Herramientas amortiguadas que permiten operaciones complejas de mandrinado y fresado

 

El castañeo persistente puede ser un problema de manufactura muy difícil de resolver. Los talleres de mecanizado han recurrido a soluciones tales como reducir la velocidad del husillo, aumentar la velocidad de avance, reducir la profundidad de corte, cambiar el radio de la punta o la geometría del inserto, soldar acero a la barra perforadora y envolver bandas de goma alrededor del exterior de la pieza y pegar tiras de plomo debajo de los tornillos del portaherramientas, entre otras técnicas, pero estos esfuerzos a menudo no son suficientes. S&K Machine Inc. de West Jordan, Utah, decidió resolver sus problemas de castañeo de herramientas mediante el uso de herramental amortiguado de Sandvik Coromant. Este herramental le ha permitido a S&K aceptar trabajos que requieren complejas operaciones de mandrinado y fresado con estrechas tolerancias y requisitos de acabado.

S&K Machine Inc. fue fundada hace 36 años por Sam Korologos y Albert Shahinian. Hoy, la compañía emplea a 18 personas y cuenta con una amplia variedad de máquinas en su planta de producción de 1,672 metros cuadrados. Sus 18 máquinas DMG MORI CNC incluyen un torno SL-403 MC de 40 caballos de fuerza y plato de 15 pulgadas con ejes C y Y; varios centros de mecanizado de cinco ejes NMV-5000; y un centro de mecanizado horizontal SH-633 con una capacidad de mesa de 2,620 libras (1,200 kilogramos). También cuenta con tornos y fresadoras CNC tradicionales, que incluyen un SL-603 con 90.6 pulgadas (2,300 mm) entre centros y un orificio del husillo de 10.8 pulgadas (274 mm). Estas máquinas le han ayudado a la empresa a ser reconocida en la fabricación de piezas complejas de acero aleado, hierro fundido, acero inoxidable serie 300 y 400, magnesio, placa A36, Inconel y Zeron 100 para las industrias de petróleo y gas, aeroespacial, de armas de fuego, y médica.

Muchas de las piezas que fabrica la empresa requieren perforación. Por ejemplo, una hecha de acero 48-HRC 4140 requiere un orificio de 22 pulgadas de profundidad con un diámetro interno de 4.3 pulgadas y un diámetro externo de 3.97 pulgadas. También requiere ranuras fresadas, tolerancias diametrales de ± 0.001 pulgadas (0.025 mm) y un requisito de acabado superficial de 32 Ra. Esto puede sonar difícil de lograr, pero según Shahinian, “es una pieza típica para nosotros”.

Para abordar operaciones complejas de mandrinado como esta y hacerlas estándar para la compañía, Shahinian indica que el taller utiliza herramientas amortiguadas de la línea Silent Tools de Sandvik Coromant. Estas herramientas están diseñadas para reducir la vibración y, por lo tanto, el castañeo, lo que aumenta la productividad. Esto se logra a través de una alta rigidez dinámica inicial acoplada con un sistema amortiguador de masa sintonizada dentro del cuerpo de la herramienta. Estas características están diseñadas para minimizar la vibración en voladizos más largos (más de 7×D en el giro) y mejorar la productividad en voladizos más cortos (4-7×D en el giro). Las herramientas amortiguadas también están diseñadas para mejorar la seguridad del proceso mediante un corte estable y sin vibraciones, mejorar el acabado superficial al eliminar las marcas de castañeo y reducir el costo por componente al aumentar la productividad. La compañía comenzó a usar la línea de herramientas cuando Sandvik la introdujo a principios de la década de 1980, y el almacén de herramientas de S&K ahora tiene “al menos tres unidades” de cada tamaño de barras y cabezas para mandrinado disponibles, dice Shahinian.

S&K también ha usado estas herramientas amortiguadas para mecanizar orificios de 1.8750 pulgadas de diámetro por 17.2500 pulgadas de largo (47.6 por 438 mm) en piezas endurecidas de 17-4 PH y Hastelloy G30 con orificios de 3.250 pulgadas de diámetro que tienen 20.187 pulgadas de profundidad (82.5 por 512.7 mm).

Y la compañía no ha limitado el uso de Silent Tools al torneado, sino que también ha comenzado a usar un adaptador de la línea en sus operaciones de fresado. Recientemente, utilizó el adaptador en una fresa con un voladizo de 16 pulgadas para mecanizar un componente de placa A36. Según el hijo de Shahinian, Raffi Shahinian, director de operaciones, no hubo castañeo en el corte, y el tiempo del ciclo se redujo a la mitad en comparación con el método anterior. “Usamos una reducción de eje Z de 0.3 pulgadas (7.6 mm) a 36 pulg/min (279 mm) y una velocidad de corte de 800 sfm”, dice. “Todo el mundo estaba sorprendido de lo rápido que podíamos trabajar obteniendo tanto del husillo”.

El experimentado señor Shahinian dice que la compañía ha estado usando las herramientas de Sandvik Coromant durante más de 30 años y que no va a cambiar esa práctica en el corto plazo. “Todos los días hay algo diferente en este negocio, con nuevos tipos de herramientas, enfoques de mecanizado y demás para estar al tanto”, dice. “Es bueno saber que podemos contar con Sandvik Coromant para que nos ayude con eso. Siempre hemos tenido un gran apoyo de ellos”.