MAQUINARIA

42

Foto: i1.ytimg.com

Afiladoras de herramientas, la evolución del reafilado Camilo Marín Villar Editor

Una herramienta es tan buena, como sus filos.

El reafilado es una tarea muy exigente. Sólo herramientas perfectamente fabricadas y afiladas garantizan piezas correctas, tiempo de preparación breve y, con ello, menores tiempos improductivos.

El afilado –crear por primera vez o devolverle a una herramienta de corte la geometría y el acabado superficial ‘ideal’ para su buen uso– es tan antiguo como el origen de la humanidad: apenas el hombre aprendió a fabricar herramientas tuvo que pensar en cómo afilarlas. Un correcto afilado no es producto del azar ni un proceso intuitivo. Estos conocimientos se adquieren con mucho esfuerzo y a través de años de trabajo, por lo cual, los buenos afiladores son sumamente valorados en la industria del metal. En Colombia, cada vez es más difícil encontrar a expertos en este arte, especialmente, cuando se trata de afilar herramientas complejas. Aunque es un proceso común y en los talleres de maquinado, por lo menos, hay un esmeril o una rectificadora para reacondicionar los útiles, muchas veces, este trabajo no es estándar y tampoco está controlado.

WWW.METALACTUAL.COM

43

MAQUINARIA

En la mayoría de las ocasiones, las metalmecánicas se limitan a reafilar los buriles o las brocas convencionales y, para las herramientas especiales, prefieren subcontratar el servicio con firmas externas. Cuando una empresa subcontrata un afilado está dejando a disposición de terceros esa área. Esos terceros ofrecen un proceso eficiente y especializado, con personal capacitado y equipos acordes para cada necesidad. Ahora bien, el afilado en el taller garantiza la autonomía y la disponibilidad de las herramientas, así como la reducción de tiempos de entrega y un mayor control del proceso. En todo caso, bien sea que se realice outsourcing o internamente, el reafilado es un tema de vital importancia que no puede menospreciarse.

Afilar es una de las operaciones más delicadas e importantes. Una herramienta en mal estado ocasiona perdida de tiempo, calidad y dinero.

No obstante, cuando se habla de este tema, las metalmecánicas nacionales se resisten a la actualización. “Más allá de los costos que implica la adquisición de nueva tecnología, el problema es modificar la cultura del trabajador. Para un operario, acostumbrado al afilado manual en el esmeril, es muy complicado trabajar de otra forma”, añadió Sepúlveda. Es vital romper esa limitación, promover el cambio cultural y adoptar mejores prácticas de afilado. Para ello, la industria ofrece afiladoras para cada presupuesto y necesidad del mecanizado. Aunque siempre serán indispensables los conocimientos de un buen afilador, hoy se pueden reacondicionar las herramientas de corte con máquinas que garantizan la simetría entre los filos,

las dimensiones y los ángulos, sin requerir expertos. Hay opciones que van desde las máquinas tipo tajalápices, en las que se pueden afilar las brocas y las fresas escariadoras, en cuestión de minutos, a través de movimientos sencillos de rotación, hasta las más sofisticadas afiladoras universales CNC, capaces de reacondicionar todo tipo de herramienta de corte, realizar la inspección final y generar un informe pormenorizado del proceso.

En la variedad está la clave • Afiladoras portátiles (tipo tajalápices): las máquinas más comunes para el afilado de herramientas de corte son las afiladoras portátiles, que permiten rectificar los ángulos convencionales (118°, 135°, 140° y 150°, entre otros) de las brocas, las fresas y los escariadores. La mayoría de estos equipos se usa para afilar un solo tipo de herramienta, se limita al pulimiento de la cara plana y no rectifica los filos, aunque la línea moderna ya ofrece esta última función. Según Óscar Manrique, gerente Técnico Nacional de la compañía Herratec, las afiladoras portátiles son muy útiles para los pequeños

Foto: www.darex.com

Foto: www.herratec.com

En materia de afilado no se puede improvisar. La demanda exige empresas eficientes, piezas con menores tolerancias y acabados superficiales más prolijos. Como afirma el ingeniero Olver Sepúlveda, jefe

de Servicio Técnico de Herramientas de la firma Imocom, “Antes no importaba detener una máquina mientras se afilaba la herramienta, pero, a medida que han surgido las necesidades de reducir los tiempos de alistamiento y de fabricación, así como los periodos improductivos, también es indispensable profesionalizar el afilado y la estabilidad de este proceso, tanto como la inspección dimensional y geométrica de las herramientas”.

