La vibración de baja frecuencia aumenta la productividad del taller

Este video describe brevemente la vibración de baja frecuencia. Crédito:Marubeni Citizen-Cincom Inc.

El torneado de superaleaciones en una máquina es un desafío. Estos materiales, a menudo rebeldes, pueden resultar duros para las herramientas de corte de carburo y producir virutas largas y fibrosas que envuelven las piezas y dejan un acabado superficial deficiente. Romper virutas cortas con este material fue una lucha para un taller hasta que descubrió una nueva tecnología en una máquina de tipo suizo que compró recientemente.

Antes de descubrir la tecnología que ha alterado drásticamente la forma en que se mecanizan los trabajos en un torno de tipo suizo, Slabe Machine Products (Willoughby, Ohio) dependía del refrigerante a alta presión para romper las virutas y eliminarlas de la zona de corte. Sin embargo, solo con este proceso, puede ser difícil colocar correctamente el flujo de refrigerante en el ángulo y la presión perfectos para tener éxito.

Cuando Slabe Machine compró su primer torno de tipo suizo Citizen-Cincom de Marubeni que venía equipado con tecnología de vibración de baja frecuencia (LFV) en 2018, el taller experimentó ventajas inmediatas, que incluyen virutas cortas, vida útil mejorada de la herramienta y acabado superficial de la pieza, ahorro de tiempo , y una mayor productividad general. De hecho, la empresa quedó tan impresionada con la máquina que en un año compró 10 más de los tipos suizos con LFV.

Pero, ¿qué es LFV y cómo lo aplica Slabe Machine?

Innovación pionera

Adoptar por completo nuevas tecnologías como LFV no está fuera de lugar para Slabe Machine. La empresa es conocida por estar a la vanguardia de la innovación, según el copropietario Brendan Slabe. “Por lo general, nos sumergimos en el inicio de cualquier nueva tecnología”, dice. “La gente maneja el motor, pero la tecnología está muy cerca. Si tiene una buena combinación de tecnología y personas, tiene una receta ganadora”.

Después de experimentar la tecnología que "cambia el juego" de LFV en su primer torno tipo suizo Citizen-Cincom de Marubeni equipado con la tecnología, Slabe Machine compró 10 máquinas más como esta en un año. Créditos fotográficos:Slabe Machine Products

Sirviendo a industrias como la aeroespacial, de armas de fuego, médica, generación de energía, válvulas y cojinetes, el taller acepta una variedad de trabajos que requieren una variedad de capacidades de mecanizado. Por lo tanto, Slabe cree en mantenerse al tanto de las últimas innovaciones para estar siempre posicionado para satisfacer las expectativas cada vez más exigentes de los clientes. Él dice que su compañía fue una de las primeras en comprar máquinas de varios ejes, y se asegura de tener la última tecnología para máquinas de torneado, rectificadoras de herramientas y cortadoras CNC, máquinas de tipo suizo, impresoras 3D y máquinas de chorro de agua.

Entonces, cuando el distribuidor de Slabe Machine para las máquinas herramienta de Marubeni Citizen-Cincom, Concentric Corp. (Cleveland, Ohio), sugirió que el taller probara la tecnología LFV, Slabe aceptó la idea. Compró un centro de torneado Citizen L20 Swiss en el que completó operaciones de torneado, ranurado y taladrado con LFV.

Slabe llama al momento en que descubrió lo bien que funciona esta tecnología un momento "eureka". "Encontramos un punto óptimo mágico en el que nuestras herramientas pasaron de durar 50 piezas a 500", explica.

¿Vibración? Sin problema

Aunque la vibración no suele ser bienvenida en un proceso de mecanizado, la vibración de baja frecuencia, desarrollada por Citizen para sus tornos de tipo suizo, ha demostrado ser beneficiosa para Slabe Machine de muchas maneras. Debido a que la tecnología está diseñada especialmente para materiales difíciles de mecanizar, como Inconel, Hastelloy, acero inoxidable, cobre y aluminio, ha funcionado de maravilla en los 11 tipos suizos de cabezal deslizante Marubeni Citizen-Cincom del taller, que incluyen L12, Modelos L20 y L32.

¿Cómo funciona la vibración en beneficio de una herramienta de corte? La tecnología LFV hace oscilar deliberadamente el cortador en el eje Z al mismo tiempo que la rotación de la barra. A veces, saca completamente el cortador del corte.

Marubeni Citizen-Cincom dice que los cortes de aire intencionales rompen las virutas en pedazos consistentemente pequeños para que puedan ser expulsados ​​fácilmente, minimizando los problemas de enredo de virutas en espiral alrededor de la pieza de trabajo o la herramienta, lo que se conoce como "nido de pájaros".

