Alianza de ELHA y MAPAL con un enfoque de proceso

Cuanto mayor es la serie de piezas a producir, más importantes son los tiempos de ciclo y los costos del herramental. Con tales cantidades como las que maneja la industria automotriz, las propiedades de las máquinas y el herramental deben adaptarse de manera óptima entre sí, así como el proceso de manufactura elegido.

"Tenemos un enfoque único cuando recibimos preguntas de los clientes", dice Meinolf Wolke, de ventas en ELHA-MASCHINENBAU Liemke KG (ELHA) un fabricante de máquinas herramientas en Hövelhof. Los fabricantes de máquinas herramientas, colocan la pieza de trabajo y su proceso maquinado, como centro de desarrollo y divisan a su alrededor la solución óptima diseñada para su secuencia de proceso. "Al hacerlo, tomamos en cuenta todos los requisitos técnicos y económicos", aclara Wolke. Solo entonces los responsables deciden si se puede utilizar un concepto de maquinado existente para el proceso o si se requiere una operación individual específica de la aplicación. Además de ofrecer la máquina, ofrecemos el desarrollo y producción de aditamentos para dar el servicio completo”.

 

Alianza de ELHA y MAPAL 

Herramientas especiales a bajo costos.


"Las tareas de maquinado son a menudo tan únicas como las piezas mismas, incluso en términos de los materiales de la pieza de trabajo", agrega Alexander Wiesner, asesor técnico de MAPAL el fabricante de herramientas para mecanizado. “Por supuesto, se puede lograr mucho trabajo de maquinado en piezas complejas con herramientas estándar. Pero eso a menudo conlleva importantes inconvenientes en términos de tiempos de ciclo, calidad y rentabilidad, particularmente cuando se producen grandes cantidades. En estos casos, se prefieren herramientas especiales calibradas con precisión de MAPAL para la tarea de maquinado en cuestión. Durante la fase de diseño de la herramienta, es esencial determinar los parámetros necesarios para el proceso de maquinado", dice Wiesner, particularmente en el caso de geometrías desafiantes".

Para diseñar el proceso de la mejor manera, MAPAL a menudo fabrica prototipos de herramientas. Estos se utilizan para llevar a cabo pruebas exhaustivas con la pieza a maquinar. "Eso, a su vez, ayuda a los OEMs a diseñar la máquina con los valores identificados durante las pruebas", continúa Wiesner. MAPAL ha tenido una larga sociedad con ELHA en esta área. Los siguientes tres ejemplos demuestran los beneficios resultantes para los clientes:

 

Fresas sólidas para el maquinado de brazos de suspensión 

Fresas sólidas para el maquinado de brazos de suspensión.

"No estábamos satisfechos con la solución que habíamos estado utilizando para taladrar en aluminio al maquinar un brazo de suspensión ", recuerda el líder del proyecto ELHA Friedhelm Dresmann. En ese momento, la compañía estaba usando herramientas con filos de PCD soldados. Para mantener el tiempo de maquinado lo más bajo posible, estos taladros se usaban con velocidades de avance muy altas. Las desventajas de esta solución fueron la alta potencia de accionamiento requerida y la durabilidad insuficiente de los bordes cortantes de PCD en la etapa de taladrado sólido. En busca de una solución, los responsables de ELHA recurrieron a MAPAL. Juntos trabajaron para encontrar una solución.

Lo que se les ocurrió fue una herramienta híbrida. La punta de la herramienta está equipada con insertos de tres hojas, recubiertos con diamante CVD e indexables en ISO para barrenar desde sólidos. El accesorio se crea utilizando filos de PCD soldados en el segundo paso de la herramienta.

Los ingenieros de MAPAL probaron la nueva herramienta en su propio centro de investigación. Los resultados fueron impresionantes. Además de los costos más bajos de los insertos indexables en general, la geometría positiva de la cuchilla significaba que se requería menos potencia de accionamiento. Además, la solución anterior a menudo había producido virutas grandes; con la nueva herramienta, esto ya no era un problema. Las insertos indexables en la punta del taladro, que están sometidas a un esfuerzo considerable, pueden voltearse o reemplazarse rápida y fácilmente. Como resultado, los costos de mantenimiento también se redujeron notablemente. En total, los costos de producción de los fabricantes de brazos de suspensión para cada orificio barrenado se redujeron en más del 50 por ciento.

 

Fresas de disco para el maquinado de brazos de suspensión 

 

Fresas de disco para el maquinado de brazos de suspensión


"También trabajamos con MAPAL para encontrar una solución eficiente para el maquinado de brazos de suspensión forjados", explica el líder del proyecto de ELHA, Marcel Thieschneider. "Nuestro objetivo era desarrollar herramientas confiables para el proceso y al mismo tiempo mantener los tiempos de ciclo requeridos". Para el brazo de suspensión, se necesitaba crear un yoke a partir del material sólido al final del brazo. Durante el proceso de maquinado de cuatro husillos requeridos, el material de la pieza de trabajo de viruta larga exige una potencia de accionamiento muy alta a la máquina. Además de esto, el contorno interno de la pieza presenta varios ángulos y radios, lo que dificulta la expulsión de las virutas durante el fresado.