Los equipos portátiles pretenden satisfacer las necesidades de afilado clásicas, ofrecer calidad y estandarización del proceso, junto a la sencillez de la operación.

WWW.METALACTUAL.COM

MAQUINARIA

Foto: amartechnotools.com/

Las afiladoras convencionales ofrecen una extensa variedad de accesorios de sujeción y montaje.

y medianos talleres que realizan procesos puntuales, y que mecanizan con un portafolio de herramientas tradicional. “Estas máquinas se caracterizan por su sencillez y su practicidad de operación, ya que no exigen el conocimiento de un afilador. Con una breve instrucción, un almacenista puede realizar el trabajo y poner a punto las herramientas para el maquinado, pues no hay que ejecutar maniobras de sujeción ni desplazamientos”, explicó el ingeniero. Básicamente, son unidades de afilado muy versátiles, que en su interior tienen ruedas abrasivas (piedras), conectadas a un motor para trabajo pesado, que supera las 3.000 rpm. La estructura básica cuenta con módulos para el afilado, en los cuales el operario inserta la herramienta, previamente acoplada con una boquilla, para que el sistema de piedras rectifique la geometría del útil. Cada módulo está diseñado para afilar ángulos y filos específicos y estándar, hay equipos que permiten ajustar la geometría del desahogo (ancho de filo trasversal, profundidad del desahogo, ángulo de posición y del destalonado). Además, el mercado ofrece afiladoras portátiles equipadas con

accesorios para afilar otras herramientas de corte, como brocas de grandes diámetros y avellanadores. Son máquinas que se pueden adaptar según las necesidades y el crecimiento del taller. Es importante que el trabajador realice correctamente el acople y la graduación de la herramienta en la boquilla correcta, además, que seleccione bien el ángulo del afilado. La operación es aprueba de errores, ya que, tanto las boquillas como los agujeros están debidamente marcados y el mecanismo tiene topes que limitan el movimiento.

mide el diámetro, localiza y posiciona el filo, determina el espesor del alma, e identifica el punto inicial de contacto de la herramienta con la muela y procede al afilado. Se trata de máquinas muy rápidas, que rectifican herramientas con precisión y rapidez, dependiendo del estado y del tamaño de la herramienta.

Según su tecnología y desarrollo, las afiladoras portátiles pueden reafilar herramientas sólidas (brocas, fresas, escariadores y avellanadores) de dos, tres, cuatro y seis filos, con diámetros entre los 1,5 mm y los 52 mm y longitudes desde 50 mm hasta 222 mm. Incluso, hay equipos que cuentan con un pequeño tablero digital (CN), para la programación del proceso automáticamente. Estas afiladoras pueden almacenar en la memoria las geometrías de las puntas de las herramientas definidas por el usuario. Disponen de un menú rápido que localiza la punta de la herramienta,

Foto: www.topworktw.com

44

Afiladora universal convencional

WWW.METALACTUAL.COM

WMS

NIIF

MOB

El ERP Industrial Factory es un desarrollo de software que acompaña a la INDUSTRIA colombiana hace más de 26 años. Integra y controla procesos por medio de secciones modulares de MRP-I I (Manejo de Recursos de Producción), Modelo WMS (Sistema de Gestión de Almacenes), CRM (Administración de Relaciones con Clientes), HRM (Nómina y Gestión Humana), FRM (Administración de Recursos Financieros) y su nuevo desarrollo MOBILE , los cuales ya se encuentran actualizados con Normas Internacionales. Adicionalmente cuenta con la consultoría NIIF porque sabe que los cambios en su empresa no se comparan con alguna otra y el proceso de estos cambios son de profundidad y gran relevancia de las distintas decisiones a nivel gerencial.