“Suena como una vibración problemática cuando se usa LFV”, explica Slabe. “Pero la herramienta solo se separa de la pieza de trabajo durante un nanosegundo, se vuelve a acoplar y convierte las virutas en virutas (pequeñas) casi similares a las de un fresado. Las herramientas duran notablemente más”.

Control de tamaño de viruta

Los tornos de tipo suizo que contienen LFV también brindan la capacidad de controlar perfectamente el tamaño de la viruta. "LFV es una sincronización de oscilación de alta ingeniería a través de los accionamientos de la máquina", explica Matt Klecka, vicepresidente de ventas de Concentric Corp. "Su control es tan simple como cambiar las variables en una línea de código de programa para cambiar la configuración de su chip".

La máquina Slabe usó múltiples ³ /₈ -pulgadas que penetraron cerca de cinco pulgadas de profundidad en esta aplicación, que alguna vez produjo virutas largas y fibrosas que afectaron la vida útil de la herramienta y el acabado de la superficie. Pero ahora se producen chips cortos usando la programación de LFV dentro del control de la máquina.

Para encontrar el chip perfecto para un rendimiento óptimo o el "punto óptimo", como lo expresa Slabe, puede ser necesario un poco de prueba y error por parte del maquinista. Él explica que no hay un manual de referencia para encontrar los parámetros correctos donde la herramienta funciona perfectamente y cuando la viruta se romperá en el momento justo. Agrega que cree que el conocimiento tribal está involucrado.

Slabe cita un ejemplo específico de cuando LFV creó chips más cortos para una aplicación de Hastelloy en el taller sin "más cadenas". En este caso, la empresa utilizó múltiples ³ /₈ taladros de una pulgada que penetraron cerca de cinco pulgadas de profundidad. “Solíamos tener virutas largas, fibrosas, que retenían el calor y que mataban las herramientas de carburo que se envolvían aleatoriamente alrededor de los taladros y nos obligaban a detener el proceso a la mitad para extraerlos y purgarlos”, dice. Pero ahora son pequeñas, justo como le gustan sus fichas.

La acumulación minimizada en los bordes de corte, la generación de calor y el consumo de energía reducidos son beneficios adicionales de la tecnología LFV, según Marubeni Citizen-Cincom. Además, el mismo tipo de herramientas de corte que utiliza Slabe Machine para el torneado convencional también se puede utilizar para el torneado LFV. La empresa también lo utiliza para operaciones de taladrado, ranurado y roscado. En el caso de aplicaciones de ranurado, la herramienta de ranurado oscila/se hunde hacia adentro y hacia afuera en dirección normal a la circunferencia del material en barra en el eje X.

Aumento de la productividad

Después de implementar una máquina de tipo suizo con LFV, Slabe Machine experimentó rápidamente una vida útil más larga de la herramienta, mejor acabado superficial de

Slabe dice que LFV ha presentado oportunidades para mecanizar nuevos tipos de piezas en sus tornos tipo suizo que antes se hacían en otras máquinas. Por ejemplo, las cubiertas de las puntas aeroespaciales ahora se mecanizan en los tornos suizos.

piezas de trabajo y ahorro de tiempo para el maquinista y el negocio en general. Todos estos beneficios equivalen a una mayor productividad para la empresa. Debido a estos resultados, Slabe tomó la decisión de comprar más máquinas con LFV. El momento era el adecuado porque todas las máquinas suizas de la empresa necesitaban ser reemplazadas debido a su vejez.

“Estaba planeando reemplazar las máquinas una a la vez, pero decidí reemplazarlas en menos de un año porque las ventajas de eficiencia eran muy grandes”, dice Slabe, señalando que probablemente no comprará otro tipo suizo que no No incorporar esta tecnología.

Slabe dice que LFV ha presentado oportunidades para mecanizar nuevos tipos de piezas en sus tornos de tipo suizo que antes se hacían en otras máquinas. Por ejemplo, las cubiertas de las puntas aeroespaciales ahora se mecanizan en tornos suizos. Explica que, en el pasado, la empresa perforaba con pistola los orificios para estas piezas en una máquina separada, pero ahora los orificios se pueden perforar en Swiss. “Por lo general, las máquinas suizas no tenían la fuerza o la potencia para perforar agujeros de media pulgada de cuatro o cinco pulgadas de profundidad”, dice. “Pero ahora corta un poco más libremente porque solo corta de forma incremental con la tecnología LFV”. Añade que este tipo de "mecanizado de alta velocidad" permite realizar cortes más ligeros utilizando menos potencia en comparación con los procesos convencionales que requieren mayor potencia y cortes más pesados.

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