Soluciones de amortiguación inteligentes que mejoran el arranque de viruta durante el mecanizado

El chatter sigue siendo hoy en día uno de los problemas más perjudiciales y difíciles de evitar en cualquier tipo de proceso de mecanizado. Soraluce, junto a su centro tecnológico Ideko, miembro de Basque Research & Technology Alliance BRTA, ha desarrollado múltiples soluciones con el fin de evitar las vibraciones perjudiciales en el proceso de mecanizado y mejorar así la productividad, incrementando la capacidad de corte de los equipos y elevando la eficiencia de los procesos de mecanizado.

El sistema patentado DWS es un dispositivo de amortiguación activa que consiste en un controlador y uno o más actuadores electromagnéticos inerciales colocados sobre la pieza a mecanizar.

Soraluce empresa lleva varios años trabajando con éxito en soluciones para reducir el chatter en el mecanizado: por ello ha sido reconocida con prestigiosos galardones por el sistema DAS, un sistema inteligente que supervisa el proceso de mecanizado y en el caso de que surja chatter selecciona la mejor alternativa tecnológica para eliminar las vibraciones. El sistema permite conseguir un incremento de la productividad de hasta un 300%, una capacidad de corte del 100% en todo el volumen de trabajo

En concreto, los equipos de expertos en comportamiento dinámico de Soraluce y de su centro tecnológico han desarrollado el sistema Dynamic Workpiece Stabiliser (DWS). El DWS es un desarrollo pionero en el mercado, elimina la vibración que habitualmente se genera cuando se mecanizan piezas flexibles.

Ofrece una solución efectiva a la problemática asociada al mecanizado de piezas esbeltas mejorando las alternativas tradicionales, como el diseño de costosos utillajes especiales, o el uso de soluciones más precarias y de baja efectividad. DWS actúa sobre la pieza de trabajo que vibra, convirtiendo el mecanizado en un proceso estable.

El Dynamic Workpiece Stabiliser (DWS) elimina la vibración que habitualmente se genera cuando se mecanizan piezas flexibles.

El sistema patentado DWS es un dispositivo de amortiguación activa que consiste en un controlador y uno o más actuadores electromagnéticos inerciales colocados sobre la pieza a mecanizar.

Uno de sus principales beneficios es la mejora del acabado superficial en las áreas donde la pieza presenta una mayor flexibilidad, así como la posibilidad de aumentar la productividad ya que permite realizar pasadas de mayor profundidad sin problemas de vibraciones. Su sencillez de utilización, su adaptabilidad a diferentes piezas, y su portabilidad son otras de las ventajas que ofrece este dispositivo.

El sistema DWS permite aumentar la productividad, así como la profundidad de corte. Además, mejora el acabado de la superficie en las áreas donde la pieza de trabajo es propensa a vibrar. Garantiza la precisión de la pieza al evitar deformaciones geométricas de la pieza como resultado de una mayor rigidez y supone un menor gasto en consumibles y herramientas.

La reducción del desgaste de los componentes clave de la máquina (husillo a bolas, guías lineales, caja reductora, cabezal) tanto en operaciones de desbaste como de acabado supone una protección añadida de la máquina. Este sistema, además, se adapta a diversos tipos de piezas con morfologías y comportamientos dinámicos diferentes. Es fácil de usar, con HMI intuitivo y al ser un sistema móvil permite atacar la problemática de vibraciones allá donde surja.

Como sistema inteligente, identifica el comportamiento dinámico de pieza y su rigidez estructural y no requiere de personal experto (es autosintonizado).

La función ‘Chequeo de utillaje’ permite comprobar si la pieza correctamente amarrada en utillaje mientras que la opción ‘Proceso bajo control’ permite predecir la durabilidad del proceso, al garantizar un mecanizado estable. También facilita el aprendizaje del operario sobre comportamiento dinámico de piezas durante el mecanizado. Además, el sistema guarda la configuración para la siguiente pieza idéntica.

Es un sistema robusto, resistente al agua a la taladrina y al polvo durante el mecanizado que cuenta con certificación IP67.

Soraluce ha suministrado a Eusko, empresa de mecanizado de piezas de grandes dimensiones, uno sus productos insignia, la fresadora mandrinadora de columna móvil Soraluce FP. Se trata de una solución versátil orientada a maximizar la productividad, con capacidad de realizar operaciones de fresado y mandrinado. La máquina permite conseguir los más altos parámetros de rentabilidad en el mecanizado de piezas de gran tamaño y gran complejidad técnica, posibilitando el mecanizado de formas y tamaños diversos.

Se trata de una máquina de grandes capacidades, con un curso longitudinal de 10.000 mm, vertical de 3.200 mm y transversal de 1.500 mm. La máquina incorpora dos estaciones de trabajo para trabajar en penduleo: una estación equipada con mesa roto-traslante de 2.500 x 2.000 mm W: 2.000 mm para piezas de hasta 20 toneladas y una placa base de 6.000 x 2.000 mm.

La fresadora FP, perteneciente a la serie de alto rendimiento de Soraluce, es altamente flexible, posibilitando trabajar en una o varias zonas, sea para maximizar la productividad, minimizando las paradas durante la puesta de la pieza, o para aumentar la polivalencia y flexibilidad de la máquina, incluyendo mesas giratorias.

Los elementos estructurales se fabrican íntegramente en fundición, material apreciado por sus buenas cualidades intrínsecas relativas a la estabilidad y capacidad de amortiguamiento interno.

La máquina suministrada a Eusko incluye un motor directo de 43 kW y 900 Nm nominales. Incorpora un cabezal universal indexable 2,5º x 2,5º y un cabezal de mandrinado de 480 mm de longitud y Ø 195 mm.

Alcanza un alto grado de automatización, con un sistema de cambio automático de cabezales y de herramientas con un almacén con capacidad para 60 herramientas con visibilidad completa del almacén, protección contra virutas y refrigerante, así como una ventana deslizante para facilitar la carga y descarga de herramientas. La cabina del operario se encuentra totalmente carenada que incluye el panel CNC de movimientos suaves. Permite una visibilidad perfecta de la zona de mecanizado.

Entre la gran variedad de piezas que mecanizan en Eusko, existen una serie de piezas esbeltas, con zonas de difícil amarre, que son origen de chatter. Por ellos cuentan con el sistema DWS, con el fin de eliminar el chatter, para poder así maximizar la productividad y reducir los tiempos de mecanizado.

El reto era estabilizar el mecanizado de piezas esbeltas, con zonas de difícil amarre, para reducir el tiempo de mecanizado en:

• Pieza 1: estructura de recogida de fluidos.
• Pieza 2: componente de maquinaria.

Y los resultados:

• Reducción de tiempos de mecanizado (del 50% en la pieza 1 y del 60% en la pieza 2)
• Reducción de tiempos de puesta en marcha de pieza (Pieza 1: 25%).
• Autosintonizado del sistema DWS, fácil y rápido, en tal sólo 1 hora y sin parada de máquina.
• Mejora calidad de acabado de la pieza.
• Disminución en desgaste de herramienta de corte.

Jesus Pagaegi, director gerente de Eusko: “Este sistema garantiza un mecanizado estable, permitiendo predecir la duración real del proceso de mecanizado”