La revolución del fresado de engranajes

El sector de la automoción será un ‘Focus’ para Sandvik Coromant, lo que significa que ya existe un plan de acción y estrategia a nivel global para la mejora de las aplicaciones que se dan en la fabricación de componentes. Así lo define Kenneth Sundberg, director global de desarrollo de negocio para soluciones de fresado de engranajes de Sandvik Coromant: “lo que parecía imposible hace dieciocho meses es ahora una realidad que tiene lugar a diario”. Una frase que resume los esfuerzos de desarrollo de la empresa en un área de tecnología relativamente nueva para este fabricante líder en herramientas de corte.

En torno al año 2005, Sandvik Coromant vio la necesidad y el potencial de cambio en el rendimiento del fresado de engranajes. En efecto, la tecnología de las máquinas-herramientas y del software, así como de las aplicaciones de la industria, comenzaron a evolucionar, y también lo hicieron las soluciones de herramientas de corte. La fuerza motriz tras este cambio de las herramientas enterizas de acero rápido (HSS) a las herramientas de plaquita intercambiable fue la búsqueda de un incremento de la productividad y la vida útil de la herramienta, así como la eliminación de la necesidad de volver a recubrir y reacondicionar las herramientas. Todos estos factores son, hoy en día, un requisito indispensable para el mercado mundial, cada vez más competitivo, de los vehículos comerciales como los camiones, la maquinaria agrícola y la maquinaria pesada, tales como las máquinas de explanación y construcción.

Con este nuevo concepto de fresa madre, CoroMill 176, Sandvik Coromant ha dado un paso de gigante en la tecnología y el rendimiento del fresado de engranajes. El nuevo adaptador, pendiente de patente, entre la plaquita y la herramienta ha proporcionado a la herramienta un mayor nivel de precisión y rigidez, así como mayores velocidades de arranque de viruta y una calidad superficial optimizada.

Las velocidades con las que opera son completamente nuevas para la industria del fresado de engranajes de vehículos comerciales. De hecho, en Sandvik Coromant podemos incluso doblar y, en algunos casos hasta triplicar, los resultados con CoroMill 176. Además, el uso del portaherramientas Coromant Capto añade robustez y estabilidad a las herramientas de fresado.

Los desarrollos de herramienta, tales como CoroMill 176, son el resultado de una estrecha colaboración con un grupo selecto de fabricantes de engranajes y máquinas-herramientas líderes del sector que han fijado altísimos requisitos. Estas empresas valoran muy positivamente la creciente competencia entre los fabricantes de herramientas de mecanizado y, en especial, el hecho de que las herramientas de plaquita intercambiable ahora estén disponibles para acomodar una mayor gama de engranajes.

No obstante, es justo decir que algunos se muestran escépticos en lo referente a si las herramientas de plaquita intercambiable serán capaces de proporcionar las estrechas exigencias de precisión requeridas para las transmisiones de alta velocidad empleadas en vehículos pesados.

Sundberg lo explica así: “mientras la ambición estaba ahí desde el principio, tenía mis dudas sobre si podríamos ofrecer soluciones para esta aplicación tan pronto como en 2012, principalmente porque hemos estado compitiendo con herramientas enterizas de rectificación de precisión HSS”. Pero, de hecho, en estos momentos nos ajustamos a la calidad 9 (de conformidad con DIN) de manera regular y, en condiciones favorables podemos lograr hasta la calidad 8.

Parte de este impresionante rendimiento se debe a que las herramientas de Sandvik Coromant se suministran con las plaquitas montadas y con un protocolo de medición de conformidad con DIN 3968. Naturalmente, para poder alcanzar estos niveles de calidad de manera consistente, los posteriores cambios de plaquita deben llevarse a cabo en un entorno limpio y por operadores cualificados.

Sandvik Coromant entra en el campo del fresado de engranajes con una nueva perspectiva, una sólida base tecnológica y una amplia experiencia como líder en la industria del mecanizado, para retar a los métodos y medios existentes del sector. Una ventaja adicional es el hecho de que Sandvik Coromant pueda ofrecer un equipo especializado en el fresado de engranajes que proporcione un sistema de apoyo global. Gracias a esto, los fabricantes de engranajes para camiones y maquinaria pesada pueden contar con el apoyo de Sandvik Coromant para su negocio, desde la inversión inicial hasta el manejo diario de su maquinaria.

La ambición es ampliar la oferta lo más rápido posible y suministrar mejores niveles de servicio a fin de contar con la mejor y más completa oferta del mercado y proporcionar un apoyo especializado para la industria del fresado de engranajes en cualquier parte del mundo. Hoy en día, Sandvik Coromant puede cubrir el fresado con fresa madre desde el módulo 4 hasta el 18. Y, a finales de 2012, la empresa espera cubrir desde el módulo 3 hasta el 30, gracias a las soluciones intercambiables.

