Innovaciones para la industria médica y de piezas miniatura

Cuando nos referimos al mecanizado para la industria médica estamos hablando de implantes quirúrgicos, aparatos ortopédicos, prótesis e instrumental médico. Esta expresión también incluye mecanizado a pequeña escala y micro mecanizado, ya que actualmente los implantes suelen incluir componentes en miniatura.

Los pequeños talleres de mecanizado que quieren competir en el campo de la fabricación de piezas médicas deben desarrollar ciertas capacidades para cumplir con los específicos requisitos de esta industria, especialmente en lo relacionado con pequeños lotes y producción de prototipos.

Conscientes de los requisitos específicos de este sector, el compromiso del departamento de I+D de Iscar de acometer el trabajo creativo necesario y a realizar exhaustivas pruebas ha dado como resultado un significativo incremento de la gama de herramientas de corte relacionadas con la industria médica. Además de desarrollar nuevos e innovadores productos, el personal de I+D de Iscar ha aplicado una serie de ingeniosas modificaciones a las herramientas existentes, para lograr un mecanizado eficiente y económico de las piezas más pequeñas.

La ampliación de la gama de soluciones para un óptimo mecanizado, con herramientas de corte de elevada eficiencia, ha sido posible gracias a los progresos técnicos en ciertas áreas:

• Utilización de los substratos más adecuados.
• Aplicación de los más avanzados recubrimientos
• Desarrollo de exclusivas geometrías de corte.
• Mejora y adecuación de aún más seguros sistemas de fijación.
• Criterios innovadores en el uso de los fluidos de corte.

La nueva familia de herramientas Gehsr/L-SL de Iscar, para pequeños tornos automáticos y máquinas de roscar (torbellino) es una versión mejorada de la popular familia de herramientas tangenciales Gehsr/L.

El nuevo y sencillo sistema de fijación garantiza una sujeción de la plaquita muy segura. Según el procedimiento de fijación, se puede acceder al tornillo torx desde cualquier lado de la herramienta, mientras un tornillo de plástico especialmente diseñado bloquea el lado opuesto evitando la entrada de viruta. Si se desea realizar el cambio desde el otro lado, se intercambian los tornillos.

Las herramientas Gehsr/L-SL se fabrican con mangos de tamaños 10, 12 y 16 mm, y pueden montar plaquitas multidireccionales Gepi y Gemi con diferentes geometrías. La gama de anchos de plaquitas es de 2,2 a 3,2 mm.

En el torneado de piezas pequeñas se aplican parámetros de corte bajos y son recomendables herramientas denominadas multidireccionales, ahorran posiciones en torreta (son tres filos en lugar de uno), evitan cambios de herramienta y garantizan las dimensiones. En lugar de plaquitas grandes, para este tipo de mecanizado es más recomendable utilizar plaquitas precisas y económicas de pequeño tamaño. El diseño de cabeza de corte de los soportes Gehsr\L proporciona una mayor rigidez y mejor estabilidad, permitiendo la aplicación de mayores condiciones de corte, y garantizando un óptimo acabado superficial.

Cuando se utilizan portaherramientas Iscar de generaciones anteriores, u otro tipo de portaherramientas disponible, para sustituir la plaquita es necesario desmontar la herramienta del torno automático. Una de las principales ventajas de este nuevo sistema es que permite sustituir la plaquita sin desmontar la herramienta de la torreta.

Además de estas herramientas, y en la misma gama de tamaños, una variante que resulta determinante es el empleo de alta presión de refrigerante: Ghsr\L-JHP-SL. Estas herramientas tienen 3 salidas independientes de refrigerante y ofrecen una solución idónea de mecanizado para diferentes configuraciones de máquinas (ver figura 1) se hace posible incrementar la velocidad de corte muy significativamente, reduciendo el tiempo de fabricación, aumentando la vida del filo y evitando que la viruta dañe la calidad superficial.

