Metalworking World 3/2013

3/13
La revista de negocios y tecnología de sandvik coromant
Energía:
Hacia la fusión
El poder de
la pasión
Cómo Manoir Industries pasó de trabajar con piezas
en bruto a ofrecer soluciones completas.
Terminator salva el clima tecno Fresado de cavidades profundas
brasil Cero averías tecno Impulso a la productividad INspiración Volver a las fuentes
fresado de engranajes Cambio de marcha tecno Precisión aeroespacial
perfil
editorial
Metalworking World
es una revista de negocios y tecnología
de AB Sandvik Coromant,
811 81 Sandviken, Suecia.
Teléfono: +46 (26) 26 60 00.
Metalworking World se publica tres
veces al año en alemán, checo, chino,
danés, español, finlandés, francés,
holandés, húngaro, inglés, italiano,
japonés, polaco, portugués, ruso,
sueco y tailandés. La revista se envía
gratuitamente a los clientes de
Sandvik Coromant en todo el mundo.
Publicada por Spoon Publishing en
Estocolmo, Suecia. ISSN 1652-5825
klas forsström presidente sandvik coromant
A la vanguardia
con competencia
nuestra dedicación a la excelencia ha
situado a Sandvik Coromant a la vanguardia
del sector del mecanizado. Estamos enfocados
en tres áreas: innovación, educación y
competencia.
Servimos a clientes en todo el mundo. Los
conocimientos adquiridos al analizar sus
procesos nos permiten recomendar nuevas
formas de trabajar para mejorar la eficiencia y
la rentabilidad. Este intercambio suele
enmarcarse en una relación de colaboración.
El fabricante de motores Cummins en Brasil
( pág.12) describe la relación como “dos
manos trabajando al unísono”. Nosotros
decimos Programa de Mejora de la Productividad (PIP), aunque el nombre es lo de menos.
El resultado es que Cummins pudo conseguir
importantes ahorros. Y nosotros pudimos
mejorar nuestra competencia.
El PIP forma parte de nuestra oferta de
servicios. Los servicios representan las
competencias que no están relacionadas
directamente con nuestras soluciones para
herramientas. Abarcan ámbitos como la
ingeniería, apoyando el proceso de inversión
en máquinas, la educación, donde 30.000
personas asisten cada año a nuestros distintos
programas de formación, y la sostenibilidad,
con soluciones para reacondicionar y reciclar
las plaquitas de metal duro. También incluyen
soluciones logísticas inteligentes para
programas de análisis y reducción de
existencias, liberando capital circulante neto.
2 metalworking world
En la página 31, explicamos cómo Manoir
Industries en Francia se benefició de uno de
nuestros programas de apoyo. Gilles Beaujour,
jefe de métodos industriales de la empresa,
describe su experiencia: “Sandvik Coromant
no sólo pretendía venderme un proyecto.
También quería ayudarme a desarrollar el
proceso más eficiente”. Es esta forma de
trabajar lo que nos convierte en líderes en
competencia.
Por último, quiero darles las gracias por
compartir sus retos con nosotros. Los
conocimientos y la experiencia obtenidos nos
motivan para crear los mejores servicios y
fabricar las mejores herramientas.
¡Buena lectura!
klas forsström
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de cuenta: Christina Hoffmann.
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Dahlstedt. Portada: Audrey Bardou.
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31
sumario
Francia
De piezas en bruto a
soluciones acabadas.
6
Perfil
Moto Deus
reciclada de
altas
prestaciones
12
10
Brasil
Mejoras de
procesos e
importantes
ahorros.
A patented new
technique puts Voith
Turbo on the map.
4
6
7
De un vistazo:
Noticias de todo el mundo
8
Energía:
Aerogeneradores inteligentes
Perfil:
18
Ladrillo a ladrillo
Perfil:
24
Cambio de marcha
Arnold Schwarzenegger
Dame Ellen MacArthur
28
Cómo Lego domó la innovación
Revolución en fresado, según el
vicepresidente de Sandvik Coromant
Innovación
Los retos de la energía
de la fusión
tecnología
Un filo
imbatible
Mejor, hasta
el final
Tronzado
optimizado
Holgura de
largo alcance
Un motor de
ingeniería
La promesa de una nueva
supercalidad de plaquita.
La nueva calidad P25 ofrece
un nuevo potencial en
velocidad de corte y una vida
más larga y predecible de la
herramienta, con una alta
fiabilidad.
La mejor manera de
mejorar el tronzado con
un mayor aprovechamiento del material y más
seguridad del proceso.
Flexibilidad operativa,
seguridad y posibilidades de estandarización
con herramientas
modulares.
Cómo la industria aeroespacial satisface las exigencias
en la producción de agujeros
en un entorno manufacturero
complejo.
26
38
9
10 22
metalworking world 3
de un vistaz0
texto: Henrik emilson
foto: getty images
las luces de
la bahía.
La mayor escultura
lumínica del mundo
–casi 3 kilómetros de
largo y 155 metros de
ancho– crea un
espectáculo deslumbrante sobre el Puente de la
Bahía de San Francisco,
California, con 25.000
centelleantes luces LED
blancas.
Con luz propia
Control climático. Arnold
Schwarzenegger ha conocido el
éxito en muchos campos. Ahora,
quien fuera Mr Universo/
Terminator/gobernador de
California asume un nuevo reto: el
clima. En 2010, junto con otras
personalidades, fundó la
organización R20 Regions of
Climate Action en colaboración
con la ONU. R20 nuclea gobiernos
regionales con el objetivo de
implementar proyectos que
produzcan beneficios económicos
y medioambientales en forma de
una reducción del consumo
energético y la emisión de gases
de invernadero. El proyecto más
reciente de R20 es una iniciativa
conjunta con Philips para
promover el alumbrado regional y
municipal por LED, que puede
reducir la huella de carbono de las
fuentes de luz convencionales y
menos eficientes.
“Los municipios, estados y
provincias son los más implicados
en los proyectos de eficiencia
energética”, dice Schwarzenegger.
“Es nuestro deseo contar con
Philips en nuestra campaña de
eficiencia en la construcción y el
alumbrado público para que todos
podamos ser héroes, construyendo
comunidades sostenibles y combatiendo el cambio climático”. n
4 metalworking world
De un vistazo
Viajar en
cartón
Llamada “la Alfa”, es
el prototipo de
bicicleta de una sola
marcha con radios,
llantas y cuadro
hechos de cartón.
Pesa 12,7 kilos y es
capaz de aguantar sin
problemas un ciclista
que pesa casi 20
veces más.
¿Sabía que...?
boom energético
para fideos
En la cocina
occidental, los
fideos suelen ser
cortos y se comen
con un tenedor; en
Oriente, suelen
ser largos y se
comen con
palillos. El tenedor
para fideos es una
innovación que
permite comer
cualquier tipo de
fideo con facilidad
y elegancia. En
2012, ganó un
“punto rojo” del
Red Dot Design
Award, un premio
internacional de
diseño entregado
en Singapur.
nuevos materiales. Su cartón reciclado
podría reaparecer en la calle convertido en
bicicleta, silla de ruedas o cochecito de bebé.
Gracias a la empresa israelí Cardboard Technologies, pronto puede ser realidad. La empresa
fabrica vehículos hechos de cartón reciclado
reforzado con caucho de neumáticos viejos y
materias primas orgánicas, y nada de metal.
El material es impermeable, ignífugo y más ligero
y más resistente que las aleaciones de metal y la
fibra de carbono. Y tiene otra ventaja: Las
materias primas son baratísimas.n
press images
Metal
blando
Artesanía en metal. ¿Puede ser cómodo el
metal? Sí ... si hace lo que hizo el diseñador Peter
Novague, quien dobló una chapa de aluminio como
si fuera una figura de origami para formar una silla.
Las sillas no sólo son agradables a la vista, con sus
colores vivos, sino también son fáciles de apilar.
Además, al estar hechas de aluminio, se pueden
usar al aire libre. Y, claro, se pueden comprar
cojines. n
En 2012, en todo el mundo se
construyeron aerogeneradores con
un potencial total de 45 gigavatios,
llevando la capacidad global a 282
GW, el 3 por ciento de la demanda
global de electricidad, según la
Asociación Mundial de Energía Eólica
(WWEA), en Bonn, Alemania.
la palabra:
aeroespacial
Hay diseñadores
que están
trabajando para
solucionar la falta
de espacio en los
asientos en la
clase turista. El
estudiante Alireza
Yaghoubi
presentó su
concepto AirGo al
concurso de
diseño de la
Fundación James
Dyson. Utiliza
asientos y
bandejas más
delgados para
crear más
espacio, además
de pantallas de
vídeo que bajan
del techo para
cada asiento,
independientemente de los
movimientos de la
fila delante.