Sectores Específicos - Metalmecánica. - Farmacéutica. - Plásticos. - Confecciones. - Industria Química. - Textiles. - Vidrios. - Alimentos. - Calzado. - Cosméticos. - Empaques. - Otras Industrias. Síganos en:

Carrera 36 N° 25B-39 - PBX: (57) 244 7604 [email protected] - Bogotá D.C. - Colombia

www.factory.com.co

¡IMPORTANTE! Desde el 1 de enero del 2014 las empresas (grupo II) debieron iniciar paralelo entre Normas Colombianas y Normas Internacionales de contabilidad. ¿Su empresa ya inició el proceso?. Contamos con consultores certificados por el ICAEW, para garantizar una perfecta asesoría en su empresa.

46

MAQUINARIA

Foto: img.directindustry.com

para el afilado helicoidal y el rectificado de interiores; cabezales divisores de hasta 24 o 60 dientes; extensiones para el husillo o para el disco abrasivo, prensas universales y árboles para el afilado de brocas y buriles. Además, portapinzas con juego de pinzas, sistema de refrigeración y extractor de polvo. Afiladora universal CNC

Al respecto, el ingeniero Manrique dice: “Seguramente, un afilador experto puede igualar el tiempo de una máquina portátil, pero es muy difícil que afile a ritmo constante y con igual calidad todas las herramientas. De hecho, si el trabajador no cuenta con los conocimientos necesarios, tardará mucho más afilando en un esmeril que en una afiladora”. En Colombia se pueden encontrar máquinas afiladoras portátiles entre $1.800.000 y $4.000.000.

Con un afilado correcto toda herramienta de corte puede alcanzar su “estado perfecto”, con el que se consigue el objetivo para el que está construida, con el máximo control, la mínima fuerza y el menor costo posible. • Afiladoras universales convencionales: estas máquinas son muy conocidas y usadas para la fabricación y la reparación de los filos y ángulos de corte de una gran variedad de útiles. Además de las herramientas tradicionales, se pueden reafilar las fresas circulares, los machos, las fresas madre, las cuchillas y todas las superficies planas.

Su operación es manual y su estructura cuenta con una mesa de trabajo dispuesta horizontalmente, en la que se acoplan diferentes accesorios de sujeción para cada tipo de herramienta. El portapiezas puede estar equipado, por ejemplo, con un carro longitudinal y un carro transversal, que permiten realizar los desplazamientos rápidamente y de manera sencilla. Además, el husillo se puede impulsar individualmente, o acoplado al carro longitudinal, para realizar los movimientos de giro y avance. El afilado se realiza por medio de una piedra abrasiva intercambiable, montada sobre un disco giratorio y un cabezal graduable. Las piedras se utilizan según el ángulo de ataque y el material de la herramienta. Hay muelas de diamante para afilar herramientas de tungsteno y piedras de nitruro de boro cúbico (CBN) para útiles de acero rápido. Estas afiladoras se pueden adquirir con una serie de dispositivos opcionales, de acuerdo con la necesidad de cada empresa. Entre otros accesorios, los fabricantes ofrecen sistemas de montaje para el afilado de fresas de disco y para radios de diferentes rangos; árboles para el rectificado exterior; accesorios

Según explica el ingeniero Olver Sepúlveda, las afiladoras universales abren el abanico de posibilidades para las empresas metalmecánicas, gracias a su versatilidad y a su mayor precisión. Con estos equipos se puede reacondicionar gran variedad de geometrías y herramientas de corte. • Afiladoras universales CNC: en materia de afilado, estas máquinas se encuentran en el pináculo del escalafón tecnológico. Básicamente, funcionan como un centro de mecanizado CNC de cinco ejes, pero utilizan piedras abrasivas en vez de herramientas de corte; tienen amplios recorridos, tanto en el eje transversal y vertical, como en los ejes rotativos, y ofrecen altas velocidades de avance, con un giro del cabezal de alta velocidad. La precisión del afilado es de micras, y están programadas para ejecutar un sinfín de operaciones; pueden realizar desde rectificados convencionales, hasta maquinados de hélice, afilados de herramientas con radio, brocas helicoidales, fresas madre, fresas de ángulo y prismáticas, así como los destalonados rectificados para avellanadores, brocas escalonadas y machos, tanto en sentido axial como radial o combinaciones de destalonados axial/radial. Incluso, es posible fabricar por completo las herramientas más complejas, como las puntas de broca para la minería. Además de la ventaja de la automatización, las afiladoras CNC minimizan las operaciones de montaje y desmontaje de los diferentes sistemas de sujeción, que suponen pérdida de tiempo, ya que pueden ejecutar, prácticamente, cualquier tipo de afilado con un equipamiento y en una sesión.

