Afilado y fabricación de herramientas rotativas

RKS Industrial, ubicada en Ramos Arizpe, Coahuila, es una compañía dedicada a la fabricación de herramientas de corte rotativas en carburo de tungsteno. Es una empresa familiar dirigida por el Ing. Ricardo Vargas Cabral y sus tres hijos, Ricardo, Gerente Operativo, Rodrigo, Gerente de Servicio del área de Metrología y Karla Cristina Vargas Luna, Gerente de Recursos Humanos.

RKS Industrial inició actividades en 2002, estableciendo relaciones de valor con el sector industrial, con la venta de diversos productos como equipos de iluminación, baterías, pintura, entre otros insumos industriales. Fue en 2006, cuando Kennametal les otorga la distribución de herramientas de corte en el estado de Coahuila, que inician esta gran historia en el mundo de las herramientas. “Ya estando en la comercialización de herramientas de corte, contábamos con algunas piezas con volúmenes considerables y detectamos la necesidad del mercado, de manera que decidimos fabricarlas nosotros mismos”, cuenta el Ing. Ricardo Vargas Cabral, Director General y propietario de RKS Industrial.

“Fue así como contactamos a Germán Gordillo, Director de United Grinding México. Si vamos a fabricar estas herramientas que sean con los mejores y arrancamos el proyecto de inversión con ellos. Así que se invirtió en maquinaria y equipo necesarios para este proyecto”, explica el Ing. Ricardo Vargas Cabral.

El Gerente de Producción de la empresa es el ingeniero Ricardo Vargas Luna, quien ha sido el alma del taller de producción de RKS Industrial.

“Desde el principio se tomó la decisión de hacer una inversión grande, una inversión considerable para una empresa que apenas iniciaba en el sistema de control de calidad y de inspección de herramientas que Walter vendía. Desde el principio trabajamos la inspección de las herramientas con la máquina Helicheck de Walter, no lo hicimos con un comparador ni con ninguna otra herramienta, siempre fue con esa. Ya que esta máquina trabaja con fotometría, con una presión de 2 micras, y hace el proceso totalmente automático, donde no interviene la mano humana. Muchas de las compañías que se dedican a esto utilizan comparadores ópticos, en los cuales tú defines con el operador que está a cargo de la máquina de dónde a dónde va a medir, pero cuando estás hablando de micras, estás hablando prácticamente de nada. Aquí la máquina se programa y trabaja automáticamente, entonces no te permite la posibilidad del error humano de medición, sino que lo hace automáticamente”, explica el Ing. Ricardo Vargas Luna.

En RKS Industrial tenían claro desde un inicio, que debían invertir en todo lo que fuera necesario para sacar un producto de buena calidad. “A través de las recomendaciones que nos hizo United Grinding fue como fuimos adquiriendo los equipos necesarios para que entregáramos herramientas de calidad a cualquier cliente y mantenerlo de forma subsecuente. Entonces, prácticamente tenemos las herramientas y los equipos que una empresa en el primer mundo tiene para la liberación de sus herramientas. Se tuvo la opción de invertir en equipos de menores prestaciones o incluso usados. Nosotros nos arriesgamos y, con el paso del tiempo, hemos comprobado que lo hicimos bien, porque invertimos en los mejores equipos y que lo siguen siendo hoy en día”, explica el Ing. Ricardo Vargas Cabral, Director de RKS Industrial.

RKS Industrial empezó fabricando limas rotativas y, posteriormente, lo hizo con la producción de herramientas rotativas de carburo de tungsteno, como brocas y endmills. RKS Industrial ha adquirido reconocimiento a nivel nacional, aunque su mercado es local, enfocándose principalmente en empresas ubicadas en Saltillo, Monterrey y sus alrededores. La clave de RKS Industrial ha sido enfocarse en la fabricación de herramientas para proyectos especiales que requieren medidas específicas para diferentes proyectos, proporcionando tiempos de entrega significativamente menores.

Para la fabricación de herramientas cilíndricas, RKS Industrial usa carburo de tungsteno que adquieren de diversos proveedores de China, Estados Unidos y Europa.

El proceso de fabricación

Cuando decidieron incursionar en la fabricación de herramientas de corte, el Ing. Ricardo Vargas Luna se dio a la tarea de buscar la tecnología de punta. “Revisamos varias opciones y nos decidimos por las rectificadoras Walter”.