Germanano
Investigadores de la Universidad del
Estado de Ohio han estado explorando el germanio, un elemento que se
presenta con la misma estructura
cristalina del diamante. Como el
grafeno, se han creado láminas de
germanio de un solo átomo de grosor,
llamadas germanano, que conducen
electrones 10 veces más rápido que
el silicio y 5 veces más rápido que el
germanio convencional.
el número:
19
por ciento
El crecimiento acumulado de la
capacidad global de energía
eólica en 2012, liderado por China
y los Estados Unidos.
metalworking world 5
De un vistazo
texto: Marcus joons
foto: daniel månsson
Ruge el Heavy
Metal
Reciclaje y branding
inteligentes
Fundada en Australia en 2006, el
éxito de Deus Ex Machina se
debe a sus motocicletas
personalizadas construidas
artesanalmente. Combinan una
depurada sencillez, componentes
modernos y altas prestaciones.
6 metalworking world
emprendedores. “Así es
exactamente como queremos que
sea, un lugar de encuentro para la
nueva generación de moteros”, dice
Stefan Wigan, jefe de marcas y
proyectos especiales de Deus Ex
Machina, señalando a los jóvenes
reunidos en el popular local en
Venice Boulevard, en el barrio de
Venice Beach en Los Angeles. Deus
Ex Machina es una empresa australiana que mezcla audazmente tablas de
surf, ropa, café y sus populares
motos personalizadas.
Nacida en Sydney, la empresa ahora
tiene sucursales en Indonesia, Italia
(Milán) y los Estados Unidos. Detrás
del local en Venice Beach, hay un
garaje donde Michael Woolaway,
mecánico de Deus, acumula piezas
de motos desguazadas y a veces
motos enteras para desmontarlas y
luego reconstruir sus componentes
en motos Deus.
“Fiel al concepto Deus, se inspira en
las formas del pasado y las
transforma en herramientas con una
utilidad práctica y actual”, dice.
Construir una moto Deus puede llevar
hasta dos meses. Su estética a
menudo recuerda la cultura de los
moteros británicos de los años 50
pero todo, desde el motor hasta la
dirección, incorpora la última
tecnología, depurada al máximo para
liberar la máxima potencia. n
de un vistazo
texto: HENRIK EMILSON
foto: philippe Caron/CORBIS IMAGES
Avanzando en
círculos
Dame Ellen MacArthur
sostenibilidad. Tras una
carrera como regatista profesional,
incluyendo circunnavegaciones en
solitario, en 2010, Dame Ellen
MacArthur lanzó su fundación
homónima, una ONG que trabaja con
la comunidad empresarial. Busca
fomentar la transición hacia una
economía circular (un término que
describe un sistema industrial basado
en la reutilización). Su último proyecto
consiste en crear una red mundial de
100 grandes empresas para facilitar
el desarrollo y el compromiso con una
economía circular.
“La economía circular representa una
oportunidad clara y probada para
empresas en todo el mundo”, dice
MacArthur. “Nuestra iniciativa aporta
cohesión y foco, permitiendo a las
empresas compartir experiencias,
aprender de las mejores prácticas y
trabajar juntas para lograr beneficios
empresariales reales. Creemos que
su valor total supera los 10.000
millones de dólares y favorece la
innovación, la inversión y el empleo”.
La economía circular pretende
reconducir el capital, ya sea
financiero, manufacturado, humano,
social o natural, para mejorar los
flujos de bienes y servicios. n
Dame Ellen MacArthur, regatista
con varios records en su haber,
pone rumbo hacia un sistema
industrial mejorado.
metalworking world 7
De un vistazo
texto: henrik emilson
ilustración: khuan + ktron
15%
el aumento de la
producción
120
metros de
díametro del rotor
106
dB(A) la potencia
acústica estándar
110
o 139 m., la
torre de acero
Colosos verdes
Un nuevo aerogenerador de General Electric no sólo es enorme (su rotor es tan grande como la noria London Eye) sino
también el primero que utiliza una intranet para gestionar la
intermitencia del viento, entregando una cantidad predecible
y constante de energía a la red eléctrica. Como los frenos
antibloqueo de un coche, los aerogeneradores del parque
eólico trabajan al unísono y no como entidades separadas.
Si un aerogenerador se para, los otros colaboran para que la
producción total se mantenga constante. Un nuevo tipo de
batería de sodio almacena la potencia sobrante y la libera
8 viento
metalworking world
cuando el
amaina.n
Tecnología
texto: christer richt
Foto: Adrian burt
Un nuevo e imbatible
filo de corte
¿Cómo se consiguió la nueva supercalidad de plaquita GC4325? ¿Qué promete esta calidad
de nueva generación para el campo amplio del torneado del acero? Christer Richt,
colaborador de Metalworking World, pidió a Mia Pålsson, jefe de producto de
Sandvik Coromant, que explicara estos últimos avances.
En el torneado del acero, una calidad P25 se
considera la primera elección para gran
parte del mecanizado. Es segura y adaptable,
se la ve como un optimizador y un solucionador de problemas. La calidad P25 existente,
la GC4225, introducida hace unos años, es
líder del segmento. ¿Para qué desarrollar
una nueva calidad?
Nuestro objetivo era alcanzar niveles aún
mayores de seguridad del proceso y recomendaciones de datos de corte. ISO P25 es un
campo con una extraordinaria variedad de
materiales, piezas, operaciones, condiciones y
limitaciones. Eso hace que el torneado ISO
P25 sea el más difícil de resolver con una sola
plaquita.
La GC4325 representa nuestra séptima
generación de calidades P25 recubiertas para
ofrecer mayor potencial de optimización. Está
a años luz de la primera generación y ha
producido los mejores resultados en las
pruebas funcionales de los últimos 10 años o
más. Abre enormes posibilidades para los
talleres que se dedican a este tipo de
mecanizado.
Como líder en herramientas de corte,
tenemos el compromiso de ofrecer mejoras
continuas para los procesos de fabricación.
Sabemos que el campo del torneado del acero
P25 impone más exigencias –y de distinta
naturaleza– al filo de corte. Durante el
desarrollo de la calidad, se ha mejorado la
adherencia del recubrimiento para frenar el
desgaste de la herramienta. El sustrato de la
plaquita debe soportar temperaturas altas, sin
sufrir cambios estructurales.
El recubrimiento y el sustrato han
sido desarrollados a un nivel que
hasta ahora no había sido posible.
Nuestras recomendaciones de
datos de corte son más altas que
nunca, aún cuando hemos dado
prioridad a la seguridad del
proceso, con una vida predecible
de la herramienta como
principal ventaja de la
nueva calidad.
Alcanzar estas cotas de
capacidad representa
más que un avance en la
estructura del recubrimiento y del sustrato. Es
un avance de magnitud proporcional al
lanzamiento de la primera calidad recubierta.
¿Qué otras innovaciones fundamentan el
desarrollo de la GC4325?
Este logro es el resultado de muchas cosas.
Hemos tenido que examinar a fondo todos
los factores. Prácticamente todos los
procesos utilizados en la fabricación de la
calidad son fruto de innovaciones.
Si tuviera que mencionar sólo una, sería la
nueva estructura cristalina del recubrimiento, que es responsable de su
extraordinaria resistencia al desgaste. n
¿Quiere saber más?
www.sandvik.coromant.com/
gc4325.
metalworking world 9
tecnología
texto: christer richt
ilustración: borgs
reto: Aumentar la producción y
mejorar la seguridad en el torneado
del acero con una sola calidad de
plaquita intercambiable en un campo
con una gran variación de material,
condiciones y operaciones.
solución: La nueva calidad de metal duro
cementado recubierto desarrollada para el
campo de aplicación ISO P25. Una innovación
en material de herramientas que aporta un
potencial nuevo en velocidades de corte y una
vida más larga y predecible de la herramienta.
Afilado hasta
El filo de corte de una plaquita sólo corta eficazmente el
metal, dejando un acabado satisfactorio, mientras se
mantenga intacto. Cuando el filo se rompe, a veces
prematuramente, la mayoría de las veces es porque se ha
producido un desgaste inadecuado. El resultado es el fallo
rápido de la plaquita, produciendo piezas inaceptables y
comprometiendo la seguridad. Es el final del filo.
La previsibilidad tiene mucha importancia en el
mecanizado, sobre todo con una supervisión limitada, y
existen varias amenazas a la integridad del filo en el
torneado del acero. Una de ellas es la amplitud del campo
de aplicación ISO P25, con materiales muy diferentes,
desde aceros dúctiles bajos en carbono hasta aceros de alta
aleación, pasando por material en barras, elementos
forjados, piezas fundidas o piezas premecanizadas.
