Cintuple crecimiento forjado con centros de torneado CNC

Atomic City Tool (ACT), Inc., vio crecer su volumen de producción después de que comenzó a fabricar herramientas para el forjado en caliente de válvulas de motores automotrices y no automotrices. Impulsado por cinco centros de torneado CNC horizontales Cincinnati Machine, ACT ha visto un aumento de cinco veces en el volumen en poco más de cinco años de fabricación de herramientas para válvulas. Así lo informa Bob Smith, quien fundó la empresa Oak Ridge, Tennessee, hace 30 años.

Las máquinas Milacron (tres Talons y dos Avengers) permiten a ACT crear herramientas de forjado que producen geometrías de válvula prácticamente perfectas y acabados superficiales excepcionales.

ACT produce de 8000 a 9000 piezas de herramientas de forja desechables/consumibles cada mes para cumplir con los requisitos de producción e inventario de dos plantas de fabricación de válvulas, que en conjunto producen más de 50 millones de válvulas por año. Las herramientas están hechas de aceros H-10, H-11, H-13 y H-19 para diferentes tamaños y configuraciones de válvulas. Todas las herramientas están tratadas térmicamente y la mayoría también están nitruradas.

El objetivo del fabricante de válvulas es dar forma a las válvulas para que terminen su forma únicamente a través del forjado de precisión, dice el Sr. Smith. Esto optimiza la integridad física de la válvula mientras minimiza las operaciones de procesamiento y los costos de las piezas. Sin embargo, impone exigencias críticas a las herramientas.

Para dar forma precisa a las válvulas, ACT crea extrusiones y herramientas de acuñación, esencialmente troqueles de forja. Se calienta una pieza de válvula, luego se presiona en un orificio de la herramienta de extrusión para crear la geometría de la válvula, un vástago redondo que se ensancha hacia una base ancha. Luego, un troquel de acuñación da forma a la geometría de la parte inferior de la base de la válvula.

"Las herramientas utilizadas en estos procesos deben forjar prácticamente una válvula perfecta con una parte inferior con acabado forjado", dice el Sr. Smith. Los centros de torneado de Milacron no solo "clavan" la geometría dimensional (ID, OD y combinación de conicidad), sino que también logran un acabado superficial por debajo de 0,8 Ra.

La precisión y los acabados que logra ACT en los centros de torneado de Milacron han mejorado drásticamente la vida útil de las herramientas para las plantas de válvulas y han eliminado las costosas operaciones de acabado. "Las máquinas reducen considerablemente el costo por válvula, que es lo más importante", dice.

Los diámetros exteriores de las herramientas van desde 0,5 pulgadas a 3,25 pulgadas y las longitudes van desde una pulgada a 9,5 pulgadas. Los diámetros internos del vástago pueden ser tan pequeños como 0,2664 pulgadas.

Los HTC Talon y Avenger también tornean en duro algunas dimensiones de acabado después del tratamiento térmico y la nitruración, todo con una tolerancia de menos de 0,0005 pulgadas. "Con las herramientas en el extremo superior de la escala de dureza Rockwell C, esta es una prueba real de la rigidez y la capacidad de amortiguación del centro de torneado", dice, "pero las capacidades de repetición han sido excelentes".

Atomic City Tool es un taller completo de herramientas y troqueles, que se especializa en herramientas de precisión, calibres y accesorios para las industrias de motores herméticos, fibras sintéticas, rodamientos, estampado y motores/automotrices. Atiende a clientes desde Pensilvania hasta Florida y desde la costa atlántica hasta Arkansas. El taller de 35 empleados es conocido en toda la región por su mecanizado creativo y por las estrechas tolerancias que tienen.

Hace cinco años, ACT ganó un contrato de licitación para producir herramientas para válvulas. El herramental fue un éxito inmediato. El volumen aumentó, absorbiendo rápidamente la capacidad del equipo de torneado existente de la planta. Ante una necesidad crítica de capacidad adicional, el Sr. Smith y su personal se concentraron en encontrar centros de torneado versátiles y probados que pudieran satisfacer la creciente cantidad y calidad que demandaban los clientes.

Después de evaluar los centros de torneado CNC de muchos de los principales fabricantes, seleccionaron tres centros de torneado Talon 208 de Milacron. Los factores decisivos fueron la rigidez, la potencia y la capacidad de sujeción, dice el Sr. Smith. Quedó particularmente impresionado por su precisión en los materiales de alta dureza.

Alrededor de un año y medio después, buscando nuevamente expandir su capacidad, ACT decidió buscar centros de torneado que ofrecieran una opción de husillo secundario. "Nos dimos cuenta de que la máquina de husillo secundario correcta ofrecería una gran eficiencia en algunas de nuestras familias de piezas", dice el Sr. Smith.

ACT evaluó casi todos los centros de torneado que ofrecían un husillo secundario. "Todos, excepto el Avenger, parecían estar diseñados solo para trabajos ligeros, poco mejor que un corte facial ligero", dice el Sr. Smith. La Avenger tiene un eje secundario mucho más potente:8 hp, en comparación con los 3 hp de otras máquinas.

Los Vengadores han reducido significativamente el tiempo de ciclo en cada familia de herramientas que se ejecutan en ellos. La capacidad de subeje permite que ACT maneje gran parte de su trabajo con menos configuraciones y operaciones de procesamiento. "Estamos produciendo muchas herramientas en una sola operación que antes requería dos", dice el Sr. Smith. "Además, la potencia y la rigidez del Avenger nos permiten hacer cortes más profundos en aceros duros para las herramientas de las válvulas".

El taller opera sus centros de torneado CNC Talon y Avenger 60 horas semanales en turnos de 10 horas, 6 días a la semana con una demanda de clientes en constante aumento. Las herramientas para válvulas han crecido hasta el punto en que ahora se manejan como un negocio separado para la empresa, dice el Sr. Smith.

"Durante los próximos cinco años, probablemente agregaremos de tres a cinco centros de torneado adicionales y reemplazaremos nuestros tornos CNC que no son de Milacron y las nuevas máquinas serán Talons o Avengers. Comprar los centros de torneado de Milacron ha demostrado ser una de mis mejores decisiones comerciales . Los he recomendado a muchas otras personas en el negocio de la metalurgia". SMS