Por Håkan Ericksson, especialista de productos mundial en Sandvik Coromant

Los ingenieros de fabricación que trabajan en la industria de la automoción lo han intentado prácticamente todo para exprimir al máximo la productividad de sus procesos de torneado convencionales. Aunque dichos procesos están evolucionando y logrando pequeños progresos constantemente, parece que será un nuevo y espectacular descubrimiento el que ayudará a las tornerías a avanzar un paso de gigante. Se trata de PrimeTurning™ de Sandvik Coromant, que gracias a su enfoque drástico de los principios del torneado, ofrece oportunidades reales y notorias a los fabricantes que se dediquen al torneado exterior de grandes volúmenes de piezas de acero. PrimeTurning no solo es capaz de abordar los desafíos típicos a los que se enfrentan los proveedores y fabricantes de equipo original del sector de la automoción, sino que también proporciona enormes ventajas competitivas.

El torneado de acero está presente en la mayoría de las aplicaciones del sector de la automoción, como por ejemplo la fabricación de árboles de transmisión y palancas de cambio, o de bridas y piezas finales de soporte para cigüeñales del motor. Otros ejemplos serían ejes, juntas homocinéticas y piñones de accionamiento. En un mercado tan sumamente competitivo como el de la automoción, todos estos componentes comparten un mismo requisito: maximizar la productividad sin que se vea afectada la calidad.

La pregunta ineludible es cómo conseguir este reto. El torneado es un proceso maduro que ha ido avanzando durante décadas, aunque sin protagonizar un verdadero cambio sustancial. Es innegable que ahora contamos con máquinas más rígidas dotadas de portaherramientas y soluciones de herramientas de corte en mejora continua, pero la metodología de torneado en sí no ha evolucionado nada. El resultado es que el torneado se ha convertido en un cuello de botella en comparación con muchos otros procesos de fabricación, que han ido avanzando a un ritmo más acelerado.

Una nueva forma de tornear
Nos encontramos a las puertas de un importante cambio. PrimeTurning es una nueva metodología de torneado que se enfrenta a las convenciones para incrementar la productividad, al menos, hasta alcanzar el doble de los resultados actuales. A diferencia que en el cilindrado convencional, la estrategia de PrimeTurning permite que la herramienta penetre en la pieza por el portapinzas y retira el material en la dirección opuesta. El torneado «hacia atrás» de esta forma posibilita ofrecer un ángulo de posición pequeño, que aporta grandes beneficios de productividad en el torneado. Los operarios experimentados son conscientes de que un menor ángulo de posición permite aumentar el avance, pero en el torneado convencional se ven obligados a aplicar alrededor de 90° para alcanzar la escuadra y evitar las virutas largas y curvadas que suelen generar los ángulos de posición pequeños. Por el contrario, el nuevo proceso permite alcanzar a la perfección la escuadra y utilizar ángulos de posición de 25-30° con un control excelente de las virutas y la conservación de las tolerancias.

Naturalmente, algunos talleres de maquinaria ya han probado el torneado desde el portapinzas al extremo de la pieza con ángulos de posición pequeños, pero el problema siempre ha sido el control de la viruta. Sin embargo, PrimeTurning cuenta con rompevirutas y con un método de preparación del filo y una estrategia de mecanizado que garantizan el grosor de la viruta y una aplicación gradual de fuerzas de corte al introducir la pieza. Como resultado se consigue duplicar de manera efectiva los índices de velocidad y velocidad de avance. El ángulo de posición pequeño y el mayor ángulo de inclinación genera virutas delgadas y grandes, lo cual aleja la carga y el calor del radio de punta y resulta en mayores datos de corte o una vida útil incrementada. Asimismo, como el mecanizado se realiza alejándose de la escuadra, no hay peligro de que se atasque la viruta, un efecto habitual y poco deseado del torneado longitudinal convencional.

Se trata de una excelente noticia para los ingenieros de componentes del sector de la automoción, que trabajan con la presión de tener que reducir la duración de los ciclos y los costes por pieza para seguir siendo competitivos. Al mismo tiempo, existe la posibilidad de incrementar los parámetros de corte de manera significativa. Además, PrimeTurning ofrece otros muchos beneficios, sobre todo en lo relativo a la disminución de los tiempos de inactividad al reducir la necesidad de realizar ajustes. Ello se debe a que el nuevo proceso permite el torneado omnidireccional, es decir, que el torneado convencional desde el extremo de la pieza hasta el portapinzas se puede realizar utilizando las mismas herramientas. En este sentido, PrimeTurning cuenta con la ayuda de las nuevas plaquitas CoroTurn® Prime, que disponen de tres filos/vértices: uno para el cilindrado, uno para el refrentado y otro para el perfilado.

Uso eficiente del filo
El cilindrado convencional utiliza el radio de punta y una parte pequeña del lado de la plaquita para generar la viruta, mientras que PrimeTurning utiliza solo el lado para generar una viruta delgada y grande. Para las tareas de refrentado, los métodos tradicionales continúan confiando en el radio de punta, con el consiguiente aumento del desgaste. Por el contrario, PrimeTurning utiliza el lado opuesto de la plaquita, lo que se traduce en un aprovechamiento más eficiente del filo y en una vida útil más prolongada.