Es por eso que la media de la industria manufacturera,
en lo referente a las velocidades de corte en el torneado del
acero, se sitúa en solo el 70 por ciento de los valores
recomendados.
Intervienen factores como la capacidad de la máquina,
el diámetro de la pieza, la competencia del operador y la
aversión al riesgo. Los avances conseguidos con una
10 metalworking world
nueva calidad P25, GC4325, ayudarán a los usuarios
a ser menos conservadores en la elección de los
datos de corte, con una seguridad muy alta del
proceso gracias a su capacidad para conservar
un filo intacto.
Un ejemplo de los avances que aporta
esta nueva calidad es el torneado de un
tipo especialmente exigente de acero
aleado utilizado principalmente para
rodamientos y aplicaciones
asociadas. Las mejoras conseguidas han superado las expectativas. Estos aceros representan un
desafío para el filo de corte, con
carburos duros abrasivos
incluidos en el acero, y tienden a
crear rápidamente cráteres de
desgaste y, a veces, un desgaste
descontrolado.
El sustrato de la plaquita y el
recubrimiento de la calidad
Velocidad de
arranque
Optimizar la productividad
Velocidad
de corte
Piezas
mecanizadas
por hora
En cierto modo, la productividad es una medida individual, que
depende del tipo de producción. Suele considerarse una combinación
de la eficiencia del mecanizado, medida como velocidad de arranque
del metal y piezas mecanizadas por hora. Para el filo, se mide en
términos de datos de corte y vida de la herramienta. Velocidades de
400 m/min son normales para la GC4325, según de la aplicación.
el final
GC4325 han sido desarrollados para resistir
mejor las temperaturas altas, reduciendo con
ello una causa de desgaste excesivo. Al
mantener el filo en temperaturas más
adecuadas para una zona fluidodinámica ideal en la generación de
virutas, permite velocidades de
corte más altas con una vida
más larga y predecible del
filo, algo cada vez más
necesario en el mecanizado automatizado en
todo el campo
P25. n
Controlar el desgaste natural
continuo y eliminar el desgaste
discontinuo y a menudo incontrolable es fundamental para el éxito del
torneado del acero en el campo de
aplicación ISO P25. Arriba se ve un
filo de corte típico de las mejores
calidades de plaquita actualmente
disponibles. El desgaste prematuro
ha puesto fin a la vida de la
herramienta. La imagen abajo
muestra un filo de corte GC4325 en
la misma fase de la misma
operación. El filo está intacto y la
herramienta todavía es utilizable.
resumen
Una nueva calidad PC25 para el torneado del acero, la GC4325,
ofrece un aumento medio de la productividad del 30% gracias a su
capacidad para datos de corte más altos, alargando la vida de la
herramienta e incrementando la seguridad. Permite acceder a
nuevas cotas de rendimiento con plaquitas intercambiables
recubiertas de metal duro cementado y ofrece un nuevo potencial
en un campo de aplicación extenso y diversificado.
metalworking world 11
texto: Vincent Bevins foto: Lalo de Almeida
Un trabajo a
cuatro manos
São Paulo, Brasil. Una
colaboración –“ un trabajo a cuatro
manos”, como dicen los brasileños– ha aportado mejoras de
procesos e importantes ahorros al fabricante de bloques de
motor Cummins.
La fábrica de motores de Cummins en
Guarulhos, Brasil. Un equipo formado
por personal de Sandvik Coromant y
Cummins desarrolló un proceso
optimizado.
[1]
[2]
14 metalworking world
[1] Marcos Morine,
especialista en Round
Tools de Sandvik
Coromant, en la línea de
mecanizado de Cummins.
[2] Luiz Adam Vavallo,
preconfigurador de
herramientas de Sandvik
Coromant.
nnn En la planta de Cummins en São Paulo, Brasil, los
problemas en el proceso de mandrinado Operación 120, en
la línea del Bloque C, eran cada vez más graves. Las
averías de una máquina vieja que mandrinaba bloques de
motores diésel de camión costaban más de 30.000 euros
anuales en tiempo improductivo. Y en 2011, la cuenta de
reparaciones llegó a unos 12.000 euros.
Cummins tiene permanentemente en la planta un equipo
de especialistas y proveedores integrado. Pero aun así, la
dirección temía no tener recursos técnicos suficientes para
dar con una solución definitiva. Propuso a Sandvik
Coromant una solución provisional: comprar un recambio
adicional para la máquina vieja que se averiaba continuamente.
Sin embargo, Sandvik Coromant hizo una contrapropuesta.
Buscaba eliminar la Operación 120 utilizando herramientas
nuevas y, con algunos reajustes, trasladar las operaciones
realizadas en la máquina vieja a otras máquinas más
nuevas y flexibles. Y no menos importante, el nuevo
diseño ofrecería un entorno de trabajo mucho más seguro a
los operarios.
Los responsables de Cummins quedaron convencidos
cuando vieron una presentación hecha por Antonio
Granzoto, técnico comercial de Sandvik Coromant. “Ya
otros habían intentado solucionar el problema pero todos
habían fracasado”, dice Emerson Carlos dos Santos,
ingeniero de fabricación de Cummins. “Pero cuando vimos
su presentación, pensamos: ‘Eso lo tenemos que probar.
Podría ser la solución que buscamos’”.
lo que siguió fue típico de la colaboración entre Cummins
y Sandvik Coromant, presente en la planta desde 2005.
Juntas, las dos empresas crearon un equipo de implementación – con ocho empleados de Cummins y tres de Sandvik
- para reformar toda la línea de mecanizado.
“Empezó como un equipo más reducido y luego se
amplió para incluir las funciones de programación”, dice
Thiago Vasques, ingeniero de fabricación de Cummins.
“Fue un proyecto grande; participaron muchas personas.
La idea era juntar el mayor número posible de personas.
Trabajábamos con ocho máquinas flexibles y había que
incluir a los mejores operadores”.
Para reorganizar la línea, hubo que superar dos grandes
retos. En primer lugar, la Operación 120 debía sustituirse
con una nueva tecnología, Silent Tools. En segundo lugar,
todas las demás operaciones realizadas con la máquina
vieja debían repartirse por la línea sin aumentar el tiempo
total necesario. La velocidad de una línea la determina la
máquina más lenta.
El plan original elaborado por Granzoto especificó que
ningún paso individual debía tardar más de 12 minutos.
Por lo tanto, se imponía una reorganización física total de
la línea. Pero si tenía éxito, podría generar ahorros por
valor de 270.000 euros al año, mucho más que el coste del
proyecto.
Funcionó. Incluso ahora, recién implantado, el nuevo
sistema ahorra casi 70.000 euros al año sólo en gastos de
explotación.
En el marco de su relación de colaboración, estas
soluciones “a cuatro manos” entre las dos empresas se
desarrollan continuamente.
“Sin duda alguna, el proyecto del Bloque C tuvo un
impacto enorme, no sólo sobre los costes sino también en
ergonomía”, dice Geraldo Sumitomo, supervisor de
fabricación de Cummins. “Estamos muy contentos con la
colaboración con Sandvik Coromant. Recibimos la mejor
tecnología en herramientas y procesos. Sólo este año,
tenemos ocho herramientas nuevas en fase de prueba.
“Este tipo de proyecto es muy habitual”, dice Sumitomo.
“La idea puede partir de una u otra empresa pero todas las
mejoras y el trabajo de desarrollo son a cuatro manos”.
Emerson Carlos dos Santos dice que las mejores ideas
nacen cerca de la máquina de café. “Siempre tenemos que
reducir costes”, dice. “Thiago estudia las herramientas y
hablamos con el equipo de Cummins cada día”.
También celebran reuniones cada viernes para idear
maneras de mejorar la relación, con el objetivo de poner en
El mecanizado para el
sector de automoción
ocupa un lugar
destacado en Brasil,
uno de los mercados
automovilísticos más
pujantes del mundo.
En medio de un clima
económico difícil,
reducir costes es
esencial.
La fábrica de Cummins
taladra agujeros de
precisión en bloques y
culatas para motores
de camión Ford y
MAN. La cifra de
ventas anual de la
fábrica es de unos 12
millones de euros.
Cummins exporta el
15-20 por ciento de su
producción, principalmente a Estados
Unidos. La empresa
proyecta construir otra
planta en Brasil.
metalworking world 15
perspectiva técnica
CUMMINS: SÃO PAULO, BRAZIL
Operación 120 era el proceso de
mandrinado de 1.200 bloques de motor
al mes en la planta de Cummins. Las
repetidas paradas eran un problema, y
también había riesgos para la seguridad.
