Rebordeado de herramientas con la tecnología de acabado de arrastre

Hasta la fecha, la empresa Voestalpine Rotec GmbH, especialista mundial en la fabricación de tubos de acero de precisión, ha utilizado un proceso manual para definir el radio en sus herramientas de estampado. Dentro del marco de su programa de optimización de procesos continuos, la empresa ha sustituido esta operación manual por un sistema automatizado de acabado Rösler drag R 4/700 SF. Con el proceso de acabado de una sola pieza de arrastre en seco, la vida útil de las herramientas de estampado puede ser al menos el doble. Para algunas herramientas, el tiempo de funcionamiento puede incluso incrementarse en un factor de diez. Por esta razón, el periodo de retorno de la inversión (ROI) es muy inferior a dos años.

Con once centros de fabricación en Europa, América del Norte y Asia, Rotec es una empresa que opera a nivel mundial y que está especializada en la fabricación, el perfeccionamiento y la comercialización de tubos de acero de precisión. Dado que la empresa pertenece a la corporación de acero y tecnología Voestalpine, que opera a nivel internacional, los clientes tienen acceso directo a un amplio conocimiento técnico que abarca desde la licuefacción del acero hasta los tubos completos. El desarrollo de productos innovadores y tecnologías de fabricación se lleva a cabo en cuatro divisiones. Dentro de la estructura corporativa, Voestalpine Rotec, con sede en Krieglach (Austria), pertenece a la división de conformación de metales. En este lugar, la empresa fabrica principalmente tubos tensores de correa para la industria del automóvil. En el mismo lugar se diseña y construye también el complejo equipo de fabricación para la producción de componentes de tubos y tuberías. Hannes Winkler, asistente del director de la planta de Voestalpine Rotec y responsable de la optimización de los procesos, explica: “Para poder fabricar nuestros productos a costes competitivos a nivel internacional, nuestra empresa utiliza procesos de mejora continua”.

La 4/700 SF es una unidad de procesado compacta, equipada con un carrusel con cuatro ejes giratorios. Cada husillo sostiene tres piezas de trabajo. Las unidades rotativas separadas del carrusel y los husillos permiten el ajuste individual y totalmente independiente de sus velocidades de rotación.

Incluso antes de que el desgaste se hiciera visible, las herramientas de estampado como los ejes y las placas de matrices debían ser reemplazadas debido a una pequeña fractura en los bordes. A menudo estos bordes eran reelaborados a mano. Pero esto rara vez extendía la vida útil de las herramientas. Con alrededor de 50 millones de componentes fabricados al año, el suministro de herramientas era un factor de coste significativo. Por lo tanto, no es extraño que el especialista en optimización de procesos buscara un proceso automatizado y repetible de redondeo de bordes para prolongar la vida útil de las herramientas.

El redondeado de los bordes de las herramientas es una aplicación ideal para la tecnología de acabado de arrastre. Este sistema de acabado en masa único permite el acabado preciso y dirigido de la superficie de piezas de trabajo complejas de alto valor. Los parámetros de proceso exactamente definidos garantizan resultados de acabado absolutamente repetibles. “Desde mi anterior ocupación en un proveedor de componentes para deportes de motor sabía que Rösler Oberflächentechnik construye este tipo de equipamiento. Por eso me puse en contacto con Rösler primero. Por supuesto, también contactamos con otros proveedores de equipamiento de acabado en masa y les pedimos que hicieran pruebas de procesamiento para nosotros”, continúa Hannes Winkler. Al final el cliente eligió el sistema R 4/700 SF, porque Rösler era el único proveedor que podía ofrecer un proceso de acabado en seco para las herramientas. Hannes Winkler explica: “La solución en seco eliminó el sistema de limpieza con agua de proceso requerido con la solución de proceso en húmedo. Esto no sólo redujo los gastos de capital, sino que también dio lugar a una reducción de los costes de explotación. Por supuesto, la calidad y la larga vida útil, así como la alta disponibilidad del equipo Rösler también jugaron un papel importante en nuestra decisión”.

En el corazón de la máquina de arrastre compacta, plug-and-play, hay un carrusel equipado con cuatro ejes rotativos, cada uno de los cuales permite el montaje de tres piezas de trabajo. El carrusel y los husillos giratorios están equipados con motores de accionamiento separados que permiten el ajuste de velocidades de rotación totalmente diferentes para el carrusel y los husillos. La cubeta de procesado está lleno de material que, en este caso, consiste en cáscaras de nuez trituradas y óxido de aluminio. Un motor vibratorio montado debajo de la cubeta asegura la mezcla óptima de dichos materiales. Los cambios de cubeta de procesado, en caso de ser necesarios, pueden realizarse rápidamente con una carretilla elevadora.

Para el proceso propiamente dicho, las herramientas que se van a terminar se montan manualmente en dispositivos de sujeción de piezas de trabajo especialmente diseñados, que a su vez se fijan a los husillos equipados con acoplamientos de conexión rápida. Para facilitar esta operación, el operario mueve los husillos a la estación de carga/descarga con sólo pulsar un botón. Esto permite una carga/descarga rápida, ergonómica y sencilla de las piezas de trabajo.

Una vez iniciado el programa de procesamiento respectivo, almacenado en los controles del sistema programable, se baja el carrusel para que los husillos se sumerjan en el medio de procesado. El carrusel y los husillos se mueven en sentido horario y antihorario a las velocidades de rotación definidas. En el punto medio del ciclo de procesamiento —dependiendo de las herramientas a terminar, el tiempo total de acabado varía entre 15 y 45 minutos— la dirección de rotación se cambia normalmente. Esto garantiza un trabajo uniforme de los bordes de la herramienta en todos los lados.

Inicialmente se planeó utilizar el finalizador de arrastre para cinco tipos de herramientas de uso frecuente. Hannes Winkler lo explica: “El nuevo sistema mecánico de acabado de arrastre produjo tan buenos resultados que la vida útil de estos componentes pudo prácticamente duplicarse. Y en algunos casos incluso se podía aumentar en un factor de diez. Desde que pusimos en marcha el acabador de arrastre hace unos seis meses, hemos aumentado el espectro de piezas de trabajo a terminar mecánicamente a unos 20 tipos de herramientas diferentes. Esto ayudó a reducir el período de amortización a menos de dos años. Añadiendo continuamente piezas de trabajo adicionales, el tiempo de amortización disminuirá aún más”. Esta experiencia positiva llevó al grupo de empresas Voestalpine a incluir a Rösler en la lista de proveedores exclusivos para esta aplicación de acabado en particular.

Además del acabado del borde mecánico de tipos de herramientas adicionales, el especialista también está considerando una aplicación de pulido. Hannes Winkler concluye: “En este momento estamos llevando a cabo pruebas. Si los resultados son los esperados, compraremos una segunda cubeta de procesamiento con los medios de procesamiento necesarios. Una ventaja clave del pulido de arrastre de Rösler es que las cubetas de procesamiento pueden ser fácilmente intercambiadas permitiendo cambiar rápidamente de una aplicación a otra”.