Iscar en su planta de Suiza está especializada en sistemas multidireccionales, de precisión y tamaño reducido, ahora ha renovado su propia línea Swisscut. Las nuevas plaquitas tienen el agujero de fijación ovalado que permite dos mejoras fundamentales:

Mientras los principales competidores utilizan diferentes herramientas y plaquitas para fijación frontal y para fijación posterior con la nueva línea Innoval se utilizan las mismas herramientas y plaquitas para ambas orientaciones. El ingenioso diseño del nuevo diseño, la fijación se basa en un tornillo especial que puede accionarse desde ambos lados de la herramienta.

En segundo lugar en otros sistemas el tornillo debe ser retirado por completo para sustituir la plaquita y también para cambiar el filo, con este sistema el tornillo puede caer y perderse y hacer la operación engorrosa, el sistema Innoval permite cambiar el filo, incluso la plaquita sin necesidad de retirar el tornillo por completo.

Así la avanzada gama de herramientas Swisscut Innoval reduce la cantidad de productos a la mitad, reduciendo los costes de inventario de los usuarios (ver figura 2).

Existe una creciente demanda de alta precisión y mayor flexibilidad en la orientación de la fijación y posicionado de la herramienta, ello ha inspirado a Iscar a desarrollar una nueva gama de porta cuchillas de la familia Picco. Se trata de la innovadora serie Piccoace que dispone de un exclusivo sistema de fijación que establece nuevos estándares en tres áreas fundamentales: precisión, rigidez y flexibilidad de la fijación.

El rápido y seguro sistema de fijación de Piccoace incrementa la eficiencia del mecanizado ahorrando tiempo de sustitución de la cuchilla, garantizando la rápida sustitución y una extremadamente alta repetitividad del orden de 0,005 mm.

La amplia variedad de tornos automáticos disponible en la actualidad ha incrementado la demanda de fijaciones multi orientadas. La mayor parte de herramientas existentes ofrecen una única orientación de la fijación. Por el contrario, Piccoace ofrece una solución universal de la mayor calidad, adecuada para todos los tipos de tornos automáticos, que permite al operario fácilmente montar y desmontar la cuchilla desde cualquier lugar (ver figura 3).

Figura 3. Piccoace. Soporte portaherramientas multi-tarea y de precisión en posicionado, facilita los cambios de cuchilla y simplifica las preparaciones.

La nueva gama Piccocut para ranurado frontal ha sido diseñada principalmente para ranurado interior/exterior y a lo largo de ejes. Tiene una geometría reforzada ideal para un ranurado frontal profundo, y está disponible en anchos de 3, 4 y 5 mm, para profundidades de hasta 40 mm y diámetros mínimos de 16 mm.

Las barras de metal duro integral disponen de dos agujeros que permiten la refrigeración eficiente del filo de corte y del flanco frontal. Cuando se aplica alta presión de refrigerante a través de los agujeros de refrigeración pasantes, las virutas generadas son pequeñas y más fáciles de evacuar de la ranura; a mayor presión mayor control. Otras ventajas que ofrece la eficiente configuración de refrigeración Piccocut son el sustancial incremento de la duración de la herramienta y de la calidad superficial.

Las nuevas barras Picco están fabricadas en la calidad PVD IC1008, óptima para el mecanizado con una amplia gama de velocidades de corte y en gran variedad de materiales, específicamente en los utilizados en la industria médica.

Dado el éxito obtenido a nivel global con la familia de ranurado frontal Mincut, Iscar ha ampliado su gama de aplicación con el aporte de nuevas plaquitas para ranurado interior, también para desahogos, para el roscado y barritas de mandrinar de metal duro integral.

Las plaquitas de ranurado interior poco profundo MIGR 8 están disponibles para anchos de ranuras de 0,5 a 2 mm, tanto con configuración recta y así como de radio pleno. Las plaquitas para desahogo interior MIUR 8, de radio pleno y 45º están disponibles para anchos de 1 a 2 mm.

Para rosca métrica ISO, las plaquitas MITR 8-MT de perfil parcial, cubren los pasos de 0,75 a 2 mm, para un diámetro mínimo de roscado de 10 mm.