En vez de entregar una mandrinadora
extra para la máquina de función fija,
Sandvik Coromant creó una solución
nueva a través de su Programa de Mejora
de la Productividad, repartiendo su
función entre varias máquinas.
La clave fue una herramienta Silent Tools,
lo suficientemente robusta para realizar
con precisión el mandrinado en una
máquina flexible. El mandrinado con
herramientas antivibratorias permite un
mecanizado profundo y trabajar con
máquinas CNC con cambio automático
de herramienta, en lugar de tener que
usar máquinas específicas. El tiempo
requerido del desbaste del árbol de levas
se redujo de seis a dos minutos.
Se reorganizó toda la línea de producción
y siete procesos fueron migrados a las
máquinas Heller y GROB. Con el nuevo
proceso y la nueva herramienta, se pudo
reducir los costes, aumentando al mismo
tiempo la eficiencia y acortando el
tiempo de producción.
16 metalworking world
Control de calidad de los
últimos detalles del
bloque de motor
mecanizado antes de
enviarlo para su
ensamblaje.
[1] Via Dutra, la autopista
principal que conecta la
cuidad
de São Paulo con Rio de
Janeiro,
pasa junto a la planta de
Cummins .
[2] Leidson Nunes,
preconfigurador de
herramientas de Sandvik
Coromant, prepara la
barra de mandrinar Silent
Tools.
[3] Round Tools que han
sido reafiladas y
preparadas.
[1]
[2]
marcha un proyecto nuevo importante cada seis meses.
“Siempre hay una oportunidad de mejorar algo”, dice
Granzoto.
En los últimos años, más que ampliar o reorganizar la
producción, la prioridad ha sido reducir costes, reflejando
una tendencia actual en la fabricación de metal en Brasil.
El país tiene un enorme mercado interno, además de
mercados en países como Argentina, pero el éxito de la
economía brasileña ha comportado una pérdida relativa de
competitividad debido al fortalecimiento de la divisa
brasileña tras la crisis financiera en Estados Unidos y
Europa. La producción del Bloque C cayó un 20 por ciento
en 2013 respecto al año anterior.
Reducir costes es esencial, como también lo es tener
personas que conozcan íntimamente las características de
los procesos de mecanizado.
“Sandvik Coromant siempre estará a nuestro lado si
necesitamos una herramienta o una estrategia nueva”, dice
dos Santos. “Nos conocen y conocen nuestra fábrica”. n
[3]
metalworking world 17
18 metalworking world
texto: risto pakarinen
diseño: Anton Thorsson
foto: Magnus Cramer
ladrillo
a Ladrillo
Inspiración. En exceso, hasta lo bueno se vuelve malo. Es la lección que
aprendió el fabricante de juguetes LEGO, cuya creatividad
descontrolada casi llevó a la empresa a la quiebra. Pero LEGO encontró
la forma de encauzar la innovación y reconstruirse ladrillo a ladrillo.
nnn “Se sobrevalora la creatividad”, dice David
Robertson, profesor en Wharton School de la Universidad
de Pensilvania, donde enseña Innovación y Desarrollo de
Productos. Como ejemplo, cita el reciente éxito de LEGO
tras un duro periodo de saneamiento.
Fundada en 1932 y conocida por sus pequeños ladrillos
interconectables de plástico, LEGO sigue siendo un
referente en la era digital actual. Salen imágenes de LEGO
en Internet todo el tiempo y, cada día, niños de todas las
edades construyen sus propios mundos de LEGO donde
puedan en sus casas, ajenos al peligro de perder los
ladrillos en las entrañas de la aspiradora.
Pero en 2003, LEGO estaba al borde de la quiebra, dice
Robertson, autor de Brick by Brick: How LEGO Rewrote
the Rules of Innovation and Conquered the Global Toy
Industry.
En 2003, la empresa anunció pérdidas por valor de 150
millones de euros y Jørgen Vig Knudstorp, jefe de
desarrollo de negocios, auguró graves problemas para la
empresa. LEGO fichó a Jesper Ovesen, un experimentado
director financiero, quien vaticinó un futuro posiblemente
aún más sombrío. La empresa despidió a mil empleados,
vendió su sede, solicitó créditos de emergencia y, más tarde,
vendió una parte importante de sus parques temáticos.
“Necesitaban liquidez para mantenerse a flote”, dice
Robertson.
La empresa había seguido al pie de la letra la receta del
éxito. A finales de los años 90, se habían dado cuenta de
que los niños abandonaban LEGO cada vez más jóvenes,
atraídos por los videojuegos. Nuevos canales de distribución y actores reducían los márgenes. Los juguetes de sus
competidores se fabricaban en países de bajo coste
mientras la corona danesa se había fortalecido. Para colmo
de males, las patentes de LEGO habían caducado.
La empresa lanzó nuevos productos, como películas,
juguetes electrónicos, videojuegos y centros educativos.
Contrató a creativos de todo el mundo y firmó contratos
con las franquicias de La Guerra de las Galaxias y Harry
Potter.
“Los LEGO de La Guerra de las Galaxias y Harry Potter
tuvieron un éxito tremendo, pero sólo mientras hubiera una
Hay más de 915
millones de maneras
distintas de combinar
seis ladrillos LEGO.
400 millones de
personas por año pasan
5.000 millones de horas
jugando con LEGO.
LEGO se vende en
más de 130 países.
Por término medio,
se venden siete juegos
LEGO por segundo.
Hay 62 ladrillos LEGO
por cada habitante de la
Tierra.
La tolerancia para los
ladrillos es de tan sólo
0,002 milímetros.
metalworking world 19
película en cartelera”, explica Robertson. “Cuando no
había películas, como en 2003 y el primer semestre de
2004, las ventas caían en picado”.
Casi todo lo hecho entre 1999 y 2002 arrojó pérdidas.
“Además”, añade Robertson, “LEGO es un negocio de
costes fijos. Cuando las ventas superan un umbral
determinado, los beneficios se acumulan rápidamente.
Pero si no lo superan, son pérdidas que se acumulan”.
Una de las principales razones por las que LEGO casi
desapareció fue su éxito en sus intentos de potenciar la
creatividad, dice Robertson. “Toda la empresa era un
hervidero de actividad y LEGO animaba a su personal a
proponer ideas nuevas”, dice. “No fue rentable y perdieron
el control. Ahora han implantado un sistema nuevo. La
creatividad se prima como siempre pero, si eres diseñador
de LEGO, tu trabajo no es crear un juguete entretenido. Tu
trabajo es crear un juguete Ninja entretenido o una
comisaría entretenida.
“Están mucho más enfocados”, dice. “Y por eso son
rentables”.
Camino a la rentabilidad, LEGO también volvió a su
esencia: el ladrillo. “LEGO es contar historias a través de
los ladrillos y buscar emociones interesantes en las
construcciones”, dice Robertson.
La crisis también supuso un baño de humildad para LEGO.
En el pasado, la empresa montaba fastuosas presentaciones
internas de las ideas nuevas y después la dirección decidía
cuáles eran las elegidas. “Ahora dibujan una escena de un
relato, como una pelea entre ninjas, y escuchan qué dicen
los niños al respecto”, dice Robertson. “Si los niños empiezan a inventar muchas historias con esos dibujos, saben
que el juguete tiene potencial. Como suelen decir en la
empresa: ‘Sólo dos tipos de persona dicen la verdad: los
niños y los borrachos’. El trabajo del directivo es preguntar
qué están diciendo los niños. ¿Qué dicen los niños
David Robertson,
profesor de la Wharton
School, Universidad de
Pensilvania.
alemanes? ¿Qué aprendimos? Es un proceso diferente”.
El nuevo sistema mantiene enfocada la innovación. En el
pasado, los directivos de LEGO accionaban palancas que
no estaban conectadas a nada.
“El control es esencial”, dice Robertson. “Impone
limitaciones a los diseñadores, es cierto. Pero muchos
prefieren trabajar con el nuevo sistema porque, en vez de
crear algo que nunca verá la luz del día, nueve de cada diez
de sus productos ahora llegan al mercado”.
Innovación no es sinónimo de creatividad, añade.
“Hay muchas funciones distintas dentro de una empresa y
todas son importantes para la innovación”, dice. “Aunque
no tengas el perfil de creativo quizás eres bueno para
buscar empresas que hacen cosas interesantes y traer sus
ideas a la tuya, o dirigir un equipo de creativos, o trabajar
con colaboradores externos. Saber juntar muchas ideas y
conectarlas sistemáticamente tiene gran valor; es el secreto
de la innovación rentable”.