WWW.METALACTUAL.COM

Cuentan con cabezal portapiezas y portaherramientas, con cambiador automático accionado por servomotores, y usan sistemas de amarre hidráulicos de alta concentricidad, y refrigeración múltiple y específica para la zona de corte.

Sin importar la producción o el tamaño, ningún taller metalmecánico puede funcionar eficientemente si no mantiene afiladas todas sus herramientas de corte. La gran mayoría de estas afiladoras incluye un software intuitivo, en el que es posible realizar simulaciones en 3D, tanto de reafilados como de los trabajos nuevos. Se puede calcular el tiempo de maquinado y elegir un gran portafolio de muelas de abrasión.

Afilar o no afilar… La industria metalmecánica es un negocio y, como tal, su objetivo es dar resultados económicos positivos. Ningún industrial invierte dinero, tiempo y esfuerzo para generar pérdidas. Desde ese punto de vista, la decisión de afilar, o no, debe ser consecuente con la reducción de costos por cada pieza maquinada.

Foto: www.jrtools.fi

Óscar Manrique comenta, “La evaluación del reacondicionamiento debe incluir, entre otros factores, el análisis de los costos por afilado, el tipo de herramienta y su recubrimiento, el material a cortar, el proceso y el acabado superficial que se requieren. Por ejemplo, existe una gran variedad de herramientas especiales que, por su alto costo, es más rentable recuperar mediante el afilado y la reconstrucción”.

La tecnología CNC permite reacondicionar y fabricar todo tipo de herramientas de corte, con alta precisión.

WWW.METALACTUAL.COM

MAQUINARIA

La conclusión es afilar bien. Un reacondicionamiento deficiente causa numerosos problemas a la empresa, aumenta el consumo de herramientas y disminuye la calidad del producto. Conviene considerar que el precio de las herramientas de corte influye ostensiblemente en los gastos de fabricación de cualquier pieza maquinada y, en particular, el afilado interviene, para mal o para bien, en proporciones que varían entre 50 % y 80 % de ese costo.

La importancia del control Para que la herramienta quede bien afilada, se necesita que tenga la forma prescrita y que sus propiedades físicas y mecánicas no sean alteradas por un recalentamiento anormal durante el proceso. Así mismo, es importante inspeccionar y verificar que la geometría del útil corresponda a la exigencia del trabajo que se efectuará. Gracias a la dureza del diamante y del nitruro de boro cúbico, las piedras abrasivas pueden lograr altos rendimientos en el afilado de herramientas de corte.

Los talleres de arranque de viruta no deberían desechar sus herramientas después del primer proceso: es importante cuidarlas y valorarlas. Para ello, hay que trabajar con cada herramienta hasta la zona normal de corte. Esto quiere decir un uso no mayor al 80 % de su vida útil, lo cual aumenta la posibilidad de reafilados sin sacrificar la geometría de la herramienta.

Por ello, según el ingeniero Sepúlveda, “En Colombia se hace necesario evolucionar en el temas de verificación e inspección de las herramientas afiladas, y de las piedras o discos abrasivos, puesto que, hasta el momento, se han usado instrumentos de medición convencionales, como calibradores pie de rey, micrómetros, goniómetros, indicadores de carátula, entre otros; y equipos tradicionales, como el proyector de perfiles, el cual depende, subjetivamente, del ojo humano. Estos métodos contribuyen a la verificación dimensional y geométrica del afilado de la herramienta, pero no la garantizan en su totalidad, como sí lo puede hacer un equipo de medición y verificación CNC”.

