Cuando el silencio lo dice todo
Descubra la historia de Silent Tools™, la solución antivibratoria de Sandvik Coromant mediante amortiguación de masa

¿Qué tienen en común una máquina herramienta y el edificio más alto de Taiwán? Ubicado en Taipei, este edificio de 1667 pies de altura podía caer víctima de la vibración si no fuera por su inteligente sistema amortiguador de masa. En las aplicaciones de torneado, fresado, mandrinado y taladrado, los fabricantes podrían enfrentarse al mismo dilema. Eso, si no existieran las herramientas Silent Tools™ de Sandvik Coromant. Aquí, Anders Digernes, director de I+D y experto en herramientas de corte de metales y soluciones de fabricación de Sandvik Coromant, nos cuenta la historia de la innovación en amortiguación de vibraciones.

Al ser una de las estructuras más altas del mundo, ubicada a tan solo 660 pies de una gran falla, los terremotos y la fuerza del viento son una seria amenaza para el edificio Taipei 101. Por fortuna, con una anchura de 18 pies, aloja también el amortiguador más grande del mundo. Este amortiguador de masa permite reducir hasta el 40 % de los movimientos de la torre y ya ha salvado el edificio frente al desastre en varias ocasiones.

Aunque la reducción de vibraciones en las máquinas herramienta no funciona exactamente igual, las dos aplicaciones comparten un objetivo común: ofrecer más estabilidad y combatir el riesgo de error. Silent Tools™ ha sido una parte singular de la oferta de productos de Sandvik Coromant durante varias décadas, pero ¿qué es lo que permite a esta solución destacar sobre el resto?

Una breve lección de historia
Silent Tools™ empezó su andadura como la ambición de un estudiante universitario. En 1964, mientras escribía su tesis sobre vibración en herramientas, Hans Kristian Holmen creó un concepto para una barra de mandrinar antivibratoria. Su trabajo estuvo a punto de permanecer como un simple proyecto universitario, hasta que un visitante supo apreciar su potencial tras ver el prototipo montado en un torno del taller universitario y supo que Holmen había dado con algo.

Después, se iniciaron los planes para fabricar el prototipo con el apoyo entonces de una fábrica de puntas y clavos situada en Trondheim, Noruega, donde se empezaron a fabricar las herramientas antivibratorias. Más tarde, en los años 70, ese fabricante se asoció con Sandvik Coromant para ampliar las ventas y la distribución en el mercado global. Silent Tools™ ha permanecido desde entonces con Sandvik Coromant, en una área de producto que sigue creciendo hoy en día.

Buenas vibraciones
Para comprender por qué los portaherramientas antivibratorios desempeñan un papel tan importante en las operaciones de mecanizado, merece la pena estudiar primero la vibración. Aunque a veces la vibración puede ser útil (no podríamos disfrutar del sonido de un altavoz si no vibrara) en el mecanizado ya no son algo deseable.

La vibración puede generar imprecisión en las dimensiones de la pieza mecanizada. Al vibrar y sacudirse contra la pieza, la herramienta de corte puede desviarse del recorrido previsto y generar imprecisiones dimensionales y un acabado superficial deficiente. También puede causar irregularidades en la superficie de la pieza mecanizada, algo especialmente problemático en aplicaciones donde un acabado superficial uniforme es crítico, como en el mecanizado de precisión o en sectores como el aeroespacial y el médico.

Además, cuando la herramienta de corte vibra en exceso, sufre niveles más altos de esfuerzo y fatiga que pueden reducir su vida útil y comprometer la calidad del mecanizado. La vibración puede obligar a reducir la velocidad y la profundidad de corte para poder mantener un nivel de calidad aceptable, con el consiguiente aumento del tiempo de mecanizado y la reducción global de producción.

En resumen, las operaciones con tendencia a la vibración suponen una amenaza constante para el mecanizado productivo y seguro, en especial, al mecanizar con voladizos largos o en cavidades profundas. Reducir parámetros como la profundidad de corte, la velocidad y el avance podría ser una estrategia a considerar, pero afectará negativamente a la productividad.

Un héroe silencioso
Un amortiguador trabaja absorbiendo, disipando o redirigiendo la energía creada por la vibración, minimizando así sus efectos sobre la operación de mecanizado.

Silent Tools™ emplea una técnica especializada que se denomina amortiguación de masa, como la del Taipei 101, donde un contrapeso en el interior de la herramienta absorbe la energía cinética de la vibración y utiliza una frecuencia de compensación para eliminarla de forma mecánica, en lugar de permitir que se conviertan en ruido y calor. Con una configuración mínima de la herramienta de tan solo diez milímetros (mm) de diámetro y una máxima que supera todos los récords con 600 mm, Silent Tools™ admite una gran variedad de operaciones de mecanizado para tornear, mandrinar y fresar.

Por ejemplo, el mecanizado de agujeros profundos es una operación con mucha tendencia a la vibración, especialmente al mecanizar con voladizo largo. Las barras para mandrinar antivibratorias con voladizos entre seis y 14 veces el diámetro permiten aumentar la velocidad de arranque de viruta respecto a las barras de mandrinar no amortiguadas. Permiten garantizar un acabado superficial de alta calidad y también cumplir las exigencias de tolerancia con parámetros de corte superiores, una estrategia de mecanizado que genera viruta más corta y mejora al mismo tiempo la evacuación de la viruta. Esto resulta crítico al mecanizar con voladizos largos.

