Magazine Corporativo Mipesa Mecanizado

Lubricación vs Refrigeración:

Decisión Estratégica.

Cuando alguien ajeno a nuestro sector, entra por primera vez en un taller de mecanizado, una de las primeras preguntas que realiza es acerca de “ese líquido” que fluye dentro de las máquinas durante el proceso de arranque de viruta.

En este breve artículo trataremos de aclarar esa duda, arrojando algo de luz sobre lo crucial y crítico de esa lluvia que cae sobre la gran mayoría de piezas durante su mecanizado, ya sea en centro de mecanizado o en torno.

Cuando un pedazo de metal está siendo sometido a un proceso de mecanizado por arranque de viruta, tanto la herramienta, como el propio material, sufren un
incremento brutal de temperatura por la fricción de los materiales. Por consiguiente, es preciso tanto refrigerar ambos, como proveer de lubricación para mejorar el rendimiento, al tiempo que evacuar la viruta y proteger a la propia máquina.

Existen diferentes tipos de lubricantes, entre los que cabe destacar, aceites puros, y aceites emulsionados con agua.

Los más comunes son los emulsionables, también conocidos como “taladrinas”, donde una base oleosa se mezcla con agua y una serie de aditivos emulgentes, dando como resultado un líquido blanquecino, baña todo el interior de la máquina, con especial énfasis en el binomio pieza-herramienta.

Seguidamente nos encontramos con los aceites puros, productos en base de aceites minerales no miscibles en agua.

Si bien. Los aceites puros poseen una mayor capacidad lubricante, los miscibles con agua, presentan unas
propiedades refrigerantes superiores a los aceites, debido fundamentalmente a la presencia de agua.

Cada proceso de mecanizado requiere de un diferente sistema de lubricación, en función de un amplio rango de parámetros:

  • Rendimiento.
  • Precio de la herramienta.
  • Coste objetivo de la pieza final.
  • Aspectos metalograficos.
  • Tipología de máquina.
  • Aspectos medioambientales.
  • Destino del producto.

Últimamente  podemos encontrar, aunque en menor cuantía, el MQL (lubricación por cantidades mínimas) aplicadas en los puntos de fricción en forma de aerosol.

Se trata de productos ecológicos cuyas propiedades refrigerantes permiten trabajar en rangos de temperaturas muy estables, evitando el choque térmico en las herramientas, típico de las taladrinas, sin riesgo de contaminación microbiológica y mucho más respetuosa con el medio ambiente.

Sin embargo, se trata de un proceso que aún no está implantando en muchos procesos y que tiene inconvenientes como la evacuación de la viruta y la expulsión de piezas en ciertas máquinas.

Otro sistema de refrigeración es el mecanizado criogénico. Aquí la estrategia predominante es refrigerar mediante la aplicación de CO2 o nitrógeno en el punto de fricción. La vida de la herramienta se ve algo comprometida en favor de evitar la aplicación de productos químicos, garantizando un producto totalmente libre de contaminantes, así como de unos procesos totalmente respetuosos con el medio ambiente.

En algunos casos se combina el mecanizado criogénico con la aplicación de MQL, logrando prolongar la vida de la herramienta, mejorando a un tiempo el rendimiento del proceso de mecanizado.

Mecanizado por Arranque de Viruta:

Fresado

En el número anterior de este magazine, se habló a cerca del torneado como uno de los procedimientos de mecanizado por arranque de viruta.

A diferencia del torneado, donde la pieza gira y la herramienta se halla estática, en el caso del fresado, la pieza se halla amarrada firmemente, mientras la herramienta gira cortando material, al tiempo que avanza, siguiendo una trayectoria definida.

Todos hemos oído hablar de fresadoras y de centros de mecanizado. La diferencia entre ambos en que en el segundo caso, el movimiento de sus ejes se realiza por control numérico y disponen de un cambiador automático de herramientas.

También, quienes estamos relacionados, directa o indirectamente con el mundo del mecanizado, hablamos de mecanizado en 3 ,3+2 y 5 ejes. Los ejes hacen referencia al número de “direcciones” o trayectorias simultáneas que la máquina es capaz de manejar.

El mecanizado de 3 ejes es el más básico de todos. En este caso, la herramienta podría realizar los mismo que un lápiz sobre el papel, pudiendo al mismo tiempo variar la profundidad de corte. A estos tres ejes se les denomina X, Y, Z.