Si se extralimita un elemento de corte hasta alcanzar las zonas críticas, se pueden ocasionar quebraduras, despuntes y cambios importantes en su geometría, lo cual genera la pérdida total del útil o su reconstrucción. Frente a este tema, el ingeniero Sepúlveda, explica, “Lo más importante es que el afilado no vaya en contravía con las utilidades de la empresa. El reacondicionamiento no debe ocasionar tiempos muertos, pues, detener cinco minutos las máquinas, varias veces al día, generará fugas considerables de dinero. Lo mejor es realizar una evaluación profesional del maquinado, y elegir aquellos afilados que contribuyan a alcanzar los objetivos de la producción”. “En ocasiones el desgaste de las herramientas, su despicado o amellado, producen mayor consumo de potencia de la máquina y eso se ve reflejado en mayores costos; además, genera acabados deficientes y perdidas por daños o devoluciones de las piezas”, aseguró Sepúlveda. Cada caso y taller son diferentes; pero, por lo general, toda herramienta debe aprovecharse hasta su máxima longitud, es decir, si la longitud del elemento de corte supera la profundidad que se requiere maquinar, este se puede reafilar cuantas veces sea necesario, hasta llegar al límite de corte establecido por las dimensiones de la pieza.

Foto: www.somta.co.za

48

La inspección y verificación de las herramientas se realiza de forma automática, a través de cámaras telecentricas que procesan la imagen y generan modelos 3D, además entregan resultados y registros pormenorizados de la inspección.

WWW.METALACTUAL.COM

49

MAQUINARIA

Ventajas del uso de la tecnología CNC para el reafilado y la inspección de herramientas 3 Reducción de reafilados de herramientas de corte en compañías externas. 3 Reducción de tiempos muertos por afilados deficientes. 3 El uso constante de las herramientas de corte y eliminación de las paradas continuas. 3 Eliminación de plazos de entrega de empresas de reafilado externas. 3 Que el personal interno tenga la habilidad de reafilar una herramienta de corte a la altura de una compañía externa de reafilado. 3 Unificación del sistema de reafilado y de inspección. 3 Garantía de la geometría original de la pieza, así como la reconstrucción de la herramienta dañada.

Dichos equipos no trabajan con comparadores de carátula de contacto, sino que visualizan la geometría mediante cámaras telecéntricas, que enfocan la geometría, sin necesidad de contacto y garantizan las dimensiones, la geometría y la visualización del afilado. La nueva tecnología de inspección CNC mide en varios ejes y con varias cámaras, según la necesidad del cliente y la complejidad geométrica de la herramienta. Además, compara perfiles teóricos, y genera reportes cuantitativos y cualitativos muy completos. Se pueden usar también como opción para medir diferentes sistemas de sujeción para fresado, torno y electroerosión, como CAT, BT, ISO, HSK, KM, Capto, etc., así como para medir roscas, discos de sierra y fresas madre. Fuentes • Olver A. Sepúlveda Sepúlveda. Jefe de Servicio Técnico de Herramientas – división metalmecánica– de Imocom S.A., [email protected] – www.imocom.com.co • Oscar Andrés Manrique Pardo. Gerente Técnico Nacional de Herratec S.A. [email protected] - www.herratec.com.co • www.darex.com/ www.vertex-tw.com.tw/ www.walter-machines. com/ www.zoller.info/es

ISO

Control de Calidad y Automatizacion •Micrómetros y calibradores mecánicos y digitales. •Relojes comparadores y palpadores. •Bases magnéticas. •Medidores de altura. •Control estadístico de proceso. •Medidores de espesores. •Superficies de referencia de granito negro.

• Multímetros y amperímetros • Fuentes de voltaje • Termómetros • Medidores de humedad • Medidores de flujo de aire • Medidores de luz y sonido • Tacómetros • Medidores de presión • Medidores de calidad de agua

CALIBRACIÓN Y MEDICIÓN ISO/IEC 17025

LÍNEAS QUE REPRESENTAMOS

Calle 23 No. 116-31, Piso 4 / Bodegas 32- 33 Parque Industrial Puerto Central TEL: 57-1- 327 5151 / 745 7474 - [email protected] Bogotá - Colombia

www.eci.co