La creatividad es una parte de eso, pero no una parte
especialmente importante, dice Robertson. “Creo que se
sobrevalora la creatividad”, dice. “Creo que las ideas
creativas son un subproducto natural de un buen proceso y
surgen con frecuencia si haces las cosas correctamente”.
Hace casi una década que LEGO implantó el nuevo
sistema y parece funcionar.
“Desde hace cinco años, las ventas crecen un 24 por ciento
anual y los beneficios un 40 por ciento; eso impresiona”,
dice Robertson. “Cuando hablas de empresas innovadoras,
todo el mundo piensa en Apple. Pero LEGO es también un
excelente ejemplo de innovación. Y últimamente, sus
resultados superan incluso los de Apple”. n
¿Qué pueden aprender los fabricantes del caso LEGO?
[1] La innovación no siempre es rentable. Busque el equilibrio entre creatividad y eficiencia. [2] Revise regularmente su enfoque y su oferta y cambie
todo lo que no funciona. [3] La adaptabilidad es clave para el éxito a largo plazo. Manténgase al tanto de las nuevas posibilidades de diversificación.
[4] ¡Siga jugando y diviértase!
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metalworking world 21
tecnología
texto: Elaine Mcclarence
ilustración: borgs
Reto: ¿Cómo mejorar los procesos
de tronzado?
solución: Con soluciones
optimizadas que potencien el
aprovechamiento del material y la
seguridad del proceso.
Optimizado
para el
tronzado
lOS FABRICANTES DE piezas hechas de barras siempre
buscan soluciones que ofrezcan un uso más eficiente del
material. Buscan controlar los costes globales e incrementar la capacidad de avance de la barra. También quieren
asegurar la seguridad del proceso a través de una vida
predecible y uniforme de la herramienta, garantizando una
calidad repetible de la pieza, sobre todo en el tronzado.
Sandvik Coromant ha introducido una gama de soluciones
que incluye lamas de tronzado y SL, adaptadores, mangos
y herramientas y una nueva generación de plaquitas que
cumplen estas expectativas. La nueva gama CoroCut QD,
basada en las probadas Q-Cut y CoroCut, amplía las
opciones con herramientas flexibles, fáciles de usar y de
seleccionar.
El esfuerzo se ha centrado en aspectos clave como un
nuevo material y un diseño calculado mediante FEM, para
una mayor estabilidad del proceso. Para la sujeción de la
herramienta, se utiliza un mecanismo inteligente pero fácil
de usar. El asiento de la herramienta está inclinado 20
grados e incorpora un tope trasero para soportar elevadas
fuerzas de corte. Para anchuras de plaquita de 2 milímetros
o más, la placa base de la plaquita dispone de un guía para
aumentar la estabilidad.
Para CoroCut QD, se han desarrollado nuevas geometrías
22 metalworking world
de tronzado, para el que es importante
minimizar las fuerzas de corte y arrancar de
forma eficiente el material. La plaquita debe
ser lo más estrecha posible y tener una
geometría que haga que la viruta sea más
estrecha que la propia ranura, para permitir un
buen control de la viruta y acabado superficial.
CoroCut QD ofrece plaquitas con cinco
geometrías de tronzado, además de opciones
para el rectificado "hágalo Ud. mismo" y
opciones a medida para una amplia gama de
tipos de material. Su recubrimiento PVD ofrece
una mejor adherencia, calidades mejoradas de filo y
una mayor tolerancia ER.
Como la mayoría de los tornos ofrecen refrigerante a alta
presión (RAP), CoroCut QD está disponible con refrigerante interior en todas las herramientas con anchuras de
plaquita de 2 milímetros o más, con conexiones de quita y
pon y plaquitas que cumplen los requisitos del RAP.
CoroCut QD aborda el problema de los mayores costes de
material mediante herramientas con anchuras de tronzado
reducidas. También tiene en cuenta la tendencia hacia un
mayor uso de materiales de alta aleación y la mayor
capacidad de avance de la barra con el uso del RAP.n
caso práctico:
Endress & Hauser, un destacado
fabricante de equipos de medición y
automatización industrial, produce
piezas a partir de barras con diámetros
hasta 60 milímetros. En función de la
pieza, el proceso dura entre 2 y 10
minutos, siendo el tronzado una de las
últimas operaciones. Debido al elevado
coste de cada pieza, la empresa acudió
a Sandvik Coromant para que le
ayudara a desarrollar un proceso más
seguro. Como estas piezas están
hechas de Hastelloy o acero inoxidable,
el objetivo era utilizar una sola calidad y
geometría de plaquita para todas las
operaciones de tronzado.
Endress & Hauser probó CoroCut QD. El
resultado fue no sólo una mayor
seguridad del proceso, con un acabado
de superficie mejorado, sino también
una vida más larga de la herramienta.
Se alargaba hasta seis veces la vida de
las herramientas de acero inoxidable y
entre tres y cinco veces la de las
herramientas de Hastelloy. Otra ventaja
obtenida al adoptar la nueva solución
fue el ahorro de costes. El ahorro de
material propiciado por el uso de
anchuras de plaquita menores se
tradujo en una reducción de costes.
Asimismo, elegir una sola calidad y
geometría permitió reducir existencias,
lo que también contribuyó a ahorrar
costes.
resumen
La fabricación de productos a partir
de barras requiere procesos de
tronzado que ayuden a reducir costes
y maximizar el aprovechamiento del
material. CoroCut QD es la solución
más reciente de Sandvik Coromant y
aplica la dilatada experiencia de la
empresa en el mecanizado seguro y
productivo de barras. El resultado es
una gama fácil de usar y seleccionar.
En el tronzado de piezas, es importante minimizar las fuerzas de
corte y arrancar de forma eficiente el material.
metalworking world 23
texto: Paul redstone
Un cambio de
marcha en fresado
Per Morten Abrahamsen
Nuevas tecnologías transforman el mundo del fresado de
engranajes, permitiendo una mayor precisión y acortando los
tiempos. Ahorros de tiempo de hasta un 90 por ciento llevan la
competitividad a cotas hasta hace poco inalcanzables.
“Estamos haciendo
cosas que hace muy
poco tiempo se
consideraban
imposibles”, dice
Lars Bursche,
vicepresidente de
Sandvik Coromant.
nnn En el fresado de engranajes, la calidad
es fundamental. La industria puede tardar en
adoptar nuevas tecnologías, para esperar que
se consoliden. Pero las mejoras aportadas por
innovaciones como las plaquitas intercambiables, las fresas madre y nuevos conceptos en
fresas de disco son difíciles de ignorar.
No se trata de una evolución sino de una
revolución, dice Lars Bursche, vicepresidente
de Sandvik Coromant. Cree que la industria
está en una encrucijada y que la competitividad futura depende de la respuesta de los
fabricantes.
P: ¿Es de verdad una revolución?
R: ¡Absolutamente! Cuando se ofrecen
herramientas y métodos que reducen los
tiempos de ciclo entre un 50 y un 90 por
ciento respecto a las soluciones existentes,
¿qué otro nombre se le puede dar? Hay
quienes se asustan ante un cambio tan radical.
Pero deberían preguntarse: ¿Podemos
permitirnos no utilizar esta tecnología?
P: ¿Cuáles son los riesgos?
R: Muy pocos. Las herramientas son una
24 metalworking world
inversión que durará entre tres y
cinco años. Y hablamos de un plazo
de recuperación de la inversión de
menos de tres meses. Hoy, los
fabricantes de engranajes no sólo compran
una fresa madre de HSS [acero rápido].
Generalmente, compran 10 fresas para poder
quitar el recubrimiento, reafilar y aplicar uno
nuevo sin frenar el ritmo de producción.
P: ¿Qué avances ha logrado Sandvik
Coromant en el fresado y tallado de
engranajes?
R: En el fresado, ampliamos los límites de lo
posible en herramientas de corte. Estamos
haciendo cosas que hace muy poco tiempo se
consideraban imposibles. Por ejemplo,
nuestra fresa madre de perfil completo,
CoroMill 176, es única. Nuestros conceptos
en fresas de disco han posibilitado mejoras
espectaculares de la productividad y la
durabilidad de la herramienta.
También hemos avanzado mucho en fresas
de acabado, gracias al trabajo de desarrollo
con avanzado software de diseño y metrología. Ahora podemos predecir la calidad de la
de engranajes. InvoMilling combina el
fresado de ranuras y el torno-fresado,
permitiendo mecanizar engranajes y ranuras
en espiral de cualquier módulo y cualquier
ángulo helicoidal en una sola configuración en
una sola máquina. También hay un nuevo
mecanizado multieje para engranajes
helicoidales y rectos, que genera variaciones
en la forma del engranaje en función del
recorrido de la herramienta y no de su forma.
uP-Gear mejora la productividad y la
flexibilidad en el mecanizado de engranajes
cónicos. También se lo utiliza en máquinas
multieje, con un software dedicado fácil de
usar y fresas de engranajes seleccionadas para
la aplicación en cuestión.
