El mecanizado de cinco ejes como técnica para impulsar el negocio

Más de 40 personas acudieron el pasado 3 de octubre a la jornada técnica organizada por GF Machining Solutions, Emuge Franken y Mondragon Unibertsitatea (Gipuzkoa), que se celebró en el laboratorio de mecanizado de esta última, para saber más sobre el mecanizado de cinco ejes. La parte práctica de la jornada se realizó en una Mikron Mill P 800 U.

La jornada tuvo un marcado carácter técnico y destacó especialmente la capacidad de los ponentes para explicar las ventajas, las propiedades, los beneficios y las dificultades del mecanizado en cinco ejes, una técnica de la que se habla mucho, que está penetrando mucho en nuestro mercado y que todavía tiene mucho margen de crecimiento desde el punto de vista de la implantación.

El objetivo de GF Machining Solutions, Mondragón Unibertsitatea y Emuge Franken era el de ayudar a impulsar la productividad y el negocio de los asistentes, basándose en el mecanizado de cinco ejes.

Pedro Arrazola, responsable del Grupo de Investigación en Mecanizado de Mondragon Unibertsitatea, inauguró la jornada y explicó las características de esta universidad, cuyo presupuesto es de 32 millones, el 5% de los cuales corresponde a inversión en I+D. Uno de sus diversos grupos de investigación corresponde al mecanizado de alto rendimiento. El 60% de su actividad es de I+D y el 40%, formación. El laboratorio de mecanizado en el que tuvo lugar la jornada cuenta con diversos equipos para estudiar el proceso de corte, entre los cuales está el centro de mecanizado Mikron Mill. Así por ejemplo, en colaboración con GF Machining Solutions están trabajando en un proyecto para lograr la producción con cero defectos. También hacen análisis de herramientas, trabajan en el mecanizado inteligente desde diversas vertientes y, en cinco ejes, han venido realizando trabajos que han mejorado notablemente desde la adquisición de la nueva máquina Mikron Mill.

A continuación intervino Ferrán Santandreu, director comercial de GF Machining Solutions en España., empresa que incluye las marcas AgieCharmilles (electroerosión y máquinas de texturizado láser en 3D), Microlution (microperforado), Mikron Mill (centros de mecanizado), máquinas de fabricación aditiva, Liechti (máquinas especiales para turbinas para aeroespacial), Step-tec (cabezales) y System 3R (soluciones de automatización avanzadas y sistemas de amarre).

Según explicó, el centro de mecanizado Mikron Mill P 800 U instalado en Mondragon Unibertsitatea, una máquina de altas prestaciones, se fabrica en una nueva fábrica en Suiza en la que se producen también mesas de 5 ejes y cabezales. Durante la jornada se pudo ver el comportamiento de este centro mecanizando una pieza de alta velocidad y de altas prestaciones con herramientas de Emuge Franken.

Los puntos destacados de la máquina son los siguientes: mesa y cabezal refrigerados por agua, hormigón polímero, construcción simétrica, control Heidenhain 640 y cargador de herramientas con capacidad de hasta 215 herramientas. Lo más importante es su estructura pensada para ser dinámica y de gran potencia. Destaca también por el OSS (en el control), el sistema MSP de protección del cabezal y de la máquina en caso de colisiones y su preparación para la conectividad, a través de la plataforma rConnect, que viene en estándar en todas las máquinas y que puede ser ampliado o modificado según necesidades.

Según se explicó, con la serie Mikron Mill P U de cinco ejes simultáneos se puede aumentar la productividad hasta en un 25% integrando las soluciones de automatización de System 3R.

Durante la jornada también hubo un espacio para la automatización. Javier Muru, delegado para la zona norte de GF habló de las posibilidades de automatización. En un nivel 1, se recurre a útiles de referencia punto cero en los que se hace la preparación de la pieza fuera de la máquina, eliminando tiempos muertos. En el segundo nivel la máquina puede trabajar 24 horas al día durante 7 días por semana, puede ser con cambiador de palets integrado (con 7, 9 o 12 palets en un carrusel) o recurriendo a robots industriales System 3R. Todo ello se gobierna con el software WorkShopManager (WSM) y una serie de chips para control del momento en que se encuentra cada pieza.

Las explicaciones más detalladas sobre el mecanizado en cinco ejes corrieron a cargo de Mateo Cano, Ingeniero de Aplicaciones de GF Machining Solutions, cuya presentación fue prácticamente un curso rápido para todos aquellos que se estén iniciando o estén pensando en incorporar una máquina de cinco ejes en su taller.

Comenzó explicando los diferentes tipos de máquinas de cinco ejes que existen: cabezal basculante y mesa rotativa para grandes piezas has 1.600 kg, mesa de cuna para max de 800 kg y mesa rotativa indexable tipo RTT hasta 120 kg. De forma resumida, algunos de los beneficios del mecanizado en cinco ejes son las siguientes: mecanizado multicaras, reducción de estacadas/posturas, acceso a superficies a mecanizar, uso de herramientas más cortas, optimización del empleo de herramientas y de las problemáticas que puedan surgir en mecanizado convencional. En el proceso de corte se presentan muchas ventajas como la reducción de voladizos de las herramientas, que reduce las flexiones de herramientas, se evitan mecanizados a velocidad cero con herramientas esféricas, mediante orientación de la herramienta se logra un mejor acabado y se mejora la accesibilidad.

Herramientas de barril

Eduard Farran, gerente de Emuge Franken en España, centró su presentación en la herramienta de barril, un tipo de producto en el que trabajan en esta empresa desde hace años. Según señaló, constituyen un gran avance tecnológico que se está implantando progresivamente en el mecanizado porque reducen tiempos y costes y aportan una mayor calidad superficial. En procesos de copiado puede aumentar hasta en un 100% la productividad.

Emuge Franken ofrece cuatro tipos de herramienta de barril: cónica, ovalada, de lente y de barril. La ovalada es la que a día de hoy mejor controlan los CAM, pero la más utilizada es la cónica. Es una herramienta de corte lateral que mecaniza fijando la angulación que corresponda según diámetro. La ovalada, por su parte, permite entrar en cavidades donde la anterior no podría entrar. Puede mecanizar en cinco ejes en continuo y, al poder variar la angulación, es muy apropiada para cavidades pequeñas.

La herramienta de barril es una herramienta de corte lateral que mecaniza en cinco ejes en continuo. Es muy adecuada para el mecanizado de superficies cóncavas o convexas y en la parte frontal puede trabajar como una tórica.

La de lente es la menos conocida, una herramienta de corte frontal que mecaniza en cinco ejes en continuo, ideal para el mecanizado de superficies con poca angulación y curvadas.

Existen también herramientas de desbaste de barril, la generación KSF, que proporcionan una calidad superficial muy buena.

En la EMO se presentaron también placas intercambiables con geometría de barril.