Refrigerantes de corte y gestión de virutas hacia una manufactura sustentable

El sector metalmecánico se encuentra en plena transformación hacia una manufactura más sostenible, impulsada por avances tangibles en refrigerantes ecológicos y sistemas optimizados de gestión de virutas. Estas tecnologías no solo mejoran la eficiencia operativa y la vida útil de las herramientas, sino que permiten una gestión más precisa de los recursos y reducen el impacto ambiental asociado al mecanizado.

Al adoptar estas soluciones, los talleres pueden incrementar la calidad de sus procesos, minimizar tiempos de inactividad por mantenimiento y reducir costos operativos, con nuevos estándares de productividad y sostenibilidad en la manufactura avanzada.

En el uso de refrigerantes, por ejemplo, los proveedores desarrollan soluciones cada vez más avanzadas y ecológicas. Blaser Swisslube, uno de ellos, lanzó su línea de productos Skytec, diseñada específicamente para abordar los desafíos del mecanizado de materiales difíciles como el titanio.

El Vasco Skytec H 600, basado en ésteres vegetales, y el B-Cool Skytec 500, de base mineral, representan un salto cualitativo en la tecnología de refrigerantes. Estos productos no solo minimizan el desgaste de las herramientas y reducen la frecuencia de los cambios, sino que mantienen una alta fiabilidad del proceso, incluso en sistemas de alta presión superiores a 1,000 psi.

La sustentabilidad es un aspecto clave de estos nuevos refrigerantes; por ejemplo, el B-Cool Skytec 500, optimizado para su uso a largo plazo en sistemas de recuperación de refrigerante y briquetado de virutas de aluminio, permite que el refrigerante residual de las virutas se filtre y reutilice sin necesidad de aditivos adicionales.

Por su parte, Fuchs Petrolub ha desarrollado su línea ECOCOOL, que incluye refrigerantes biodegradables y libres de boro. Estos productos ofrecen un óptimo rendimiento en el mecanizado de aleaciones difíciles, al tiempo que reducen significativamente la huella ambiental del proceso.

A su turno, Castrol, con su tecnología XBB (Xtra Boron and Biocide free) en su línea de refrigerantes Hysol, elimina el uso de boro y biocidas, lo que reduce los riesgos para la salud y el medioambiente, y ofrece una vida útil extendida que disminuye el consumo general de refrigerante.

Avances en la gestión de virutas y filtración de refrigerantes de corte en el mecanizado

La gestión de virutas y la filtración de refrigerantes han experimentado avances igualmente significativos. Jorgensen Conveyor and Filtration Solutions presentó el sistema PermaClean, que integra el transportador autolimpiante EcoFilter80. Este sistema es capaz de filtrar partículas finas hasta de 80 micras nominales, una mejora significativa respecto a los sistemas convencionales.

El EcoFilter80, que utiliza cajas de filtro no desechables, reduce la migración de virutas y partículas al tanque de refrigerante de la máquina-herramienta. Esto se traduce en menos tiempo de inactividad para limpieza y mantenimiento, y en una vida útil prolongada de bombas, herramientas y refrigerantes.

Hennig, Inc. ha desarrollado su sistema de filtración de refrigerante HydroCyclone, que utiliza la fuerza centrífuga para separar partículas tan pequeñas como de 5 micras del refrigerante. Este sistema no solo mejora la calidad del refrigerante reciclado, sino que reduce significativamente el consumo de agua y la generación de residuos.

PRAB, Inc., que ha innovado con su sistema Guardian para la gestión automatizada de virutas y refrigerantes, integra trituradoras de virutas, centrífugas y transportadores para procesar eficientemente una amplia gama de materiales, desde aluminio hasta acero inoxidable. Según el proveedor, Guardian recupera hasta el 99 % del refrigerante de las virutas y compacta los residuos metálicos para facilitar su reciclaje y mejorar así la economía circular del proceso.

La empresa alemana KNOLL Maschinenbau GmbH ha llevado la integración un paso más allá con sus sistemas de filtración y transporte, que no solo gestionan las virutas, sino que recuperan y reciclan el refrigerante. Su tecnología de filtración por vacío KSS permite la limpieza continua del refrigerante hasta 5 micras, extiende significativamente la vida útil del fluido y reduce el consumo de agua y productos químicos.

Para aplicaciones que generan virutas largas o enredadas, el transportador de doble cinta MunchMan, de Jorgensen, ofrece una solución robusta. Este sistema, diseñado para capturar las virutas a medida que se mueven hacia la sección inclinada del transportador, reduce o elimina los problemas de atasco.

Filtración avanzada para la gestión eficiente de refrigerantes y viruta

La filtración avanzada es otro aspecto crucial en la gestión sostenible de refrigerantes y virutas. Los sistemas de filtración FlexFiltration, de Jorgensen, como la serie Flex G, utilizan filtración por gravedad o ciclónica para eliminar virutas finas y lodos de rectificado hasta 10 micras o menos. Estos sistemas, adaptables a una amplia gama de materiales, desde hierro fundido y acero hasta compuestos y plásticos, ofrecen una solución versátil y eficiente para diversas aplicaciones de mecanizado.

