Diamante para el medio ambiente

La consecuente construcción ligera para reducción de las emisiones de CO2 es, en la industria del automóvil, el objetivo principal. Con herramientas WALTER PKD se trabajan bien estos materiales de difícil arranque de viruta

Aluminio, magnesio o plásticos reforzados con fibra, son los materiales a los que les pertenece el futuro en la construcción de automóviles. Los expertos suponen que ya en el año 2012 pertenecerá al pasado el revestimiento de chapa de los coches de clase media y que los plásticos sustituirán al clásico material de carrocerías. Pero no sólo en la construcción de carrocerías se están introduciendo nuevos materiales, también en la construcción de motores se han producido cambios en los últimos años. Los materiales como la fundición gris se encuentran en retirada y son sustituidos por aleaciones de magnesio y de aluminio.

Incluso en el sector de camiones triunfa la construcción ligera. Lo que hace algunos años era casi impensable, corresponde hoy a lo corriente de serie. Para Ünal Bostancioglu, responsable de productos en el sector PKD del fabricante de herramientas WALTER de Tübingen, era previsible desde hace tiempo esta tendencia a los nuevos materiales. "El consumo de combustible en el ramo fuertemente competitivo del transporte, es una magnitud económica decisiva, frente a la cual reaccionan los fabricantes." Para estos últimos, esta tendencia supone realmente un problema, ya que, de manera semejante al sector de turismos, están bajo una gran presión de costes, sin alcanzar las muy grandes series. Aquí se plantea entonces más bien la pregunta, de si es económicamente conveniente un caro reequipamiento a nuevas máquinas y herramientas. El experto PKD de Walter explica, en base a un bloque motor de aleación de aluminio y silicio, cómo podría realizarse un cambio favorable.

"La tarea era optimizar la fabricación del bloque. Es decir, acortar tiempos secundarios, conseguir una ganancia de la secuencia de ciclos de trabajo y mantener al mismo tiempo la calidad." Una audaz empresa no solucionable con las herramientas de metal duro utilizadas hasta ahora. Era necesaria una estrategia totalmente nueva. En un primer paso, el equipo Walter documentó el estado real actual, con el fin de obtener datos fundamentados para el desarrollo de un concepto. Resultado: hasta ahora, los bloques motor se mecanizaban en nueve fases de fijación y, debido al gran número de operaciones de desbaste y acabado, se producía un mecanizado múltiple de los bloques. Adicionalmente, por el gran número de herramientas y los frecuentes cambios, surgían largos tiempos secundarios que se debían reducir decisivamente mediante herramientas combinadas.

En varias fases se optimizó entonces el proceso de producción completo. Mediante la aplicación de herramientas PKD no sólo se consiguió obtener valores de duración varios factores mayores en las herramientas, sino también poder aplicar velocidades de corte más altas y alcanzar, por lo tanto, mayores velocidades de avance. Una aspecto positivo adicional: La utilización de PKD hizo posible agrupar las operaciones de desbaste y acabado, ya que este material de corte tiene la ventaja de que en el mecanizado apenas se forman rebabas que sería necesario eliminar después otra vez.

En total eran necesarios doce pasos de mecanizado para terminar el bloque motor. Estas operaciones abarcaban desde el fresado, el taladrado previo y final, el mecanizado de los perfiles de apoyo, hasta los orificios calibrados y el escariado. En cada una de estas operaciones, los expertos de Walter consiguieron reducir los tiempos principales y secundarios. La estrategia de optimización se apoyaba en dos columnas. Por un lado, se analizaron los procesos mismos y se modificaron cuando fue necesario. Por otro lado, Walter construyó especialmente para los requerimientos, herramientas especiales y combinadas que prometían un rendimiento esencialmente mayor que las aplicadas hasta entonces.

Como ejemplo del éxito de aplicación de una herramienta combinada puede servir una broca escalonada PKD. Para el mecanizado previo y el acabado de dos orificios de diferente tamaño se aplicaban, antes de la optimización, dos herramientas de metal duro. Mediante la nueva herramienta son posibles ahora el mecanizado previo, el semiacabado y el acabado final, en una sola operación de trabajo. Como consecuencia se pudo ahorrar una herramienta, así como reducir el tiempo principal y secundario, y aumentar la velocidad de avance. Otro ejemplo de taladrado son los ocho largos taladros de cilindro en el bloque motor. Una herramienta PKD de cuatro filos con siete regletas guía, sustituyó a una herramienta de un filo de corte con tres regletas guía. De esta manera se consiguió una enorme reducción del tiempo de ciclo de trabajo.

Pero no sólo en el taladrado, también en el fresado alcanzaron mejoras los técnicos de Walter. En el mecanizado de los perfiles de apoyo del bloque se pudo alcanzar un tiempo de ciclo de trabajo esencialmente más corto, mediante una triplicación del número de dientes en la herramienta. "Optimización significa siempre también, aprovechar nuestra experiencia en ingeniería. Nosotros habíamos simulado el mecanizado en nuestro laboratorio de ensayos y habíamos determinado que un mayor número de dientes no sólo acelera el proceso sino que lo influye también positivamente."

En total se consiguió una reducción del tiempo de ciclo de trabajo en un 28 por ciento – un buen éxito para Ünal Bostancioglu: "La optimización del tiempo de mecanizado no es, sin embargo, la única ventaja que tenía el fabricante por motivo del cambio a PKD." Otra ganancia son los menores costes de almacén que se producen con el cambio. Este ejemplo demuestra claramente, según Ünal Bostancioglu, que PKD tiene un gran futuro precisamente en la industria del automóvil que frecuentemente ha sido pionera en el mecanizado a gran nivel industrial de nuevos materiales.

WALTER TOOLS IBÉRICA

tel. 93 4796760
www.walter-tools.com