La primera máquina que adquirieron fue la rectificadora Helitronic Basic, una máquina discreta en comparación a las que se adquirieron posteriormente, pero que eran las ideales para afilado de herramientas, justamente lo que necesitaban en ese momento. “Para las limas rotativas, es muy poco lo que se remueve del blank de carburo de tungsteno; es un equipo que funcionaba bien para eso. Es una máquina que te permite fabricar herramientas de corte, pero los tiempos de ciclo son más largos. La segunda y tercera máquina la trajimos para otro tipo de herramientas que necesitábamos. Entonces nos trajimos una Helitronic Power de 16 hp; la cuarta máquina fue la Helitronic Essential, un equipo pequeño y compacto para la fabricación de limas rotativas y afilado, básicamente”, refiere el Ing. Ricardo Vargas Cabral.

La última máquina que adquirieron fue de 33 hp, una rectificadora Helitronic Power de Walter, que les permite hacer herramientas de diámetros más grandes y más largas con un menor tiempo de producción. Esta máquina usa un sistema con un soporte que se mueve junto con la rueda abrasiva para que siempre el punto de soporte esté debajo de la rueda y no tenga vibraciones, ideal para hacer herramientas largas en un tiempo más corto.

Tres de las máquinas en el taller están enfocadas a limas rotativas, la Helitronc Basic y dos Helitronic Power. La Helitronic Power de 33 hp está enfocada a la fabricación y la mini está enfocada al afilado. “De cualquier forma, tenemos un stock de limas rotativas, lo que nos permite que, en algún momento, si hay alguna urgencia, en todas las máquinas podríamos hacer brocas, endmills y limas”. 

Proceso de fabricación de herramientas

Dependiendo de la aplicación de la herramienta y el material a trabajar, las herramientas pasan por distintos procesos para ser terminada. “El primer paso, por lo general, es generar el perfil de la herramienta en el blank de carburo. Esto se hace en una rectificadora entre centros o una rectificadora perimétrica, dependiendo de la cantidad de material a remover y el largo total de la herramienta. Una vez que el blank tiene el perfil correspondiente, este se pasa al área de control de calidad para la inspección de este, donde se tiene que liberar para pasar a la siguiente etapa”, explica el Ing. Ricardo Vargas Luna.

El siguiente paso es el rectificado en las máquinas Walter para herramientas de corte, en donde se le da toda la geometría a la herramienta, que se define dependiendo del tipo de aplicación. Después, las herramientas son enviadas de nuevo al área de control de calidad donde se usa la Walter Helicheck para hacer una inspección total de la herramienta.  “Una vez liberadas, dependiendo de la aplicación pueden o no pasar por el proceso de preparación del filo de corte, aquí se utilizan cepillos abrasivos para generar un pequeño radio en el filo de corte, con el fin de protegerlo contra micro-fracturas y favorecer la repetibilidad en la vida de la herramienta. Este radio se mide en un equipo especial, y una vez liberadas pasan al proceso de recubrimiento”, afirma el Ing. Ricardo Vargas Luna.

RKS Industrial cuenta con equipos de recubrimiento PVD en casa, lo que les permite tener tiempos de entrega más competitivos que la competencia. Se ofrecen recubrimientos TiAlN, AlCrN, Drillplus y Millplus. En esta etapa lo primero y más importante es una correcta limpieza de las superficies a recubrir. Las herramientas se limpian en una máquina especializada donde se realiza un lavado por ultrasonido y un secado al vacío, luego se retiran las herramientas de la máquina y se hace un test de limpieza con tintas de tensión superficial y, si el nivel de limpieza es el adecuado, se procede a montar el carrusel para introducir las herramientas a la cámara del horno de recubrimiento.  

“Una vez adentro, se selecciona el tipo de recubrimiento y el espesor de este y empieza el proceso. Lo primero es llegar al nivel de vacío adecuado dentro de la cámara de la máquina y, cuando se llega, se aplica un arco eléctrico a la superficie de los cátodos y de esta manera se genera plasma metálico, que mezclado con el nitrógeno que se inyecta a la cámara genera el recubrimiento que se deposita sobre las herramientas. Después se pasa al área de control de calidad donde se revisa tanto el espesor del recubrimiento como la adhesión de este a la superficie. Por último, en algunas ocasiones es necesario pulir el recubrimiento para remover los droplets y reducir la rugosidad, esto se hace en un proceso que llamamos postpulido usando un cepillo especial, refiere el Ing. Ricardo Vargas Luna.