P: ¿Qué ventajas hay comparando con
HSS?
R: Al reafilar una fresa madre de HSS siempre
se pierde calidad. Con las fresas de plaquita
intercambiable de metal duro cementado, uno
recibe una fresa “nueva” cada vez que cambia
las plaquitas. Y con una reducción del tiempo
de producción del 50-90 por ciento, el
engranaje acabado costará mucho menos.
fresa, incluso antes de producirla.
En el tallado de engranajes, podemos
personalizar las plaquitas según las exigencias
del proceso y el resultado deseado, con o sin
protuberancia. Nuestros nuevos conceptos
muchas veces producen superficies y
sobreespesores más aptos para el rectificado,
comparado con las fresas madre de HSS. En el
caso de las ruedas dentadas templadas,
nuestros conceptos superan ampliamente el
HSS. Los engranajes con 52 HCR pueden
mecanizarse, algo que sólo es posible con
soluciones de metal duro cementado.
P: ¿Hacen falta máquinas nuevas?
R: No. Obtenemos buenos resultados en
máquinas de 50 años de antigüedad, con
recortes de tiempo del 50 por ciento. Pero
herramientas nuevas en una fresa madre
nueva –por ejemplo, con un sistema Coromant
Capto integrado– ¡hacen magia!
P: ¿Se benefician también los fabricantes
pequeños, o solo los grandes?
R: ¡Sí! Los productores grandes deberían
elegir siempre los nuevos conceptos en el
fresado de engranajes, como CoroMill 176 y
177. El productor medio también puede
beneficiarse de los conceptos de fresa madre
si los volúmenes de engranajes producidos
oscilan entre 1.000 y 1.500 unidades al año.
Para los productores pequeños, el nuevo
concepto de fresa de disco –por ejemplo,
CoroMill 172– es la mejor elección. Los
productores pequeños también pueden
beneficiarse de nuestros revolucionarios
métodos para el fresado de engranajes:
InvoMilling y uP-Gear.
P: ¿Para qué tipo de aplicaciones?
R: InvoMilling es ideal si se quiere una gran
flexibilidad de piezas –por ejemplo con lotes
pequeños y prototipos– y para talleres que no
tienen una máquina específica para el fresado
P: ¿Qué pasa con la vida de la herramienta
combinada con datos de corte más bajos?
R: Prometemos alargar la vida de la herramienta al menos hasta el doble o triple, pero
en la práctica se suele quintuplicar. En cuanto
a los datos de corte, podemos bajar la
velocidad de corte hasta 80 m/min. Para
incrementar la producción, la tecnología
ofrece un potencial de 250 m/min, sin
necesidad de aceite. La fresa CoroMill 176 de
plaquita intercambiable también está
disponible como herramienta integrada con
Coromant Capto para máquinas de 4-5 ejes.
P: ¿Qué piezas pueden fabricarse con la
nueva tecnología?
R: Hoy pueden mecanizarse módulos desde
M1.5 (invomilling) hasta M50. Nuestras
soluciones con plaquita de perfil completo
actualmente se limitan a M10 pero estamos
trabajando para ampliarlo. En realidad, el
único límite es la imaginación. n
metalworking world 25
tecnología
text0: turkka kulmala
imágenes: borgs
Reto: ¿Cómo fresar un alojamiento
de 125 milímetros de profundidad en
un exigente componente aeroespacial, con radios de punta de 15
milímetros?
solución: Probar una fresa
intercambiable con el sistema EH con
un mango cilíndrico subdimensionado
fabricado a partir de un metal pesado.
Flexibles y
compactas
La modularidad en herramientas consiste básicamente en
racionalizar las opciones para lograr una flexibilidad
operativa. Un acoplamiento estandarizado agiliza los
inventarios de herramientas y otorga multifuncionalidad
sin sacrificio de rigidez (vea MWW 2/2010, pág. 7).
El sistema Sandvik Coromant Capto y el acoplamiento a
la cabeza de corte intercambiable (EH) representan dos
capas de modularidad basadas en el mismo principio: un
contacto precargado entre cono y brida para conseguir una
rigidez y robustez extremas. Concretamente, el sistema
EH ofrece una gama de fresas de planear y mandrinadoras
enterizas e intercambiables acoplables al mismo mango en
la gama de diámetros intermedios de 10–32 milímetros, es
decir, los diámetros típicos de las herramientas tradicionales de metal duro enterizo y plaquita intercambiable.
Dos aplicaciones claramente diferentes se benefician de
la estructura compacta de las herramientas con el sistema
EH: las operaciones que requieren un alcance largo, como
en los centros de mecanizado (CM) grandes, con
diámetros de 10–32 milímetros, y las operaciones con
26 metalworking world
exigencias críticas de longitud de referencia, como en los
CM pequeños y medianos y los portaherramientas
accionados (DTH) en los centros de torneado. Interfaces
típicas de herramienta en las torretas de los centros de
torneado incluyen los Coromant Capto C3 a C5, mientras
los CM pequeños suelen tener acoplamientos como BT30
y HSK40/50, siendo la productividad el requisito clave.
Para un alcance largo, se necesita una herramienta
delgada pero rígida. Esto es posible con el sistema EH
que con un mango subdimensionado respecto a la cabeza
de corte, crea la holgura necesaria para mecanizar
alojamientos profundos.
El fresado de cavidades profundas para la industria
aeroespacial es un buen ejemplo de una operación de
mecanizado en la que fresas de cabezas intercambiables
con el sistema EH, combinadas con mangos de metal
duro enterizo o pesado, ofrecen el alcance necesario sin
limitar la seguridad del proceso. Se podrían usar
herramientas de diseño especial, pero éstas implican
Una longitud de referencia corta
es vital en CM pequeños.
costes adicionales, plazos de entrega más largos y el
riesgo de roturas de muy costosas.
Otra característica clave del sistema EH es su diseño
compacto. La herramienta entera, desde el husillo hasta
el filo de corte, sólo consiste solo del mango y la cabeza
de corte, sin precisar una unidad de sujeción separada.
Esto resulta especialmente útil en aplicaciones que
requieren una longitud de referencia corta. Un ejemplo
son los DTHs en los centros de torneado, donde la
longitud de las herramientas depende del diámetro de
volteo, la holgura alrededor de la torreta que gira.
Aquí, el impacto de las herramientas con sistema EH
cortas y rígidas sobre la productividad puede ser
significativo: La profundidad de corte puede incrementarse hasta 10 veces. n
resumen
La modularidad ofrece flexibilidad operativa, seguridad y
posibilidades de estandarización. Las herramientas
modulares con cabezas de corte intercambiables ofrecen un
alcance largo para cavidades profundas, además de una
longitud de referencia corta para torretas con poco espacio.
metalworking world 27
texto: johan rapp
ilustración: khuan + Ktron
Empezó con
einstein
Innovación. ITER es un reactor experimental de fusión
nuclear en construcción y su objetivo es multiplicar por
diez la energía que recibe. Despierta grandes
expectativas y enfrenta muchos retos.
nnn En Saint-Paul-lez-Durance, al noreste de Marsella, se está
construyendo el mayor reactor experimental del mundo diseñado para la
energía de fusión, ITER. Los investigadores dicen que puede ser la
solución a los problemas energéticos de la humanidad. “El objetivo es
recrear en la Tierra la energía de las estrellas”, dice Francesco Romanelli, director del Acuerdo de Desarrollo de la Fusión Europea (EFDA).
La energía de fisión utilizada en los reactores nucleares comerciales se
basa en la energía liberada por la división de átomos. La fusión libera
energía por la fusión de átomos.
Es prácticamente ilimitada porque utiliza materias primas abundantes
(deuterio, del agua, y litio, del suelo). La fusión no produce gases de
efecto invernadero ni residuos radiactivos, y se considera mucho más
segura que la fisión porque no puede desencadenar reacciones en
cadena. Un accidente tendría consecuencias locales muy limitadas,
según los responsables del ITER.
Las grandes cantidades de energía necesarias para la fusión son todo
un reto. A temperaturas extremas, la materia se transforma en plasma.
En 1991, una instalación experimental europea (JET) produjo una
cantidad significativa de energía (1,7 MW) a partir de una fusión
nuclear controlada por primera vez. En pruebas posteriores se logró
28 metalworking world
aumentar la energía producida pero, hasta ahora, siempre ha sido más la
energía aportada que la producida. Se cree que el ITER cambiará todo
esto. Se construirá para alcanzar temperaturas de hasta 150 millones de
grados Celsius y tendrá capacidad para producir 500 MW partiendo de
un suministro 50 MW.