Los métodos tradicionales de torneado siempre emplean el radio de punta al tornear, que conduce a la concentración de calor, un desgaste excesivo y formas de viruta desfavorables que resultan difíciles de romper. En contraposición, PrimeTurning genera el calor en otra zona diferente, mucho más amplia, de modo que el calor puede disiparse de la zona de corte. Las virutas también son más rectas y fáciles de formar.

El torneado omnidireccional ofrece un sinfín de posibilidades a los negocios de piezas de automoción, para realizar las operaciones de manera mucho más eficiente y productiva y obtener una mayor rentabilidad. Para ello hemos recurrido a dos plaquitas CoroTurn Prime, que garantizan un volumen de viruta arrancada máximo. Una presenta tres vértices de 35° y está diseñada para desbaste ligero, acabado y perfilado (CoroTurn Prime tipo A), mientras que la otra, con sus resistentes vértices y forma más grande de la punta, ha sido específicamente diseñada para el mecanizado de desbaste (CoroTurn Prime tipo B). Se pueden alcanzar velocidades de avance de hasta 1,2 mm/r (0.047 pulg./r) y profundidades de corte de hasta 4 mm (0.157 pulg.) en función de la aplicación. Las pruebas han demostrado que el proceso con PrimeTurning es, en general, mucho más apropiado para componentes cortos y compactos, mientras que las plaquitas para torneado omnidireccional permiten procesar también piezas más delgadas (de forma convencional) utilizando un contrapunto.

59 % más de productividad
Cabe destacar las posibles ventajas para los fabricantes del sector de la automoción al combinar PrimeTurning con plaquitas CoroTurn Prime y un nuevo generador de códigos de la marca. Sandvik Coromant sabe que los cambios en el código de control numérico (CN) pueden resultar problemáticos para muchos talleres de maquinaria. Con el objetivo de simplificar la introducción del nuevo proceso, el generador de código, que ha sido específicamente diseñado para tal fin, facilita el paso de programas de trayectoria de herramienta convencional a PrimeTurning. Además, ayuda a maximizar el rendimiento mediante el uso de variables y parámetros optimizados, y garantiza la seguridad del proceso gracias al ajuste perfecto de la velocidad de avance y de los datos del radio de entrada.

PrimeTuring se puede utilizar en centros de torneado CNC y máquinas de tornofresado multitarea, donde las pruebas iniciales con algunos clientes han arrojado resultados impresionantes. Por ejemplo, una empresa de mecanizado de Brasil obtuvo grandes ventajas al tornear un cubo de fundición de acero (SAE/AISI 1045) en un centro de torneado CNC Gildemeister CTV 250. Aplicando la misma velocidad de corte (300 m/min, 984 ft/min) que una plaquita de la competencia, el uso de plaquitas CoroTurn Prime de tipo A permitió aumentar la velocidad de avance desde 0,25 mm/r (0.01 pulg./r) hasta 0,4 mm/r (0.016 pulg./r); y la profundidad de corte, desde 1,5 mm (0.059 pulg.) hasta 3 mm (0.118 pulg.). Como resultado se logró incrementar la productividad en un 59 % y aumentar en un 55 % la vida útil de la herramienta. Teniendo en cuenta que la empresa fabrica más de 120 000 cubos por año, se estima que el impacto global en la rentabilidad sea considerable.

No hay ninguna duda de que los fabricantes de equipo original del sector de la automoción y sus proveedores de primer, segundo y tercer nivel podrán disfrutar de una gran mejora en su productividad y de un rápido retorno de la inversión gracias a PrimeTurning, por no mencionar el mejor aprovechamiento de la maquinaria (debido a la reducción de los tiempos de ajuste), el aumento sustancial de la vida útil de la herramienta, la reducción de las paradas en la producción, de los cambios de herramienta y del inventario de herramientas. Esto resultará especialmente atractivo para empresas que conocen sus datos de corte y sus actuales limitaciones; y empresas abiertas a las nuevas tecnologías y tendencias de la industria. El torneado nunca volverá a ser igual.

Para recibir más información, visite www.sandvik.coromant.com/primeturning.

Sandvik Coromant
Como parte del grupo de ingeniería industrial global Sandvik, Sandvik Coromant está a la vanguardia de las herramientas de fabricación, soluciones de mecanizado y conocimientos del corte del metal que impulsan los estándares y las innovaciones industriales necesarios para la industria del mecanizado actual y futura. Nuestro soporte de formación, una extensa inversión en I+D y una afianzada colaboración con nuestros clientes garantizan el desarrollo de tecnologías de mecanizado que transforman, lideran e inspiran el futuro de la fabricación. Sandvik Coromant posee más de 3100 patentes en todo el mundo, cuenta con más de 8000 empleados y tiene representación en 150 países.
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