El día de mi visita estaban fabricando una broca de 11.34 mm. Una de las cosas que más les ha gustado y servido para la fabricación de herramientas en RKS Industrial es el software Tool Studio de Walter, ya que una de sus principales ventajas es que es muy amigable con el usuario. “Todo se programa a través de wizards, que cuando tú los vas haciendo te dan una plantilla donde tú trabajas para hacer la herramienta específica. El primer paso dentro del software es la selección de la herramienta que se va a hacer (un endmill, una broca, un endmill con punta esférica, una rima o una herramienta escalonada). Para este caso, es una broca.

El software pregunta qué tipo de punta se quiere hacer (punta en facetas), qué tipo de desahogo se quiere, el número de filos, y el tipo de palpado que se va a hacer para la longitud y para los barrenos de lubricación, ya que tiene que colocar la herramienta para que no vaya a exponer los barrenos de lubricación. Posteriormente, el software pide que se le dé un nombre al programa. Luego pide el ángulo que va a llevar en la punta y el diámetro de la herramienta y el largo de la flauta (el largo de corte que va a tener la herramienta), luego se registran los escalonados y se finaliza. Posteriormente, el software arroja en la pantalla un previo de la herramienta en 3D, que se puede girar y ver desde cualquier ángulo. Luego, ya el diseñador y el programador trabajan para darle exactamente la geometría que pide el cliente o la geometría más adecuada para el tipo de operación que vaya a hacer la herramienta: se puede cambiar el ángulo primario, el ángulo secundario (más ancho o más delgado), con la ventaja que cada cambio que se va haciendo se ve reflejado en la simulación”, explica el Ing. Ricardo Vargas Luna. De esa manera, el proceso es mucho más rápido que estar programando con puros códigos y no saber exactamente cómo se va a reflejar en la herramienta.

Con el software Tool Studio ellos pueden ver en la pantalla, claramente, cada cambio que se va haciendo a la herramienta en diferentes colores. “Así el proceso es más rápido y más confiable”, dice Ricardo Vargas Luna.

Otro elemento importante del software de la máquina es que antes de correr la herramienta les da la posibilidad de revisar virtualmente si va a tener una colisión, con el propósito de que en el momento de trabajar la herramienta no se corra ningún riesgo de dañar la herramienta misma, la máquina o las ruedas abrasivas. Y en caso de que detecte una posible colisión, no deja correr el trabajo, se debe modificar el programa para corregir el problema y permitir dar el ciclo a la máquina. “Tiene como ventaja que permite un setup más rápido, se tiene menos posibilidades de causar un daño a la máquina y menos posibilidades de dañar las ruedas abrasivas, que tienen un costo elevado. Así disminuyes los costos de mantenimientos correctivos, preventivos y de herramientas que estas utilizando en la máquina”, afirma el Ing. Ricardo Vargas Luna.

Por el lado del control de calidad, una de las ventajas de la Helicheck es que les permite emitir reportes dimensionales de cada una de las mediciones que se hacen en el taller, además de que les permite llevar una buena trazabilidad de las herramientas, ya que todas las mediciones que se hacen quedan guardadas en la base de datos que tienen en la máquina.

El futuro

Tanto padre como hijo tienen la convicción de que para seguir creciendo y posicionarse en el mercado, tienen que apostarle a la tecnología. “Tenemos que ir sobre la misma línea. Ya vimos que no podemos bajar los brazos, vamos a tener que seguir invirtiendo cada que salga algo nuevo, que nos permita seguir creciendo y ser competitivos como lo somos ahora, habrá que invertir. Estamos convencidos de que el que no se va actualizando, muere en el camino, afirma el Ing. Ricardo Vargas Cabral, Director de RKS Industrial. Por su parte, su hijo Ricardo Vargas Luna, Gerente Operativo de la empresa, dice que la clave es proporcionarle a la gente las herramientas que hagan su trabajo más eficiente y más fácil. “Que ellos se concentren en trabajar, no en estar arreglando problemas, que el tiempo se dedique a producir. Que, si tenemos herramientas que veamos que nos van a facilitar algún proceso, pues hay que traerlas y ofrecer soluciones de calidad”.