atleta disparar tumbado desde una distancia de 50 metros a un blanco abatible de 4,5 cm de diámetro, y de pie a un blanco de 11,5 cm de diámetro. El 95% de todos los biatletas utiliza rifles producidos por Anschütz, fabricante de armas deportivas y de caza con sede en Ulm. Esta empresa, fundada en 1856 por Julius Gottried Anschütz, estuvo originariamente situada en Zella-Mehlis, en Thuringia. Desde la Segunda Guerra Mundial se ha desarrollado en su actual sede de Ulm hasta convertirse en uno de los principales fabricantes de armas deportivas y de caza, pistolas de aire comprimido, rifles de aire y de pequeño calibre para disciplinas olímpicas y rifles de caza y de media veda. La cuota de mercado internacional de Anschütz es del 38% para rifles de aire, más del 50% para pistolas de aire y más del 70% para rifles deportivos de pequeño calibre.

Anschütz ha conseguido esta posición predominante gracias a la amplia experiencia de su personal y a la alta calidad de sus productos. El director de marketing, Oliver Berstecher, explica: "Puntuamos mediante la calidad única y el perfeccionamiento de nuestros rifles. Aunque sus precios se sitúan en el segmento superior, han funcionado a lo largo de generaciones. La única razón para comprar una arma nueva deportiva es la aparición de nuevos desarrollos, que se destacan por proporcionar una mayor comodidad y una más alta precisión de tiro."

Reducir los tiempos - en la competición y en la producción

De todos modos, también Anschütz debe preocuparse de mantener los costes de producción lo más bajos posibles. Por esta razón la empresa realiza una mejora continuada de su equipo, invirtiendo en innovadoras tecnologías. A comienzos de 2007, la dirección incorporó a la planta una máquina de tecnología punta: la Mill 800 de CHIRON, capaz de tornear barras de hasta 100 mm de diámetro, es un centro de mecanizado altamente flexible con grandes recorridos y una alta potencia de fresado. Es idónea para el mecanizado completo de piezas en series pequeñas y medianas con mínimos requisitos de dispositivos adicionales. Este centro de mecanizado multifuncional está equipado con un cabezal articulado de CNC, una guía de CNC con un dispositivo de CNC para tornear las piezas y un paquete de torneado de alta eficacia. Peter Botzenhardt, encargado de producción, señala sus requisitos: "Con esta nueva máquina deseábamos reducir los tiempos de procesamiento, mecanizar completamente componentes pequeños y grandes y posibilitar turnos de trabajo con bajo requisitos de personal. Conforme a esto esbozamos el correspondiente perfil del producto y consultamos a diversos proveedores."

No muchos fabricantes de máquinas herramienta eran capaces de satisfacer los deseos de Peter Botzenhardt y su equipo. Ni siquiera CHIRON, colaborador desde hace muchos años - la primera FZ25 fue comprada ya en 1982 - contaba con una máquina inmediatamente disponible que se ajustase exactamente a estas exigencias. Para Axel Boi, director de cuentas de CHIRON, esto representaba un reto: "Nuestro centro de mecanizado de cinco ejes Mill 800 era el más apropiado para este trabajo. Pero esta máquina estaba entonces sólo disponible con una capacidad de barras de 65 mm, mientras que uno de los requisitos de Anschütz era un mínimo de 80 mm. Animados por la proximidad de Ulm a Tuttlingen, decidimos ampliar hacia arriba nuestra serie de máquinas con este proyecto."

Desde hace algo más de un año se encuentra en la planta de producción de Ulm. una Mill 800 de CHIRON con capacidad para barras de 100 mm. No obstante, la empresa de Tuttlingen ha conseguido satisfacer otros requisitos decisivos. Wolfgang Schuler, asesor técnico e ingeniero de ventas de CHIRON, pone un ejemplo: "Una complicada tarea era la condición de poder mecanizar tanto componentes muy grandes, como muy pequeños. La dificultad residía en el amarre de las piezas para mecanizar su lado posterior y en su transporte fuera de la máquina. Al final logramos solucionar el problema de modo económico y con una óptima flexibilidad mediante un sistema de mordaza intercambiable y un robot de brazo articulado."