Sandvik Coromant quiere ofrecer a los clientes de vehículos pesados y maquinaria pesada la oportunidad de sacar el máximo partido a CoroMill 176 poniendo a su disposición tamaños de módulo desde 3 hasta 9, específicos para la industria de los vehículos comerciales. Existe un gran potencial de ahorro con la aplicación de este concepto. En la mayoría de los casos, se puede alcanzar una reducción de la duración de los ciclos de corte de en torno al 50% frente a las soluciones existentes en la industria. Asimismo, esta reducción de los ciclos también se ve reflejada en la reducción de los costes, gracias al incremento del 300-500% de la vida útil de la herramienta; haciendo así que la transición a la tecnología de plaquita intercambiable sea muy beneficiosa. En el mecanizado con fresa madre de engranajes de menor tamaño, donde, a fecha de hoy, sólo están disponibles las fresas de acero rápido, los beneficios son mucho mayores. Además, esta nueva solución permite eliminar la costosa y pesada logística de reacondicionamiento y recubrimiento de las herramientas.

Sandvik Coromant ya dispone de una extensa oferta para el fresado de engranajes. No obstante, los nuevos métodos uP-Gear e InvoMilling están despertando un gran interés en los fabricantes de lotes de pequeños a medianos por su flexibilidad de mecanizado con altos niveles de productividad y sus bajos costes, gracias al uso de herramientas estándar o similares a las estándar.

La estrecha colaboración iniciada en 2009 con el fabricante de máquinas-herramientas Heller y con Voith Turbo, fabricante alemán con intereses diversificados en mercados como el de los vehículos pesados, dio lugar a la flexible solución de fresado uP-Gear, introducida a mediados de 2010. Un desarrollo que, gracias a su flexibilidad, es excelente para la creación de prototipos y una interesante alternativa a las soluciones existentes. A partir de septiembre de 2011, Gleason se hizo cargo de las ventas de esta solución en máquinas Heller, de quienes somos el exclusivo colaborador de mecanizado. Las soluciones como uP-Gear e InvoMilling ya están atrayendo a una gran variedad de fabricantes que mecanizan engranajes y/o componentes con engranajes integrales. Estos métodos pueden llegar a revolucionar este tipo de fabricación de engranajes.

A pesar de que la solución inicial de Voith-Heller estaba diseñada para trenes de transmisión, Sandvik Coromant ha desarrollado la solución de mecanizado uP-Gear tanto para el fresado en duro como en blando (por lo que se puede eliminar la rectificación). Actualmente, las fresas madre están disponibles desde el módulo 3 hasta el 20, y los discos para engranajes y ranuras desde el módulo 3 hasta el módulo 50 estarán disponibles a finales de 2012.

Pero eso no todo. Para explorar y desarrollar más en profundidad las soluciones de fresado de engranajes, Sandvik Coromant tiene acceso a las máquinas de última generación de Höfler y Heller en su centro de aplicación en Sandviken. Además, contamos con una estrecha colaboración con Zeiss, en lo referente a metrología, así como con proveedores líderes de soluciones de software dentro del diseño de herramientas.

La industria de la fabricación de engranajes es una industria muy especializada y Sandvik Coromant ha aprendido que todo gira en torno a la generación de perfiles específicos de engranajes. Por ello, para ofrecer los medios necesarios para mecanizar estos perfiles, todas las herramientas son especiales. No obstante, hemos introducido una serie de plaquitas de perfil estándar para el mecanizado con fresa madre de conformidad con DIN, junto con algunas plaquitas estándar para el desbaste con fresas de disco.

Finalmente, se aprecian grandes ahorros al sustituir herramientas en equipos existentes, con ahorros, en algunos casos, hasta del 80% de los tiempos de mecanizado. El resultado es que podemos ofrecer a los fabricantes de engranajes de vehículos comerciales, que necesitan una mayor capacidad, una nueva herramienta de mecanizado.

La producción a gran escala de engranajes a través del mecanizado con fresa madre proporciona un aumento de la productividad, la eliminación de la necesidad de volver a reacondicionar/recubrir la herramienta y la posibilidad de aplicar un mecanizado sin refrigerante. El mecanizado sin refrigerante ha sido recibido muy positivamente gracias a la reducción adicional de costes y a la optimización del entorno del operador. Una motivación adicional es que las virutas sin refrigerante significan mayores precios del material de desecho para el reciclado.

Si hasta ahora el salto de las plaquitas HSS a las plaquitas intercambiables no había tenido lugar para el fresado de engranajes con fresa madre porque la tecnología no estaba disponible, ahora ya lo está.

Mención aparte merece la nueva línea de discos para fresado de cigüeñales que ya se está implementando a nivel global. En todos los campos, se están poniendo recursos para optimizar los procesos y hacerlos más rentables y competitivos para nuestros clientes.

Por otro lado, destacar el especial empeño de la compañía en mejorar y agilizar los canales internos de comunicación de tal modo que la información de los nuevos desarrollos llegue a todos los países del mundo y todos se puedan beneficiar de ellos. Para ello se han formados equipos internacionales, como es el caso de la región de EMEA y que desde hace meses está trabajando en este sentido.