El mecanizado en 3+2 ejes, es idéntico al anterior, con la salvedad que la máquina es capaz de cambiar la posición de la pieza,

permitiendo mecanizar en un sólo amarre de la pieza, hasta 5 caras. A los ejes X, Y, Z, se les suman los A y B, que son básicamente ejes de rotación, cuya función es cambiar la orientación de la cara a mecanizar. Estos movimientos de reorientación se realizan siempre cuando la herramienta no está en contacto con la pieza

El mecanizado en 5 ejes, además de permitir mecanizar las cinco caras de una pieza, permite en simultanear trayectorias en todos los ejes, consiguiendo como resultado, geometrías de gran complejidad que, de otra forma, no sería posible conseguir. Pensemos por ejemplo en una hélice con sus álabes, mecanizados partiendo de un único taco de aluminio.

Lo bien cierto es que el 95% de las piezas se mecanizan empleando estrategias de 3 ejes, aunque el hecho de disponer de tecnología de 3+2 ó 5 ejes ofrece las siguientes ventajas:

  • Reducción de los tiempos de preparación en terceras operaciones, ya que sólo es necesaria la preparación inicial y una segunda para “limpiar” la zona de amarre y efectuar los mecanizados en dicha cara.
  • Reducción de los plazos de entrega y de los costes de mecanizado.
  • Aumento de la precisión al mecanizar casi la totalidad de la pieza en una única fijación.

El Internet de las Máquinas

Industria 4.0

Es difícil encontrar a alguien últimamente, que no haya oído hablar de la Industria 4.0. De hecho estamos sufriendo un constante bombardeo tanto de empresas que ofrecen sus servicios relacionados con este término, como de subvenciones por parte de las distintas administraciones.

El término Industria 4.0 hace relación al Internet de las cosas o más bien al Internet de las Máquinas y maneja la idea de una cuarta revolución industrial, donde las
máquinas estén interconectadas, permitiendo convertir un taller de mecanizado, en una entidad inteligente, donde la información fluye de las máquinas y hacia las máquinas, al servicio de los diferentes actores.

La inteligencia anteriormente mencionada, consiste en disponer la información en el lugar y momento preciso, para facilitar la toma de decisiones y eliminar a un tiempo, tareas burocráticas como los registros de la productividad, desviaciones en los presupuestos y plazos o problemas derivados de ineficiencias, ya sean de personal o debido a las propias máquinas.

En MIPESA estamos en plena implantación de un sistema que integra tablets en las máquinas. Dichos dispositivos se encargan de leer parámetros de máquina, ofrecer información al operador de las mismas, dando como

resultado un cálculo automático del OEE, un mejor seguimiento de la producción y, con el tiempo, una serie de funcionalidades que podrán estar al servicio, no sólo del equipo de MIPESA, sino también de nuestros clientes.

Esta necesidad fue detectada hace más de 20 años, pero no ha sido posible implantarla hasta este momento, donde tanto la tecnología está al alcance de todos y las comunicaciones, permiten flujos de información  de forma fácil y fiable, a un coste realmente asumible.

Mª Jesús Aliaga

Conoce a:

  • Incorporación a Mipesa: 10/2016
  • Puesto: Oficina Técnica.
  • Formación: FPII- Delineación Industrial.

Mª Jesús es toda una pionera. Es la primera mujer que ha entrado a formar parte del equipo de SAPEMI. Su foto lo dice todo. Es una persona risueña, implicada y un lujo para todos sus compañeros.

Dentro de la Oficina Técnica, su principal cometido pasa por el desarrollo de la ingeniería de producto y cálculo y análisis de costes. Su incorporación en octubre del año pasado ha sido todo un balón de oxígeno para un departamento afectado por una gran carga de trabajo.

Mª Jesús está casada y tiene un hijo precioso y cuando no está con él, disfruta de su principal hobbie: body pump. Inteligente y atleta, lo tiene todo.  Imaginamos que todo no puede ser tan perfecto, pero sus compañeros no han sido capaces de decirnos cuál es su “lado oscuro”.

Otra de sus aficiones, que practica en familia es el senderismo de montaña. Una buena terapia que, sin duda, le ayuda a compensar la semana que se pasa entre ordenadores y
máquinas.