La construcción empezó en 2007. Cien bulldozers estuvieron trabajando durante más de un año para preparar el terreno sobre el cual se
construirán los edificios técnicos. A principios de este año, se inauguró
la futurista sede administrativa.
El ITER todavía no está listo. Se está construyendo paso a paso. Y en
cada paso, los investigadores tienen que resolver problemas importantes. Uno de ellos es el calor producido. El plasma será confinado
mediante campos magnéticos en una enorme estructura toroidal llamada
tokamak. Un desviador de acero inoxidable y tungsteno en el fondo
entrará en contacto con el gas de escape a temperaturas muy altas.
Aunque puede ser factible para un reactor experimental que se activa
durante unos minutos, es un reto cuando se trata de generación continua.
Otra incógnita es el material que se utilizará en el interior del tokamak y
demás componentes que entrarán en contacto con el plasma. La fusión
produce neutrones altamente energéticos que debilitan los materiales.
Hay que encontrar los materiales capaces de soportar este proceso.
El TOKAMAK del iter
Los socios del ITER
son la Unión
Europea, India,
Japón, China,
Rusia, Corea del
Sur y los Estados
Unidos.
Las temperaturas
en el interior del
tokamak del ITER
alcanzarán los 150
millones de grados
Celsius, 10 veces
la temperatura en
el centro del sol.
El tokamak del
ITER pesará
23.000
toneladas,
como tres
Torre Eiffel.
Para los imanes
toroidales del ITER,
se necesitarán
unos 80.000
kilómetros de
cables superconductores de
niobio-estaño.
El tokamak se
elevará 60 metros
por encima del
suelo y se
extenderá 13
metros por debajo.
Helio
Deuterio
Per Forssell
director de segmento
de negocio, Energía,
Sandvik Coromant
Neutrón
Innovación
es la respuesta
Sandvik Coromant invierte mucho
en I+D para poner nuevas soluciones
a disposición de las empresas
eléctricas. Preguntamos a Per
Forssell, jefe de segmento de
negocio de energía, sobre las
necesidades actuales y futuras.
P: El ITER impone grandes
exigencias a los materiales y la
tecnología. ¿Cuál es la participación de Sandvik Coromant?
Tritio
Somos punteros en tecnología de
mecanizado para la industria eléctrica y
ofrecemos soluciones y aplicaciones a
proveedores del ITER.
Quedán tantas preguntas pendientes que muchos afirman que el uso
comercial de la energía de fusión es un sueño inalcanzable.
“Hay muchos obstáculos pero los beneficios potenciales son demasiados para no explorarlos”, dice Michel Claessens, responsable de
comunicación del ITER.
Según el plan de trabajo, en 2020 deberían realizarse las primeras
pruebas con plasma. Los experimentos de fusión destinados a amplificar diez veces la energía inyectada empezarán siete años más tarde.
En los años 30, se debería instalar un reactor comercial prototipo, el
DEMO, el primero en suministrar electricidad de fusión a la red
eléctrica. Según la hoja de ruta del EFDA, se espera que la fusión sea
una fuente comercial viable de energía para 2050.
Habrán pasado casi 150 años desde que Albert Einstein diera las
primeras pistas sobre cómo consiguen las estrellas su energía, con su
famosa ecuación E=mc², que predice que una pequeña cantidad de
masa (m) es capaz de producir una cantidad muy grande de energía (E).
Si siente curiosidad por cómo funciona un reactor de fusión, fíjese en el
sol. Genera energía mediante la fusión de núcleos de hidrógeno para
formar helio. En su centro, el sol fusiona 620 millones de toneladas de
hidrógeno cada segundo. n
30 metalworking world
En la fusión de
deuterio y tritio, se
crea helio-4 y se
desprende un
neutrón, liberando
17,59 MeV de
energía.
P: ¿Cómo es el trabajo en el
sector de la generación eléctrica?
Somos un actor importante en el sector
y colaboramos en el mecanizado de
piezas utilizadas en la generación de
energía térmica por carbón y gas,
hidroeléctrica, eólica y nuclear. Las
necesidades varían, dependiendo del
sistema de generación. Cuando los
sistemas son complejos y las paradas
costosas, se requiere componentes de
gran calidad para evitar problemas.
Nosotros los podemos suministrar.
P: ¿Qué opina sobre el futuro de
la generación eléctrica?
El tema climático es crucial. Soluciones
como el ITER requieren tiempo.
Dependeremos del carbón para generar
energía al menos por veinte años y,
como contamina, la prioridad es reducir
las emisiones y mejorar la eficiencia.
Por eso se utilizan materiales nuevos en
las turbinas, para soportar presiones y
temperaturas más altas, una evolución
que impone elevadas exigencias de
mecanizado. Con nuestro foco en I+D,
podemos satisfacer esas necesidades.
texto: Anna McQueen foto: Audrey Bardou
Acabado
codo a codo
Manoir Industries fabrica componentes de
gran tamaño para la industria nuclear, como codos y tuberías.
Antes entregaba piezas en bruto pero ahora, gracias a una
colaboración con Sandvik Coromant, la empresa puede
entregar soluciones acabadas.
Pîtres, Francia.
metalworking world 31
Acabado en
desbaste de piezas
pequeñas. Con esta
nueva máquina,
Manoir Industries
ahora puede acabar
piezas de hasta 16
toneladas de peso.
Codos como éste pueden
pesar 8 toneladas, o más,
y son componentes críticos
para la industria nuclear.
nnn La imagen bucólica de Normandía, con
huertos de manzanos y vacas pastando para
producir el cremoso queso Camembert,
contrasta con la planta de Manoir Industries en
Pîtres, cerca de Rouen, en el norte de Francia.
Llamas, acero incandescente, industria pesada y
el mecanizado avanzado de componentes
críticos para la industria nuclear reflejan una
realidad muy distinta.
Manoir Industries es líder mundial en bucles
primarios moldeados para centrales nucleares y
especialista en piezas intrincadas de metales
complejos para aplicaciones en la industria
petroquímica y nuclear. Son componentes que
no tienen margen de error.
En 2011, la empresa decidió invertir en un
nuevo centro de mecanizado horizontal.
32 metalworking world
Adquirió un centro TOS Varnsdorf WRD130 de
2,3 millones de euros para mecanizar cuerpos
de válvulas y componentes de bombas de hasta
16 toneladas. La inversión es testimonio de la
voluntad de Manoir Industries de convertirse en
un actor clave en la construcción de centrales
nucleares y cumplir el contrato de colaboración
firmado en 2012 con el conglomerado
energético Areva para sustituir los circuitos
primarios de las centrales nucleares francesas
de primera generación.
“Ahora podemos mecanizar el interior de los
bucles primarios”, dice Gilles Beaujour, jefe de
métodos industriales de
Manoir Industries. “Nosotros fabricamos estos
enormes tubos y codos en
nuestra fundición, pero sólo podíamos entregar
piezas en bruto. Ahora podemos ofrecer una
solución integral a nuestros clientes y abrir la
puerta a clientes nuevos que busquen una
solución de mecanizado completa para sus
piezas. Pueden ser empresas del sector de
oleoductos, energía, válvulas y bombas, y hasta
de la defensa”.
La máquina fue encargada en octubre de 2011
al fabricante checo TOS Varnsdorf, a través del
distribuidor francés REPMO, y se entregó en
mayo de 2012. Instalarla fue un complejo reto
técnico que demandó 24 cargas de hormigón,
1.400 bloques de hormigón de
escoria, 11 toneladas de refuerzos
de acero y 900 toneladas de piedra
gruesa, sólo para los cimientos.
La máquina WRD130
utiliza unidades de sujeción
Coromant Capto, tamaños C10,
C8 y C6. Ofrece una solución
de cambio rápido que es robusta, fiable y fácil de usar.
Una vez encargada la máquina, Manoir
Industries tenía además que decidir qué
herramientas iba a usar y quién las iba a
suministrar.
El primera paso de Beaujour fue contactar con
tres proveedores habituales de Manoir
Industries y, al mismo tiempo, iniciar un
estudio con el centro de I+D de la École
Nationale Supérieure d’Arts et Métiers
(ENSAM) en Cluny. “Quería determinar el
mejor equipo de corte”, dice Beaujour,
también ex-alumno de la ENSAM. “Teníamos
que optimizar la nueva máquina y validar las
herramientas y posiciones de corte necesarias
para establecer la mejor combinación entre
velocidad, virutas y desgaste”.