El reciclaje y la compactación de virutas también han experimentado avances significativos. La prensa de briquetas ER20T, de Jorgensen, utiliza presión hidráulica para condensar las virutas mientras expulsa el fluido de corte residual. Este proceso no solo facilita el reciclaje de metales, sino que recupera valiosos refrigerantes para su reutilización, con el fin de cerrar así el ciclo de recursos en el proceso de mecanizado.

En la misma línea, RUF Maschinenbau GmbH & Co. KG ha perfeccionado sus sistemas de briquetado, capaces de procesar una amplia gama de materiales, desde aluminio y acero hasta titanio y carburo, para producir briquetas densas que no solo facilitan el transporte y almacenamiento, sino que mejoran significativamente el valor de reventa de los residuos metálicos.

La automatización y la inteligencia artificial tienen un papel cada vez más crucial en la optimización de estos procesos. El sistema Will-Fill, parte del PermaClean de Jorgensen, que ofrece un monitoreo continuo de la emulsión de mecanizado, combina medición, llenado y acondicionamiento automáticos. Este sistema alerta a los operadores mediante led de colores, zumbadores o correos electrónicos cuando se requiere atención, lo que optimiza el uso de recursos y minimizan el desperdicio.

Tecnologías avanzadas para la gestión de refrigerantes de corte y virutas en máquinas CNC

DMG MORI ha integrado en sus máquinas CNC el sistema CELOS, que incluye aplicaciones para la gestión eficiente de refrigerantes y residuos. Este sistema, además de permitir un monitoreo en tiempo real del consumo de refrigerante y la generación de virutas, optimiza automáticamente los parámetros de mecanizado para reducir el desperdicio y mejorar la eficiencia energética.

De manera similar, Mazak ha desarrollado su tecnología Smooth, que incorpora funciones de gestión de refrigerantes y virutas. El sistema Smooth Monitor AX permite un seguimiento detallado del uso de refrigerantes y la producción de virutas para facilitar la implementación de estrategias de mantenimiento predictivo y la optimización de recursos.

La integración de la inteligencia artificial (IA) y el internet de las cosas (IoT) está llevando estas soluciones al siguiente nivel. Empresas como Siemens y Fanuc desarrollan sistemas de control que utilizan algoritmos de aprendizaje automático para optimizar continuamente los parámetros de mecanizado, el uso de refrigerantes y la gestión de residuos. Estos sistemas pueden predecir y prevenir problemas antes de que ocurran, con el propósito de reducir el tiempo de inactividad y maximizar la eficiencia de los recursos.

Tendencias hacia la sostenibilidad en procesos de mecanizado

Estas innovaciones están respaldadas por avances en la ciencia de materiales y la nanotecnología. Por ejemplo, investigadores del MIT han desarrollado recubrimientos superhidrofóbicos que, cuando se aplican a las superficies de las máquinas y herramientas, pueden reducir significativamente la adherencia de virutas y la contaminación del refrigerante, para mejorar así la eficiencia del proceso y reducir la necesidad de limpieza y mantenimiento.

Además, los recubrimientos superhidrofóbicos avanzados están siendo diseñados para ser más duraderos, resistentes y mantener sus propiedades incluso en condiciones extremas de abrasión, exposición química o variaciones de temperatura. Un ejemplo notable son los recubrimientos basados en nanopartículas de TiO₂ o estructuras de óxido de aluminio, que ofrecen beneficios adicionales como la resistencia al hielo y la autolimpieza, lo cual mejora aún más la eficiencia del proceso de mecanizado al reducir el tiempo de inactividad causado por la acumulación de residuos o hielo en las herramientas.

Sin embargo, la adopción de estas tecnologías avanzadas presenta desafíos significativos para la industria. La inversión inicial puede ser considerable, y la integración con los sistemas existentes puede requerir una planificación cuidadosa y una recalibración de los procesos de producción. Además, la formación del personal en el uso y mantenimiento de estos sistemas sofisticados es crucial para maximizar sus beneficios y garantizar una operación segura y eficiente.

A pesar de estos desafíos, la tendencia hacia procesos de mecanizado más sostenibles es irreversible y acelerada. Las regulaciones ambientales cada vez más estrictas, combinadas con la creciente conciencia de los consumidores y la presión de los inversores por prácticas empresariales sostenibles, impulsan a la industria hacia la adopción de estas tecnologías ecológicas.

Las empresas que adopten estas innovaciones no solo reducirán su impacto ambiental, sino que se posicionarán favorablemente en un mercado cada vez más consciente de la sostenibilidad.

El futuro del sector metalmecánico se está definiendo por un equilibrio entre la eficiencia productiva, la calidad del producto y la responsabilidad ambiental. La gestión sostenible de refrigerantes y virutas, impulsada por innovaciones de empresas líderes en todo el mundo, no solo reduce el impacto ecológico de la industria, sino que también crea nuevas oportunidades de negocio y ventajas competitivas.

A medida que avanzamos, es probable que veamos una mayor integración de estas tecnologías sostenibles en toda la cadena de valor del sector. Esto podría incluir el desarrollo de nuevos materiales de herramientas que requieran menos refrigeración, la implementación de sistemas de manufactura aditiva que reduzcan la generación de virutas, y la adopción de tecnologías de realidad aumentada para mejorar la eficiencia en el mantenimiento y la operación de estos sistemas avanzados.