Cuando las herramientas están pensadas para el DFM

DFM significa diseñar y desarrollar productos que puedan ser fabricados más fácilmente, de forma eficiente y rentable. Para los clientes de Sandvik Coromant, esto se traduce normalmente en alcanzar un mejor coste por pieza en el mecanizado de piezas; o en el coste por agujero en las aplicaciones de taladrado y roscado. Cada uno de estos objetivos requiere herramientas de corte fiables y que soporten una productividad.

Además, el concepto de DFM está evolucionando debido a una cadena de suministro cada vez más globalizada y a la creciente demanda de productos personalizados. La electromovilidad también afectará al DFM. Las piezas de los vehículos eléctricos e híbridos son más variadas, de un fabricante a otro, que la de sus equivalentes con motor de combustión interna (ICE) y se fabrican cada vez más con materiales tenaces como aceros de baja aleación, Inconel y aluminio. Mientras las tendencias de la electromovilidad en el sector aeroespacial están todavía a años vista, las tendencias en el sector de la automoción ya están aquí: los fabricantes deben mantenerse al día en los cambios o se arriesgan a quedarse atrás.

Pero, ¿cómo pueden las soluciones de herramientas avanzadas marcar la diferencia en el DFM? Las respuestas se pueden encontrar en las fases de diseño asistido por ordenador (CAD) por pieza de fabricación. El CAD por pieza puede englobar tres fases de fabricación. En primer lugar, la fase de CAD por husillo, en la que se utilizan modelos CAD y de fabricación asistida por ordenador (CAM), incluidas las simulaciones de tipo copia digital, para preparar una operación de mecanizado y garantizar la optimización de los parámetros de las herramientas, las piezas y el mecanizado.

En segundo lugar, la fase del husillo, o la de las operaciones de mecanizado propiamente dichas. Aquí, podemos evaluar el rendimiento del mecanizado de la herramienta con respecto a la pieza y su efecto sobre el coste por pieza, el coste por agujero y, en última instancia, el resultado final de nuestros clientes. En tercer lugar, está la fase simple por pieza, en la que se evalúa la calidad y el acabado de la pieza final. Ya sea para la industria de automoción, aeroespacial o la ingeniería general, el acabado y características como la integridad superficial del agujero son de vital importancia. Una mayor calidad del agujero previene fallos en la pieza; además, también depende en gran medida de los procesos de fabricación que se utilizan para el mecanizado o acabado de los agujeros.

En particular, el diseño de una broca es clave para producir agujeros de mejor calidad. Por eso, las geometrías de los filos de corte en las brocas siguen evolucionando, ya que es importante cumplir los más altos estándares de fabricación y calidad de la pieza. El uso de refrigerante también es importante para reducir el calor acumulado en la herramienta. Aquí es donde los especialistas de Sandvik Coromant pueden jugar un papel crucial en el apoyo a sus clientes.

Sandvik Coromant trabaja codo con codo con el cliente para recopilar toda la información relevante sobre su proyecto de mecanizado y ver lo que se necesita. Supongamos que el cliente necesita llevar a cabo una operación de taladrado en una pieza de acero inoxidable de 316L, un material que según un estudio de ingeniería y ciencias aplicadas publicado por Asian Research Publishing Network (ARPN), presenta un “desgaste rápido y fatal” que afecta gravemente a la vida útil de las herramientas de corte.

En esta fase del proceso de la máquina del cliente, la fase de CAD por husillo mencionada anteriormente, nuestros especialistas pueden examinar y realizar ingeniería inversa de los procesos del cliente, incluyendo el uso de modelos CAD y CAM. Con ello, Sandvik Coromant puede desarrollar un prototipo de herramienta por la mañana y tenerlo listo para probarlo en I+D por la tarde. Antes de la existencia de la tecnología digital, este proceso habría requerido el envío de dibujos de un lado a otro y habría llevado hasta seis semanas. Actualmente, la capacidad de entregar prototipos de herramientas el mismo día ha supuesto una verdadera revolución para Sandvik Coromant.

La CoroDrill 860-GM de Sandvik Coromant es adecuada para todas las aplicaciones, incluyendo la automoción y la ingeniería general, donde la calidad del agujero es crítica.

Sandvik Coromant ofrece una gama de productos para apoyar a sus clientes en la fabricación de piezas, incluso para la electromovilidad. Entre ellas se encuentra CoroDrill 860, una broca de metal duro integral diseñada para un taladrado rápido, aumentando al máximo la productividad gracias a la alta eficacia de corte del metal. La herramienta está disponible en una gama de geometrías, incluida la 860-MM para materiales de acero inoxidable de astillado largo como los aceros inoxidables austeníticos, súper austeníticos, ferríticos y dúplex.

Además, hay la CoroDrill 860-GM que, para los fabricantes del sector de la automoción, ha demostrado ser extremadamente útil para taladrar bloques de motor, carcasas, bridas y colectores. Esta broca también es perfecta para todas las aplicaciones más allá de la automoción y la ingeniería general, donde la calidad del agujero es fundamental, como en la industria aeroespacial, el petróleo y el gas y las energías nuclear y renovables.

La 860-GM ha conseguido excelentes resultados, incluso para un fabricante de la automoción coreano. La operación del cliente de Sandvik Coromant consistía en taladrar agujeros pasantes en un lote de producción de conectores de transmisión para automoción. El objetivo era taladrar ocho agujeros pasantes de 8,2 mm (0,32") de diámetro en cada pieza, con una profundidad de 10 mm (0,39"). La solución existente producía 200 piezas, 1600 agujeros en total, con una velocidad de corte (vc) de 80 m/min (3.102 rpm) y velocidad de avance (Vf) de 381 mm/min. En comparación, la CoroDrill 860-GM produjo 2300 piezas (18.400 agujeros) con una vc de 100 m/min (3.878 rpm) y Vf de 814 mm/min.

En general, la CoroDrill 860-GM proporcionó una vida útil significativamente, mejorada en un 1.150%. Esto fue acompañado por un aumento de la productividad que ayudó a reducir significativamente el coste por pieza para el cliente. Otros clientes de Sandvik Coromant del sector de la automoción de todo el mundo han obtenido resultados similares.

Al igual que el taladrado de agujeros lisos, es importante el roscado con marcho, la acción que crea una rosca dentro del agujero. Para ello, Sandvik Coromant ofrece los modelos CoroTap 100, 200, 300 y 400, cada uno optimizado para distintas aplicaciones. Para repasar algunos ejemplos, CoroTap 100 es una gama de machos de estría recta, optimizada para materiales de viruta corta ISO K, ISO N e ISO H. Al mismo tiempo, CoroTap 400 es un macho de conformación de acero rápido que no genera virutas, indicado para agujeros pasantes y ciegos en acero, acero inoxidable y aluminio. La elección del cliente depende de lo que sea mejor para su aplicación.

Más adelante, Sandvik Coromant ofrecerá CoroTap 100-N y CoroTap 400-N. Cada una de ellas está diseñada para ayudar a los clientes con aplicaciones de roscado en aluminio, aspecto que está cobrando mayor importancia en los procesos de fabricación.

Por ahora, el rendimiento de las herramientas de corte de Sandvik Coromant demuestra que las herramientas diseñadas para el taladrado y el roscado de múltiples materiales serán clave para ayudar a los fabricantes a producir piezas más ligeras, pequeñas y variadas. Los talleres de mecanizado no solo pueden diseñar y desarrollar estas piezas de forma más sencilla y rentable, sino que también pueden garantizar que el DFM siga siendo una prioridad en toda su fabricación, e innovadora con eficiencia.