Como Silent Tools™ permite utilizar parámetros de mecanizado más agresivos manteniendo la calidad y la productividad, los usuarios pueden reducir sus tiempos de ciclo de mecanizado y mejorar así la eficiencia global en sus operaciones de mecanizado. Hemos comprobado que, al utilizar Silent Tools™ junto con adaptadores y herramientas Sandvik Coromant para sus aplicaciones, los clientes consiguen mejoras de productividad del 50 % como mínimo si se utilizan longitudes de adaptador más cortas, y hasta un 300 % con adaptadores más largos.

Mantenimiento del filo
Durante años, Sandvik Coromant ostentó la patente de Silent Tools™ que hacía que esta solución fuera realmente única. Hoy en día hay un mercado más amplio que comprende el concepto de amortiguación de masa, pero sigue habiendo muchas razones por las que Silent Tools™ es una herramienta única.

En primer lugar, Silent Tools™ ha seguido evolucionando. Esto incluye las mejoras presentadas en 2024, diseñadas para ofrecer un rendimiento más uniforme y un acabado superficial aún mejor. El cuerpo del amortiguador, que antes debía ajustarse manualmente, ahora se monta automáticamente y todos y cada uno de los amortiguadores se calibran a máquina. Esta automatización resulta en una frecuencia muy precisa y predecible, perfectamente adaptada al voladizo y a la aplicación prevista para cada adaptador. Esto significa que los adaptadores de torneado Silent Tools™ son más eficaces que nunca a la hora de contrarrestar las fuerzas de vibración en voladizos largos.

Para asegurar una mayor precisión en los reglajes y una conservación óptima de la herramienta, los adaptadores de torneado mejorados van acompañados de la introducción del dispositivo digital Tool Status Checker.

Tool Status Checker se ha diseñado para ayudar a los operarios a verificar el estado de la herramienta y como apoyo para el reglaje de la herramienta antes de iniciar el mecanizado. Es compatible con todas las variantes de los adaptadores de torneado Sandvik Coromant. Los usuarios solo tienen que encajarlo en la interfaz del acoplamiento dentado del adaptador mediante el imán incorporado y descargar el software. Con la función de ajuste de la altura central de Tool Status Checker se garantiza un reglaje preciso en todo momento, mientras que la función de control de la temperatura asegura que el adaptador trabaje siempre dentro de su intervalo de temperatura especificado.

Esto nos lleva a otra de las ventajas de utilizar Silent Tools™. Aunque son una innovación por derecho propio, Silent Tools™ no tienen por qué utilizarse solos: los clientes pueden aprender más sobre sus operaciones de mecanizado con Silent Tools™ Plus. Utilizando un adaptador de torneado conectado y sensores para supervisar carga, vibración, desviación, acabado superficial, temperatura y detección del corte en aplicaciones de torneado, el producto entró en el mercado para superar el reto de falta de visibilidad para el operario que supone el torneado interior. Dado que el operario no tiene elementos visuales para evaluar el proceso, antes era extremadamente difícil identificar posibles problemas hasta completar la operación de torneado.

Al suministrar datos directamente al panel de control, Silent Tools™ Plus dota a los operarios de visión de la zona de corte, lo que permite identificar problemas como una desviación excesiva, vibraciones o problemas de reglaje antes de que sean irremediables y los fabricantes se vean obligados a desechar caros componentes. También disponible en una versión integrada en la máquina, con CoroPlus® Connected, los datos generados en la zona de corte se pueden transformar automáticamente en acciones de corte y eliminar la necesidad de que el operario supervise el panel de control de la máquina durante todo el proceso.

Taipei 101 y el mecanizado con voladizo largo comparten un mismo desafío y lo superan mediante amortiguación de masa. Es posible que la historia de Silent Tools’™ haya comenzado hace muchas décadas, pero el desarrollo continuo significa que esta solución ofrece a los fabricantes algo más que un eliminador de vibraciones. Con Silent Tools™, los clientes tienen mejor visibilidad del proceso de mecanizado y cosechan mejores resultados.

Sandvik Coromant
Junto con nuestros clientes y socios, Sandvik Coromant lidera el camino hacia un futuro sostenible, ofreciendo soluciones de herramientas a las industrias de ingeniería de todo el mundo. Más de ocho décadas de experiencia práctica nos han proporcionado una gran riqueza de conocimientos en el corte y mecanizado de metales. Esta experiencia transforma cada reto en una oportunidad para la innovación, la colaboración y las soluciones progresistas. Nuestro objetivo es crear un cambio positivo promoviendo la sostenibilidad, la eficiencia y el crecimiento para dar forma a un futuro en el que prevalezca la innovación. Sandvik Coromant forma parte del grupo mundial de ingeniería industrial Sandvik; juntos, estamos dando forma al futuro.

Para saber más, visite www.sandvik.coromant.com o únase al diálogo en las redes sociales.