Cambio en herramientas de corte reduce tiempo de ciclo en torneado

Pequeños cambios pueden generar grandes mejoras, como lo descubrió Kyle Hawley, dueño de L.A.Y. Precision Machine, cuando intentaba reducir el tiempo de ciclo requerido para ejecutar una pieza aeroespacial que produce su taller. Al cambiar a una nueva barra para mandrinado de Horn USA Inc., L.A.Y. redujo el tiempo de ciclo de la pieza en más de siete minutos.

L.A.Y. Precision Machine fue fundada en 1946 en Novi, Michigan. Hawley se unió al taller CNC como operario en 2007, cuando se mudó a West Branch, Michigan, y 10 años después, él y su esposa lo compraron a la familia que lo fundó. La compañía se especializa en el torneado y mecanizado suizo de precisión de piezas aeroespaciales, militares, médicas y eléctricas. Los volúmenes de producción varían entre 100 y 10,000 piezas por año.

Una de esas piezas es un buje para una bomba hidráulica utilizada en la industria aeroespacial. El taller produce 2,000 de estos casquillos cada año. Están hechos de una barra de acero de aleación 8620 de 1 pulgada de diámetro, que es posicionada por un alimentador de barras automático en una máquina de torneado de estilo suizo, donde los diámetros interno y externo se ingresan en bruto.

Las piezas de trabajo se envían para endurecimiento superficial hasta 60 HRC y se devuelven para realizar las operaciones de torneado duro. A continuación, se perfora un orificio de 1,5 pulgadas de profundidad en cada pieza, con una tolerancia de ± 0,0005 pulgadas.

Hawley reconoció que la inserción de la herramienta de corte de carburo de tipo CCMT que el taller utilizaba para perforar el agujero causaba tres problemas específicos. El indica que cada punta permitía el mecanizado de solo 10 o 15 piezas, y el tiempo de ciclo para cada pieza era de más de ocho minutos. Tampoco estaba satisfecho con el acabado superficial de 38 micropulgadas de rugosidad superficial que generaba la herramienta de corte.

Su proveedor de herramientas de corte lo puso en contacto con un ingeniero de ventas y aplicaciones de Horn, quien le recomendó el sistema de herramientas Supermini 105, con un inserto para barras mandrinado de grado HS36.

Los insertos tienen un sustrato de carburo, un recubrimiento resistente a altas temperaturas y una novedosa geometría adaptada, específicamente diseñada para materiales de torneado difícil con durezas de hasta 66 HRC, eliminando la necesidad de usar nitruro de boro cúbico.

Según el Hawley, los resultados logrados con la nueva herramienta de corte excedieron sus expectativas. El tiempo de ciclo se redujo de 8 minutos y 5 segundos a 1 minuto y 23 segundos, y cada barra de mandrinado se puede usar ahora para mecanizar 75 piezas.

Además, la rugosidad del acabado superficial mejoró a 20 micropulgadas. Hawley dice que la barra de mandrinado puede cambiarse rápidamente, lo cual es un beneficio adicional. Todo esto suma una reducción del 78 por ciento en el costo de fabricación. “Considerando que anualmente fabricamos 2,000 de estos casquillos, el tiempo y el ahorro en costos realmente cuentan”, dice Hawley.

El taller ha usado la barra de mandrinado en otras piezas con un efecto similar, dice Hawley, incluso en una boquilla de combustible de Inconel. La herramienta de corte anterior podía mecanizar de 20 a 30 piezas, mientras que la nueva barra de mandrinado produce más de 150 piezas.

Hawley planea buscar mejoras más simples como esta que su taller puede implementar.

“A medida que continuemos mejorando nuestros equipos, nos comunicaremos con Horn para que nos ayuden a encontrar las herramientas de corte adecuadas para los trabajos que ejecutamos. Me gusta que simplemente les informamos el tipo de material con el que estamos trabajando, y ellos nos recomiendan los tipos de herramientas, grados, e incluso velocidades y tasas de alimentación”, dice.