Hace ya décadas que la fabricación de cajas de cambios para automóviles de turismo se caracteriza por elevadas cifras de producción y una extrema calidad de las piezas. Sin embargo, el mercado y la técnica actuales experimentan una evolución cada vez más rápida: el número de marchas de nuestros automóviles de turismo aumenta de forma constante. Esto conlleva, por otro lado, un incremento continuo de los volúmenes de producción. Al mismo tiempo, la competencia se intensifica con la aparición de nuevos operadores de mercado procedentes de Asia.
¿Cómo deben afrontar este escenario en su ámbito de producción los fabricantes de cajas de cambios originales y los proveedores?
Desde hace años, EMAG Maschinenfabrik ofrece una de las respuestas más eficientes a esta pregunta: la serie VLC le permite ofrecer a sus clientes máquinas multifuncionales para llevar a cabo diferentes procesos de mecanizado duro en los componentes de cajas de cambios de forma secuencial y rápida.
En la actualidad, los especialistas en torneado y rectificado del centro de Salach amplían su catálogo con un módulo decisivo: la nueva VLC 200 GT, una máquina desarrollada especialmente por los ingenieros de EMAG para el mecanizado de piezas de plato para ruedas dentadas de cajas de cambios para turismos. Los usuarios no solo se benefician de unos procesos de torneado y rectificado de alta eficiencia en una única sujeción, sino también de una excelente relación calidad-precio.

La industria del automóvil invierte sumas cada vez mayores en investigación: hace ya tiempo que en ese sector son habituales índices de crecimiento de entre el 7 y el 8 por ciento.
Según un estudio de la asociación alemana de la industria automovilística (Verband der Automobilindustrie, VDA), la inversión en desarrollo de los fabricantes de equipos originales y los proveedores superó el año pasado, tan solo en Alemania, los 34 mil millones de euros. La fabricación de cajas de cambios es un punto clave de esta dinámica de innovación: las transmisiones modernas tienden a ser cada vez más pequeñas (y más ligeras), pero al mismo tiempo disponen de un mayor número de marchas y, con ello, de una mayor cantidad de ruedas y componentes dentados.
Esto garantiza unos rangos de velocidad de giro óptimos y una reducción de los valores de consumo. Cada rueda dentada debe someterse a un proceso de mecanizado altamente preciso, rápido y seguro. Debido a la elevada cantidad de piezas que se fabrican, la técnica de producción se encuentra prácticamente siempre en el centro de atención de los planificadores. Se buscan soluciones que permitan continuar reduciendo los tiempos de ciclo y los costes por pieza, pero que a la vez incrementen la calidad.
Este es el reto al que se enfrentan con éxito los especialistas en engranajes de EMAG desde hace décadas. Hace casi 20 años, el desarrollo de la primera máquina pickup para el mecanizado combinado por torneado y rectificado de piezas de plato supuso un avance fundamental. La clave es que, en función de la geometría de la pieza y los requisitos de calidad, ambos procesos de mecanizado se combinan de forma inteligente y con un cambio rápido, un principio perfeccionado de forma continua por los ingenieros de EMAG.
Con la VLC 200 GT, en la feria de muestras AMB de Stuttgart de este año se presentó una nueva máquina que garantiza un enorme salto en la productividad, especialmente en el mecanizado de ruedas de dentadas para cajas de cambios de turismos.
El Dr. Guido Hegener, director ejecutivo de EMAG Maschinenfabrik, explica el planteamiento: "Naturalmente, las ruedas de engranaje resultan ideales para nuestro concepto, por su elevado volumen de fabricación y sus exigentes requisitos de calidad. Actualmente ofrecemos a los usuarios una máquina fabricada en cada detalle a la medida de estas piezas".

Proceso integral, reavivado incluido

La sencilla descripción del proceso ya pone de manifiesto los avances en cuanto a productividad que permite la VLC 200 GT: la máquina se carga a gran velocidad por medio del husillo pickup integrado, típico de EMAG. Para acortar los tiempos improductivos, EMAG ha optimizado el mecanismo de la puerta del espacio de trabajo, entre otras cosas.
Después de que el husillo con la pieza ha adoptado su posición de mecanizado, se inicia el proceso de torneado previo duro del talón y el taladro en una secuencia rápida.
A continuación, en la rueda dentada solo queda una medida residual de unos pocos micrómetros. Esto, a su vez, reduce notablemente la duración del proceso de rectificado, que puede llevarse a cabo con muelas de corindón o CBN. Al mismo tiempo, la calidad del mecanizado se beneficia de la combinación de torneado y rectificado: si después del torneado solo es necesario rectificar una cantidad mínima de material, las características de la muela pueden ajustarse de forma específica a la calidad final deseada.
De esta manera, con la VLC 200 GT es posible implementar de forma fiable valores de superficie con una rugosidad media Rz inferior a los 1,6 micrómetros. En conjunto, esta tecnología multifuncional ofrece además al usuario un amplio abanico de posibilidades: en caso necesario, es posible emplear husillos portamuelas para rectificado interior y exterior, herramientas de torneado descortezado, bloques portaherramientas o la torreta para 12 herramientas de EMAG.

Reducción de los costes de herramienta

Otra ventaja se evidencia en los costes de herramienta, ya que la muela sufre un desgaste más lento, con lo que debe reavivarse con menor frecuencia. Para el reavivado, la VLC 200 GT dispone de un rodillo de reavivado aparte con recubrimiento de diamante. "La máquina está equipada de forma óptima con un sistema rotativo de reavivado independiente y con sensores de detección de ruido inducido que permiten aprovechar las ventajas que ofrece la técnica de rectificado CBN", destaca el Dr. Hegener.
Además, un palpador de medición integrado garantiza una fiabilidad de proceso permanente y una alta calidad de mecanizado. Con su ayuda es posible comprobar el diámetro y la longitud de la pieza en la sujeción.
Los desarrolladores de EMAG otorgan especial importancia a la comodidad de manejo y a la accesibilidad: el acceso sencillo a la zona de trabajo queda garantizado mediante puertas de gran tamaño. Las herramientas y los medios de sujeción son fácilmente accesibles, lo que agiliza y facilita su cambio.

Ya se han realizado las primeras reservas

La historia de éxito de la VLC 200 GT se vislumbra ya desde este momento, cuando todavía está relativamente reciente su presentación en la AMB: EMAG ya ha recibido algunos pedidos procedentes de fabricantes de equipos originales y proveedores TIER-1. "Esto confirma nuestro planteamiento", dice el Dr. Hegener, que también atribuye su éxito al reducido espacio de instalación que requiere la máquina y a la flexibilidad de integración en las instalaciones de una nave industrial.
Con ayuda de diferentes sistemas de automatización, la máquina puede incorporarse de manera óptima al sistema de producción de cualquier planta.
Una de las posibilidades es la que ofrece el sistema TrackMotion. Este sistema de automatización desarrollado por EMAG se encarga del transporte de máquina a máquina con las funciones de recogida, posicionamiento y volteo de piezas. "Por otro lado, la VLC 200 GT también puede emplearse como solución independiente con un sencillo autómata de cinta circular. Esto supone una alternativa interesante precisamente para muchos clientes de los mercados asiáticos", añade el Dr. Hegener. "Aquí se pone de manifiesto la ventaja decisiva de esta máquina: ofrecemos a los productores de cajas de cambios una solución a medida, flexible y altamente productiva, con una atractiva relación calidad-precio. Esto se impondrá finalmente en el mercado".