Cambios de vía
El fresado de acero para vías es un auténtico desafío que el especialista Vossloh Laeis
domina con fresas y brocas de Walter
El que piensa en elementos de cambio de vía para trenes, tranvías o metros, no piensa probablemente de inmediato en máquinas fresadoras, ya que los tramos curvos o rectos de las vías vienen directamente del tren de laminación. Esto no es así en el caso de agujas de cambio de vía y corazones de agujas, como se les denomina en el lenguaje técnico. Estas piezas se producen por fresado a partir de un bloque de material. Las agujas sirven para cambiar de posición los cambios de vía; los corazones de agujas son las piezas centrales de los cruces de vías. Vossloh Laeis en Trier es especialista en este tipo de piezas. La empresa tiene una patente de corazones de agujas y cruces de vía en ejecución monobloque. La ventaja de estas construcciones: no necesitan tornillos.
Para poder seguir en las disertaciones al especialista en cambios de vía, es necesaria una explicación adicional de conceptos. Hay carriles "Vignol" y carriles de ranura. El ferrocarril circula sobre carriles "Vignol", los tranvías y muchos trenes industriales se mueven sobre carriles de ranura. Por motivo de las distintas distancias entre ejes y de los radios de curva mínimos posibles, hay enormes diferencias de tamaño. Los cambios de vía "Vignol", con unos 30 a 40 m, son aproximadamente tres veces más largos que los de carril de ranura. En los de ranura hay muchas variantes de ejecución en cuanto al ancho y la inclinación. Los anchos corrientes son de 36, 32 ó 23 mm; las inclinaciones normales son de 1:4 ó 1:6. En la empresa Vossloh Laeis se mecanizan todos los tipos de carril, aunque predomina notablemente la parte de carriles de ranura con un 80 por ciento aproximadamente. Esto se debe, por un lado, a que las empresas de ferrocarriles mecanizan ellas mismas sus carriles en su mayor parte y, por otro lado, a que los tranvías vuelven a tener otra vez una buena coyuntura.
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Esta fresa tipo erizo rinde mucho: En el mecanizado de contornos, la fresa tipo erizo F 2238 desarrolla un trabajo muy rudo. La velocidad Vc = 70 m/min y una profundidad de penetración de 55 mm, con un avance f = 150m/min, son valores que se pueden dejar ver en el mecanizado en seco |
Desde el punto vista técnico del arranque de viruta, el material de acero para carriles es algo especial. El esfuerzo que soportan en el servicio cotidiano es enorme. El objetivo en la fabricación de carriles es conseguir una vida útil lo más larga posible. Por este motivo se requieren altas resistencias, siendo lo usual unos 700 a 1300 N/mm². En el margen inferior de resistencias está el acero para carriles "normal", con las designaciones S700, S800, S900, etc. (las cifras indican la resistencia). El material recibe su capacidad de resistencia mediante un contenido de carbono relativamente alto, mediante el proceso de laminación y mediante eventuales procesos de bonificación. Junto al acero para carriles normal, existe también el acero "highend" que tiene varias designaciones propias del fabricante. En el consorcio Vossloh, el material culminante patentado se llama Cogidur que, con sus 1300 N/mm², está en la cumbre de la escala de resistencias. Por motivos de precio, los carriles Cogidur se realizan, por regla general, en ejecución sandwich soldada con ST52 como base inferior.
Ligeras divergencias en la composición, diferencias de resistencia condicionadas por el laminado (100 N/mm² no son algo raro), bonificaciones sobresoldadas opcionalmente de material CrNi, diferentes condiciones de apoyo sobre la mesa de máquina – todo esto son circunstancias que dificultan el fresado y el taladrado. "Puede ocurrir que el primer bloque se deje mecanizar bien, pero que el siguiente sea mucho más difícil, sin que se reconozca exactamente la causa de ello", declara Stephan Bartzen, responsable de preparación del trabajo en Vossloh Laeis.
En vista de tales condiciones variables, los técnicos en cambios de vía de Vossloh Laeis necesitan poder confiar en robustas herramientas. En el caso de las fresas se recurre sobre todo a herramientas de precisión Walter. El especialista en metal duro es socio en herramientas desde hace más de 20 años; actualmente, la parte de fresas de Tübingen es de un 70 por ciento aproximadamente. Se necesitan principalmente fresas de planear y fresas tipo erizo. También se aplican fresas de inclinación cónicas para las ranuras. Se trata de fresas para formas especiales que son capaces de fresar las ranuras de la vía en un solo paso de trabajo.
Desde que Walter introdujo en el mercado la serie Xtra·tec, se aplican cada vez más estos tipos, como por ejemplo la fresa de planear F 4033 con ocho aristas de corte por cada placa. Como material de corte se utiliza predominantemente el grado universal Tiger·tec WKP35. "Este grado reúne una gran dureza y tenacidad, y es apropiado tanto para un amplio espectro de materiales, como también para condiciones de mecanizado variables, como se presentan típicamente en Vossloh Laeis", explica Josef Alt, asesor técnico en la casa Walter.
El mecanizado mismo es un mecanizado de desbastado en seco. Las tolerancias están dentro de un margen de +/- 0,1 mm. Los vehículos sobre raíles no circulan "más exactos". Stephan Bartzen declara: "Para nuestros requerimientos no necesitamos placas de precisión rectificadas; por este motivo recurrimos a versiones sinterizadas en su contorno con resistentes geometrías. Lo que necesitamos son altas duraciones de la herramienta." Si se fresan, por ejemplo, ranuras con 40 a 50 mm de profundidad en vías curvas de 10 m de longitud, al producirse una rotura del filo, el operador de máquina tiene que salir del tramo curvo e interrumpir el mecanizado. Naturalmente, esto es algo no deseado. Junto a las fresas de Walter se utilizan también mucho las brocas Xtra·tec del tipo B40 con punta intercambiable de metal duro.
En realidad los carriles requieren pocos orificios, pero esto es distinto en un gran pedido para un cliente de Vancouver/Canadá. Los carriles se unen con bridas en sus extremos y para ello son necesarios numerosos orificios con diámetros de 19, 26, 28,5 y 30 mm.
El taladrado se realiza en el centro del alma de la vía, es decir, en una zona normalmente más bien blanda. En el caso de este pedido se realiza, sin embargo, un templado de la cabeza; el templado llega hasta la zona del alma. "Las brocas HSS que utilizamos normalmente, quedan inutilizables tras aproximadamente 15 orificios", dice Stephan Bartzen, "pero con las brocas Xtra·tec realizamos muy bien el mecanizado." Sobre estos carriles y cambios de vía, del tipo carriles "Vignol", rodarán en el año 2010 los visitantes a la olimpiada de invierno.
"Hace años, cuando sólo había acero estándar para carriles como el S800, etc., el mecanizado era más fácil y previsible", resume Stephan Bartzen, "hoy día tenemos numerosos materiales distintos y, además, resistencias muy altas. Casi cada pedido conlleva otros requerimientos técnicos de arranque de viruta. Sin robustas herramientas aplicables universalmente, que resistan también condiciones de mecanizado variables, es imposible trabajar."
Walter TOOLS IBÉRICA
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