Torneado en el eje Y: una solución para la producción de piezas complejas

El torneado en el eje Y es una técnica innovadora que surgió como una solución a algunos de los mayores desafíos que enfrentan los fabricantes en la actualidad. ¿Cuáles son sus ventajas para la industria?

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¿Cómo pueden las herramientas superar los retrasos, reducir los tiempos de inactividad y acelerar la producción? A partir de esta necesidad, diferentes inventores, entre ellos Sandvik Coromant, dieron lugar al desarrollo del torneado en el eje Y, una solución innovadora para la producción de piezas complejas.

Los fabricantes se enfrentan a una serie de desafíos en su trabajo diario, entre ellos, reducir los tiempos de inactividad y acelerar la producción. El informe True Cost of Downtime 2022 de la empresa de software Senseye revela que el tiempo de inactividad no planificado cuesta a los fabricantes al menos un 50% más hoy que en el período de 2019 a 2020.

Los tiempos de inactividad imprevistos costarán a las grandes empresas industriales del Fortune Global 500 casi 1,5 billones de dólares en 2023, lo que equivale al 11% de sus ingresos. Para reducir el tiempo perdido cambiando herramientas, mejorar la estabilidad del proceso y mejorar el desgaste de las herramientas, los fabricantes necesitan la capacidad de mecanizar varias características con una sola herramienta. Es aquí donde entra en juego el torneado en el eje Y.

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¿Qué es el torneado en el eje Y?

El torneado en el eje Y es una técnica de mecanizado que ha revolucionado la forma en que se fabrican piezas de alta precisión en la industria. Gracias a esta técnica, se pueden realizar cortes en un plano perpendicular al eje de rotación de la pieza, lo que permite la fabricación de formas complejas y la realización de operaciones de torneado y fresado simultáneamente. ¿Cómo funciona?

• Ángulos de torneado

En primer lugar, es útil pensar en los ángulos de posición. La elección del ángulo correcto entre el filo de corte y la dirección de avance es vital para el éxito de una operación de torneado, ya que influye en la formación de virutas, la dirección de las fuerzas de corte y la longitud del filo de corte.

Un ángulo superior al necesario debilita el filo de corte. Si es demasiado pequeño, la herramienta puede rozar a velocidades de alto avance, lo que puede provocar destrozos.

• Metodología PrimeTurning

En 2017, Sandvik Coromant desarrolló la metodología PrimeTurning, un concepto de torneado que permite el “torneado omnidireccional” para una mayor flexibilidad de mecanizado. Partiendo de la base de que se introduce la herramienta a la altura del portapinzas y elimina el material a medida que avanza hacia el final de la pieza de trabajo, la PrimeTurning permite aplicar un ángulo de posición pequeño, un ángulo de avance mayor y la posibilidad de mecanizar con parámetros de corte más elevados.  

Por sí sola, la metodología PrimeTurning es una hazaña innovadora para el torneado. Además de aumentar la productividad gracias al control de virutas, el equipo también quería ayudar a los fabricantes a mecanizar formas más complejas e innovadoras. La PrimeTurning actuó como uno de los varios bloques de construcción que llevaron al desarrollo del torneado en el eje Y. 

Detrás de este desarrollo está Per-Anders Stjernstedt, ingeniero sénior en Sandvik Coroman, quien trabaja en Gävle (Suecia) y ha participado en varias innovaciones de la compañía. Uno de sus mayores orgullos hasta la fecha es el torneado en el eje Y.

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¿Cómo funciona el torneado en el eje Y?

Como el propio nombre indica, el nuevo método utiliza el eje Y, de modo que se emplean los tres ejes simultáneamente al mecanizar. La herramienta gira alrededor de su propio centro, la plaquita está posicionada para mecanizar en el plano Y-Z, y el eje del husillo de fresado interpola durante el torneado. Esto permite mecanizar formas complejas con una única herramienta.

El torneado en el eje Y ofrece múltiples ventajas. Entre ellas, la posibilidad de mecanizar varias características con una única herramienta reduce el tiempo de ciclo. Además, el hecho de no tener que cambiar de herramienta minimiza el riesgo de los puntos de fusión o las irregularidades entre superficies mecanizadas adyacentes. Las principales fuerzas de corte van dirigidas al eje de la máquina, mejorando así la estabilidad y reduciendo el riesgo de que se produzcan vibraciones.

Para mejorar el acabado superficial, las plaquitas Wiper se diseñan con un filo Wiper situado donde el filo recto se encuentra con el radio de punta.

El método también ayuda a mantener constante el espesor de viruta, tanto en el torneado con una profundidad de corte constante como en el torneado de contornos en la pieza. Como el ancho de las virutas no cambia, el riesgo de atasco de viruta disminuye significativamente.

Esto no solo permite operaciones de mecanizado más fiables, sino que al saber que el torneado puede llevarse a cabo sin contratiempos, los fabricantes pueden alejarse de sus máquinas y hacer que funcionen sin supervisión.

Creando el futuro

Desarrollar el torneado en el eje Y fue un trabajo de largo aliento. “Cuando el equipo empezó, teníamos una idea que el mercado no había visto nunca. Llevó tiempo demostrar que nuestras ambiciones podían hacerse realidad, pero, tras muchas pruebas internas, constatamos ya una reducción del 51 % en los tiempos de ciclo utilizando el torneado en el eje Y con respecto a los métodos de la competencia”, explica Stjernstedt.

Para complementar el torneado en el eje Y, Sandvik Coromant también ha desarrollado una nueva variante CoroTurn Prime adecuada para ejes, bridas y componentes con entalladuras y la herramienta doble CoroPlex YT, que se utiliza mejor con un ángulo de posición de entre 60° y 90° para un mecanizado más productivo.