La máquina multifuncional con un total de siete ejes de CNC es apropiada para el mecanizado simultáneo de cinco ejes de piezas complejas a partir de barras. Para poder mecanizar el sexto lado, el componente es amarrado en una mordaza hidráulica. Esta mordaza se encuentra en el eje C, el cual puede moverla en cualquier ángulo. Además, esta unidad está montada en un eje de CNC lineal y puede desplazarse por todo el eje V. Con las mordazas de amarre, que el mismo Anschütz produce, el componente es tomado del cabezal de torneado, fresado o serrado y preparado para el mecanizado del sexto lado. Las piezas son extraídas y depositadas por un robot, que en el caso de piezas grandes puede ser utilizado para el desbarbado y otras operaciones secundarias similares.

Una característica destacada de la Mill 800 es su cabezal articulado de CNC, que puede girar horizontalmente de forma progresiva ±100° sobre el eje X. Un giro de 90° necesita tan solo 0,5 segundos. El cabezal con motor refrigerado por agua y térmicamente estable asegura, con sus altas velocidades de rotación, una utilización económica de las modernas herramientas de alta eficacia. El equipamiento técnico incluye también un control de rotura de herramienta mediante láser, una bomba de alta presión de 70 bares para la refrigeración interna de la herramienta con suministro central de refrigerante y un rápido cambiador de herramientas que son suministradas desde un almacén de cadena. Al lado del mismo se encuentra un almacén adicional con un total de 92 posiciones, que está equipado, entre otras cosas, con herramientas auxiliares con el fin de mantener el funcionamiento automatizado el mayor tiempo posible.

La Mill 800 está controlada por un sistema de control de CNC de la Serie 160i de FANUC GE, sobre el que Axel Boi dice: "Con su procesador de alta potencia, los reducidos tiempos de búsqueda de bloques y los ejes controlables disponibles, es idóneo para esta dinámica máquina. Contribuye a transferir la alta precisión y la calidad superficial a la pieza."

Para Peter Botzenhardt existían razones prácticas decisivas para decidirse a favor del CNC de FANUC: "Para el fresado utilizamos siempre sistemas de control de FANUC. Ya nuestra primera CHIRON FZ25 fue equipada con un control de FANUC. También en las máquinas que siguieron a ésta hemos estado muy satisfechos con los productos FANUC. Incluso en el caso de nuevos modelos, el periodo de formación necesario es mínimo. Esto se debe a su continuidad en el desarrollo, que hace que los operadores sólo tengan que familiarizarse con las nuevas funciones." Heiko Siller, de la planificación de la producción, lo confirma: "El sistema de control es muy fácil de manejar. Y además, los programas que fueron creados para máquinas anteriores pueden utilizarse en la Mill 800, con mínimos ajustes relativos a los ejes."

Anschütz se beneficia de esta máquina de altas prestaciones en muchos aspectos. Piezas que anteriormente eran mecanizadas en varias máquinas, pueden mecanizarse ahora enteramente en la Mill 800. Esto permite reducir considerablemente los tiempos de funcionamiento y los costes de personal. Un buen ejemplo es la fabricación de una recámara rectangular, el elemento principal de un rifle. Se trata de un elemento de precisión que requiere una gran exactitud en el paralelismo y las distancias. Esta pieza fabricada de una barra de acero 16MnCr5, tiene una longitud aproximada de 200 mm y es fresada, torneada y taladrada con orificios profundos en la Mill 800. La máquina incluso realiza un grabado. La recámara rectangular fue la pieza utilizada para la prueba de aceptación, que tenía como meta el mecanizado completo en 70 minutos - y CHIRON lo consiguió.

Antes, el trabajo de producción era considerablemente mayor. Primeramente había que serrar las secciones. A esto le seguía un primer amarre en una máquina de CNC y, después, el mecanizado en otra máquina de CNC. A continuación se realizaba el desbarbado manual de la recámara, una operación de la que en su mayor parte se encarga ahora la Mill 800. Finalmente se aplicaban diversas marcas de fabricación (insignia) antes de realizar el tratamiento superficial. Peter Botzenhardt resume el mecanizado en términos de tiempo: "Para la recámara rectangular necesitábamos un tiempo de procesamiento de tres a cuatro meses, en el que ésta pasaba a través de todas las estaciones. Hoy en día la máquina produce recámaras las 24 horas; éstas son enviadas inmediatamente al tratamiento superficial, tras el cual están listas para su montaje."

El mecanizado completo ha reducido enormemente el tiempo de procesamiento. Aunque el tiempo de arranque de viruta sea algo mayor que antes, se han eliminado tantos tiempos de preparación y tiempos inactivos que la máquina se ha amortizado en un periodo mínimo. Además, al efectuar un único amarre se evitan errores, obteniendo componentes de mayor calidad.

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