Con el sistema Sandvik Coromant Capto
como claro favorito, Beaujour empezó a
trabajar con Damien Benoist, especialista en
sistemas de herramientas de Sandvik
Coromant en Orléans. “Un codo de 90 grados
para un circuito primario tiene un diámetro de
787,4 milímetros y un peso de 8 toneladas”,
dice Benoist. “Con estas piezas, hay que arrancar unas 2,5 toneladas de metal en virutas. El
mayor reto técnico fue diseñar un sistema con
la maniobrabilidad necesaria para quitar entre
4 y 20 milímetros de espesor del interior de
estas piezas y obtener la pieza acabada”.
La solución utiliza la unidad de sujeción y
corte Coromant Capto C10, diseñada
especialmente para esta aplicación. “Damien
fue capaz de transformar mis especificaciones
Los portaherramientas
incluyen varias unidades de
corte Coromant Capto C10 de
diseño especial: largas y
cortas, con combinaciones
derechas, izquierdas y neutras.
La máquina también utiliza
plaquitas intercambiables de
metal duro, que son recicladas
para Manoir Industries por
Sandvik Coromant.
metalworking world 33
Sin margen de error.
Gilles Beaujour y sus
colegas en Manoir
Industries son líderes
en bucles primarios
moldeados para
centrales nucleares.
metalworking world 35
La máquina TOS en
acción. El primer
codo mecanizado con
la máquina se entregó
en octubre de 2012.
36 metalworking world
Gilles Beaujour, de Manoir
Industries, ve un futuro
brillante para su empresa.
en una proyección industrial”, continúa
Beaujour. “Sandvik Coromant no sólo quería
vender su proyecto. También quería ayudarme
a desarrollar el proceso más eficiente”.
Benoist propuso emplear herramientas de
doble cabeza para acortar los tiempos de
cambio de herramienta. “Las herramientas de
doble cabeza se utilizan principalmente en
aplicaciones de automoción pero parecían una
situación ideal para esta tecnología”, dice. “En
ACES (Advanced Center for Engineered
Solutions), nuestro trabajo es dar respuesta a
los retos técnicos de un proyecto cuando las
soluciones estándar no bastan, con procesos
optimizados, tecnológicamente avanzados
pero económicamente viables”.
a Manoir Industries también le interesaba
que la solución de sujeción y corte fuera lo
más estándar posible. “Los cambios rápidos de
herramienta, la modularidad y la compatibilidad cruzada son elementos muy importantes
de nuestra estrategia de ahorro a largo plazo.
Debemos poder incorporar un abanico de
herramientas estandarizadas al sistema cuando
nuestro negocio de mecanizado entre en otros
sectores”, dice Beaujour.
La máquina se estrenó en septiembre de 2012.
Manoir Industries se dio pronto cuenta de que
no había tenido en consideración la vibración
de estas piezas durante el mecanizado.
Beaujour recuerda: “Habíamos dado por
sentado que el propio peso – 9 toneladas en el
caso de un codo – la mantendría fija pero el
esfuerzo generado en el corte es tan alto que la
pieza empezó a vibrar. Puse en marcha
n Sophie Maire (izq.) y Damien Benoist
(centro) de Sandvik Coromant, con
Thierry Grille (centro derecha) y Gilles
Beaujour (derecha) de Manoir Industries.
“Trabajamos juntos para encontrar una
solución óptima”, dice Beaujour.
inmediatamente un estudio con la
ENSAM para desarrollar una
montura especial para inmovilizar las
piezas. Sin embargo, para mecanizar
la primera pieza, tuvimos que
sujetarla con cadenas gruesas”.
Tampoco tenían del todo claro cómo
se encontrarían los dos cortes en el
centro de la pieza. Por su tamaño, se
inicia el corte en un extremo y luego
se gira la pieza 180 grados para
mecanizarla desde el otro lado.
“Quedamos muy impresionados
cuando vimos que la diferencia entre los cortes
era de menos de 0,1 milímetros”, dice
Beaujour.
El primer codo acabado se entregó a finales de
octubre. Cada pieza demanda 250 horas de
máquina y dos kilogramos de plaquitas de
metal duro, que son recuperadas y recicladas
por Sandvik Coromant.
Todos los que intervinieron en el proyecto
coinciden en que el éxito de la colaboración se
debe en gran parte a una pasión compartida.
“Teníamos un objetivo común y trabajamos
juntos para encontrar la solución óptima”, dice
Beaujour. “Las colaboraciones funcionan
mejor cuando se da esta compenetración”.
Son tiempos apasionantes para
Manoir
Industries. Ha entrado un nuevo inversor con
un plan sólido de cinco años, centrado en el
crecimiento del negocio, y la empresa ha
implantado una nueva estrategia para renovar
sus máquinas. “Tenemos un futuro muy
prometedor”, dice Beaujour. “Producir piezas
acabadas de alto valor añadido en la máquina
TOS es otro paso hacia la creación de la
industria del futuro”. n
Fundada en Normandía en
1917, Manoir Industries ahora
tiene una presencia global.
El grupo tiene tres mercados
clave: petroquímica y nuclear;
energía e industria; y
ferrocarriles y construcción.
Emplea 1.600 personas y su
cifra anual de ventas asciende
a unos 220 millones de euros.
En 2013, Manoir Industries fue
adquirida por el socio histórico
del grupo, el gigante chino del
metal Yantai Taihai.
La empresa se especializa en
piezas únicas concebidas y
diseñadas en colaboración con
sus clientes. Por ello, la calidad
y el servicio al cliente son
elementos clave.
Manoir Industries tiene
grandes conocimientos de
materias primas y procura
trabajar con sus clientes en las
primeras fases de un proyecto,
para desarrollar soluciones
personalizadas que favorezcan
relaciones de larga duración.
metalworking world 37
tecnología
texto: Elaine McClarence
ilustración: kjell thorsson
Un motor de
ingeniería
en la industria aeroespacial,
la sección del motor representa
la máxima expresión en
complejidad y precisión en la
fabricación. Según las
previsiones, la industria
doblará la producción durante
los próximos 15 años, al
mismo tiempo que se intensificará el uso de materiales de
38 metalworking world
gran resistencia y dureza.
Mecanizar hasta tolerancias
muy precisas es un reto
adicional en un entorno de
producción de por sí altamente
exigente. Sandvik Coromant
ofrece soluciones nuevas y
probadas para la producción de
agujeros en superaleaciones
termorresistentes (HRSA) que
cumplen los estrictos requisitos
para estas operaciones clave.
Las HRSA son difíciles de
mecanizar porque generan
fuerzas de corte altas durante
el mecanizado, y las altas
presiones y temperaturas
resultantes pueden provocar el
templado por deformación.
Además, debido a la escasa
disipación térmica, las brocas
son capaces de soportar altas
temperaturas, lo que significa
que el calor generado durante
el taladrado se retiene dentro
de la pieza. Ello a su vez crea
el riesgo de que el calor se
transfiera a la broca,
ocasionando el fallo prematuro
de la misma. n
PRECISIÓN MÁXIMA
CoroDrill 846
Las piezas de pared delgada
precisan un taladrado preciso.
La nueva CoroDrill 846 ofrece
un proceso seguro con un
desgaste controlado del filo y
fuerzas axiales reducidas.
GEOMETRÍAS DEDICADAS
CoroReamer 835
Piezas complejas sometidas a
exigencias extremas requieren una
calidad óptima del agujero. La
solución son los escariadores
enterizos de alto rendimiento de
metal duro de la familia CoroReamer,
con geometrías dedicadas para
diversas aplicaciones y materiales.
ROSCADO SEGURO
CoroTap S
El roscado de materiales
ISO-S y termorresistentes es
una operación altamente
abrasiva que obliga a reducir
al mínimo las fuerzas de corte.
CoroTap ofrece un diseño
mejorado del filo y una calidad
óptima del material para
garantizar fuerzas axiales y
pares torsores reducidos.
GRAN ACABADO SUPERFICIAL
CoroBore 824XS
Diseñadas para mandrinar agujeros de
diámetro pequeño en carcasas y ejes con
tolerancias estrechas y un acabado
superficial excelente. Estas herramientas
tienen una escala que les permite ajustar el
diámetro con una precisión micrométrica.
RENDIMIENTO SEGURO
CoroChuck 970 y 930
Estos portapinzas hidráulicos de precisión
ofrecen un rendimiento seguro de la
herramienta en las operaciones de roscado
y taladrado. Pueden apretar o aflojarse
rápidamente con una llave dinamométrica
especial, agilizando las configuraciones y
cambios de herramientas.
metalworking world 39
Print n:o C-5000:571 SPA/01
© AB Sandvik Coromant 2013:3
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Vea la historia completa en:
www.sandvik.coromant.com/gc4325