"Para garantizar tiempos de proceso cortos, desarrollamos una fresa de disco con insertos indexables ISO que permite el desbaste y el acabado con una cantidad mínima de lubricación en un solo paso", recuerda Alexander Wiesner. Los insertos están recubiertos con diamante CVD. La disposición definida con precisión de los insertos individuales limita la potencia de accionamiento requerida. Después de considerar las pruebas exhaustivas en MAPAL y los datos que resultaron de ellas, ELHA configuró su máquina para operar a esta potencia de accionamiento. Un efecto secundario positivo del uso de la fresa de disco fue la reducción del tiempo de ciclo, ya que solo se necesita un corte. Además de eso, la herramienta solo ocupa una fila de husillos, lo que reduce los costos resultantes de la herramienta para el cliente.

 Barrenado profundo para el maquinado de componentes forjados de acero inoxidable

 

Barrenado profundo para el maquinado de componentes forjados de acero inoxidable.


“Nuestro cliente es un fabricante de recipientes de combustible a alta presión para motores de gasolina. Esto requiere perforar agujeros profundos en piezas de acero inoxidable estrechas y forjadas”, dice el líder del proyecto de ELHA, Jörg Rodehutskors. El material es difícil de maquinar y el orificio tiene una profundidad de 300 mm. El taladro necesita experimentar la menor desviación axial posible, de lo contrario, la pared de la pieza (que experimenta alta presión) caerá por debajo del espesor mínimo requerido. Anteriormente, el fabricante maquinaba estos orificios en una máquina separada de herramienta de husillo único con un taladro de barrenado profundo de filo sencillo.
Para optimizar sus procesos, el cliente solicitó a ELHA que proporcionara una solución en la que el proceso descrito anteriormente, junto con todas las demás tareas de maquinado, se pudiera realizar en un solo módulo de producción utilizando múltiples husillos. Las piezas deben dejar el módulo de producción en condiciones listas para ser instaladas.

ELHA pidio a MAPAL para ayudar con el proceso de taladrado previamente analizado. Se le pidió al fabricante de la herramienta que diera una broca que pudiera llevar a cabo el maquinado con menos desviación y menos desgaste. Los ingenieros de MAPAL desarrollaron una broca de carburo sólido de doble filo diseñada para cumplir perfectamente con los requisitos. Con parámetros de aplicación de Vc = 90 m7min y f = 0.5 mm, la nueva herramienta alcanza una vida útil de la herramienta de 80 metros, casi tres veces más que la solución utilizada anteriormente. Otra característica especial de la solución desarrollada conjuntamente por ELHA y MAPAL es que las piezas de trabajo en el dispositivo de sujeción giran en la dirección opuesta a la broca durante el maquinado, lo que reduce aún más la desviación del taladrado. Esto genera importantes beneficios de tiempo de ciclo para el cliente, que fabrica hasta cinco millones de estas piezas cada año. Y además de eso, ahora solo necesitan una máquina para llevar a cabo todas las tareas de maquinado.

 

Alianza de desarrollo entre un fabricante de máquinas herramientas y uno de herramental con un enfoque de proceso 

La Sinergia de los socios


Estos tres ejemplos demuestran los beneficios la estrecha colaboración entre MAPAL y ELHA para ofrecer soluciones bien diseñadas y económicamente ventajosas.

 

 módulo de producción

 

La filosofía del módulo de producción (FM)


ELHA desarrolló principalmente la serie de módulos de producción para la manufactura de piezas de corte producidas en masa (> 100,000 piezas idénticas o similares). En este concepto de maquinado, las herramientas en sí no se mueven, sino que las partes se pasan a lo largo de herramientas dispuestas en filas. Cada fila de herramientas tiene un sistema de sujeción y accionamiento que está optimizado para la tarea de maquinado. Las piezas de trabajo se mueven de cada fila de herramientas a la siguiente utilizando el dispositivo de sujeción, que logra los tiempos entre corte de virutas sean los más cortos posibles. El sistema puede equiparse con varios módulos de husillo múltiple. Se pueden utilizar revólveres de husillo múltiple que dan espacio para hasta 128 herramientas accionadas directamente para una mayor flexibilidad.

 

ELHA-MASCHINENBAU Liemke KG
ELHA-MASCHINENBAU es una empresa familiar que fabrica máquinas herramientas para maquinado de metales. La compañía fue fundada en 1930 y hoy es conocida por sus centros de maquinado, máquinas especiales y módulos de producción.

Fuente: MAPAL

 

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