Cómo aumentar la calidad y obtener un menor plazo de entrega, todo a la vez

Al mismo tiempo, los plazos de entrega exigidos para una matriz son cada vez más cortos. Los clientes finales, como puede ser la industria del automóvil, necesitan que sus modelos lleguen al mercado más rápido y quieren poder modificar sus modelos lo más ágil y rápido posible también. El número de piezas que una matriz puede producir también disminuye a medida que los modelos del producto final cambian con más frecuencia.

Estas tendencias pueden ser muy positivas para un fabricante de matrices que se encuentra cerca de los clientes finales pero requieren de un esfuerzo por su parte a fin de para optimizar las matrices a la nueva situación.

La compañía Matrius I Motless R Grifell S.A., situada en Barcelona, ha entendido la necesidad de estos cambios y ha adoptado las medidas necesarias que le permitan desarrollar sus moldes y matrices. R Grifell es una empresa preparada para ello gracias a sus 30 años de historia en el mundo de la fabricación de matrices de alto rendimiento para diferentes sectores industriales como la automoción, la electrónica y los electrodomésticos. También es una gran ventaja que se trate de una empresa familiar desde hace tres generaciones. Le permite ser flexible en la toma de decisiones, algo muy importante a la hora de introducir mejoras en cuanto a la producción.

Grifell ha dedicado un gran esfuerzo para asegurarse de que cuentan con una maquinaria puntera. Prueba de ello es no sólo que cuenta con cinco modernas máquinas de electroerosión por hilo sino que todo el trabajo se realiza vía CAD-CAM, con todas las máquinas conectadas en red. Desde hace algún tiempo Grifell también ha decidido introducir nuevos materiales en sus matrices.

Para conocer las posibilidades de la ultima tecnología siderúrgica se pusieron en contacto con su proveedor de acero Sermetal Barcelona. Sermetal Barcelona ha sido durante muchos años uno de los principales proveedores españoles de aceros especiales para la industria de moldes y matrices. Ellos entendieron pronto los beneficios de suministrar los aceros tratados. Un requisito más o menos estándar entre su principal tipo de clientes, los fabricantes de moldes de plástico (para moldes de plástico, sólo se ha utilizado tratamiento térmico cuando se requiere una dureza superior a la normal).

Sermetal Barcelona es desde hace algunos años un distribuidor del acero sueco Toolox. Y uno de los aceros en la gama Toolox, Toolox 44, se entrega con la dureza de 45 HRc, un índice superior que los disponibles en aceros pretratados.

Se hizo una comparación entre el tiempo de la fabricación de un molde de plástico hecha en Toolox 44 en comparación con la antigua solución de acero para herramientas 1,2344 más el tratamiento térmico. El molde en Toolox 44 estaba listo para ser utilizado después de transcurrir menos de 60 horas mientras que con la solución de acero 1,2344 se tardó más de 80 horas (sin incluir el tiempo para enviar el molde para el tratamiento térmico). La diferencia en la fabricación del molde con esta solución se debió a que fue necesario realizar dos veces todos los procesos de programación, mecanizado CNC y EDM: antes de enviar el molde para el tratamiento térmico y de nuevo a la vuelta.

En R. Grifell reconocen y entienden el beneficio potencial de evitar los tratamientos térmicos para obtener este tipo de mejoras. Ellos, como otros fabricantes de matrices, ya están utilizando aceros pretratados en muchas partes de sus matrices. Pero con un acero de mayor dureza como Toolox 44 se pueden evitar tratamientos térmicos incluso en más piezas.

Hoy en día, en las partes de las matrices, donde existe un mayor desgaste y fuerzas más elevadas, por lo general se utiliza aceros del tipo 1.2379. Estos aceros tienen un contenido muy elevado de carbono y elementos de aleación como Cromo, para dar una dureza de 60-65 HRc. Este tipo de aceros tiene otras desventajas respecto al coste y el tiempo de tratamiento térmico. Son muy sensibles a fisuras que provocan problemas de fatiga cuando se utilizan las matrices. El alto nivel de carbono y el contenido de la aleación también hacen que la soldadura realizada durante el mantenimiento de las matrices sea complicado.

Un acero Toolox 44 mejora también estos aspectos. Como se puede observar en la Tabla 1, la resistencia a fisuras (resiliencia) prevista de Toolox 44 es normalmente seis veces superior a un 1,2379 tratado. En realidad, la resiliencia de 1.2379 no puede saberse, ya que depende del tratamiento térmico realizado, pero es de esperar que sea incluso más baja. La idoneidad para la soldadura es muy a menudo medida con un parámetro llamado equivalente e de carbono. Cuanto más alto sea el valor más alto es el riesgo de grietas por la soldadura. El valor extremadamente alto de 1.2379 explica por qué la soldadura durante el mantenimiento de matrices es un proceso tan delicado y complicado. El valor inferior para Toolox 44 muestra un beneficio muy importante para el cliente final. Otro riesgo con los aceros como 1,2379 es que hoy en día el control de calidad realizado por el fabricante de acero no es siempre muy estricta. A menudo, es difícil para el cliente final saber ni siquiera quién es el fabricante del acero. Así que con un producto patentado como Toolox —sólo hecho por el fabricante de acero sueco SSAB— se puede prever la calidad del producto y que ésta se mantenga a lo largo del tiempo.

Por todo ello, si un acero ya tratado como Toolox 44 puede utilizarse en lugar de la solución 1,2379, se obtienen beneficios como un menor tiempo de fabricación de la matriz con grandes mejoras para el usuario final, dando como resultado mejoras competitivas para un fabricante de matrices

La decisión clave para R. Grifell fue cómo y dónde empezar a introducir Toolox 44. Después de consultar con Jordi Esteban, gerente de Ventas en Sermetal Barcelona, se decidió comenzar con matrices para las aplicaciones menos sensibles. R Grifell está haciendo matrices para deformación de una gran cantidad de metales diferentes (además de aceros al carbono también bronce, latón, acero inoxidable y aluminio) por lo que tuvieron la posibilidad de hacer una introducción paso a paso.

En las imágenes se puede ver como ejemplos una matriz progresiva diseñada para producir 30.0000-50.0000 piezas de una parte del sistema electrónico de un nuevo modelo de coche. El acero que se deforma es una acero galvanizado de bajo limite elástico, con 0,8 milímetros de espesor.

Grifell Ramon Roig, uno de los propietarios de R. Grifell está muy satisfecho con su decisión de comenzar a usar Toolox 44 en sus matrices y su idea es seguir haciéndolo cada vez más. La empresa tiene previsto seguir aumentando su número de máquinas en su taller, además de instalarse en un nuevo local de 1.000 metros cuadrados. Si hasta ahora se han centrado básicamente en el abastecimiento del mercado regional con sus matrices, esperan que, con la mejora del rendimiento de su producto, lograr una posición competitiva en una mayor área geográfica.

Tabla 1: comparativa entre un tratamiento térmico 1.2379 y Toolox 44