Por otro lado se dispone de plaquitas que montan en las barras MIFHR... con una muy rígida fijación por tornillo. El flujo de virutas no encuentra interrupciones en la cara de desprendimiento de la plaquita, y las herramientas disponen de refrigeración interna dirigida al filo de corte.

Se ha incorporado una nueva barra de mandrinar de metal duro integral con mango de 8 mm de diámetro que ofrece una elevada rigidez y que responde a la nomenclatura MIFHR 8SC-8-8-SRK (ver figura 4).

Cabe destacar la importancia de dotar de fijación mecánica para los diámetros pequeños, evitando las herramientas integrales. Para estos pequeños diámetros de mandrinado, Iscar amplía su gama de aplicaciones con nuevas plaquitas de pequeño tamaño, positivas o negativas y con mangos tanto de acero como de metal duro. En sintonía con la importancia de las ventajas de la adecuada refrigeración las herramientas disponen de conductos internos dirigidos con precisión a los filos de corte de la plaquita. Las plaquitas de una cara y rectificadas con filos vivos denominadas EPTG tienen una geometría de 75º para un diámetro mínimo de mandrinado de 4,5 mm y las CCGT tienen geometría de 80º para un diámetro mínimo de 5,0 mm. Los mangos pueden ser de 4 a 7 mm de diámetro (ver figura 4.1).

Figura 4.1. Las pequeñas plaquitas rectificadas positivas de una cara para 4,5 mm de diámetro mínimo de mandrinado son las EPGT 03X1.

En un escalón superior de diámetros, Dmin= 12 mm, los portaherramientas para plaquitas de doble cara, montan plaquitas también rectificadas WNGP y DNGP. Las plaquitas WNGP tienen una geometría de 80º para un diámetro mínimo de mandrinado de 12 mm, y las DNGP tienen geometría de 55º para un diámetro mínimo de 13 mm. Los mangos pueden ser de 10 a 20 mm de diámetro, para operaciones de torneado de avance o retroceso (ver figura 5).

El más moderno sistema de taladrado con punta intercambiable sin precisar de elementos adicionales de fijación proporciona al sector la gama de diámetros que se inicia en tan sólo 6 milímetros, la de menor tamaño del mundo, más amplia gama y con la mayor presencia en la industria.

Dos innovaciones fundamentales en las brocas de punta cambiable Sumocham se aportan al sector, la primera geometría la revolucionaria punta de taladrar que se caracteriza por unos filos de corte cóncavos que optimizan la capacidad de auto centrado de la broca. Las puntas HPC-IQ para brocas de hasta 12xD de longitud eliminan la necesidad de realizar un agujero previo, y están disponibles en diámetros de 8 a 25,7 mm de diámetro. Las nuevas y avanzadas puntas de taladrar reducen sustancialmente los costes disminuyendo el tiempo de mecanizado y el número de herramientas necesario, desterrando los afilados que exigen elevados stocks, subcontratación en muchos casos, caída de rendimiento de más del 50% en el post filado y dificultad de reglaje en longitud en cada cambio (ver figura 6).

La segunda innovación de Sumocham es la ampliación de la gama de aplicaciones con puntas de taladrar planas.

Las puntas de taladrar planas se denominan FCP. El taladrado con puntas FCP mecaniza agujeros con fondo prácticamente plano, característica muy importante para varias aplicaciones. Fabricadas en Calidad recubierta PVD IC908 TiAlN, las puntas FCP montan en cualquier cuerpo Sumocham con el tamaño de asiento adecuado. Las características y condiciones de corte para puntas FCP son las mismas que para las ICP.

Las formas y características propias del sector médico demandan de los fabricantes de herramientas soluciones ‘a medida’ sobretodo perfiles de roscas propios o perfiles de refuerzo y enlace que requieren formas no estandarizadas. Iscar desde su planta de Barcelona, estudia la necesidad de cada cliente en concreto, diseña soluciones y fabrica las plaquitas con precisión, soportes, o herramientas combinadas para resolver con garantía los problemas que se planteen. Siempre cerca del usuario y comprometidos en aportar la experiencia en el sector.