Crecimiento de producción quintuplicado con centros de torneado CNC Cincinnati Machine

Atomic City Tool (ACT), Inc., vio su volumen de producción multiplicarse por cinco después de comenzar a fabricar herramientas para el forjado en caliente de válvulas de motor 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 fabricar herramientas para válvulas. Así lo informa Bob Smith, quien fundó la empresa de Oak Ridge, Tennessee hace 30 años.

Las máquinas Milacron —tres Talons y dos Avengers— permiten a ACT crear herramientas de forja que producen geometrías de válvula virtualmente perfectas y acabados superficiales excepcionales.

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

El objetivo del fabricante de válvulas es dar forma a las válvulas a forma final únicamente a través de forjado de precisión, dice el Sr. Smith. Esto optimiza la integridad física de la válvula mientras minimiza operaciones de procesamiento y costes de pieza. Sin embargo, pone demandas críticas en el herramientado.

Para dar forma de precisión a las válvulas, ACT crea extrusiones y herramientas de acuñación —esencialmente matrices de forja. Un lingote de válvula se calienta, luego se prensa en un orificio en la herramienta de extrusión para crear la geometría de la válvula, un vástago redondo que se ensancha a una base ancha. Una matriz de acuñación luego da forma a la geometría inferior de la base de la válvula.

"Las herramientas usadas en estos procesos deben forjar virtualmente una válvula perfecta con un cabezal terminado en forja", dice el Sr. Smith. Los centros de torneado Milacron no solo "clavan" la geometría dimensional —ID, OD, y fusión de conicidades— sino que también logran un acabado superficial por debajo de 0,8 Ra.

La precisión y acabados que ACT logra en los centros de torneado Milacron han mejorado dramáticamente la vida de la herramienta para las plantas de válvulas, y eliminado costosas operaciones de acabado. "Las máquinas reducen drásticamente el coste por válvula, que es la línea de fondo", dice.

Los DDs de herramientado van de 0,5 pulgadas a 3,25 pulgadas y longitudes de una pulgada a 9,5 pulgadas. Los orificios de vástago ID 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 nitruración, todo a menos de 0,0005 pulgadas de tolerancia. "Con las herramientas en el extremo superior de la escala de dureza Rockwell C, esto es una verdadera prueba de la rigidez y capacidad de amortiguamiento del centro de torneado", dice, "pero las repetibilidades han sido excelentes".

Atomic City Tool es un taller completo de herramientas y matrices, especializado en herramientas de precisión, calibres y fijaciones para las industrias de motor hermético, fibra sintética, rodamientos, estampado y motor/automotriz. Sirve clientes de Pensilvania a Florida y de la Costa Atlántica a Arkansas. El taller de 35 empleados es conocido en la región por su mecanizado creativo y por las tolerancias cerradas que mantienen.

Hace cinco años, ACT ganó un contrato en licitación competitiva para producir herramientas de válvulas. El herramientado fue un éxito inmediato. El volumen se disparó, absorbiendo rápidamente la capacidad del equipo de torneado existente de la planta. Frente a una necesidad crítica de capacidad adicional, el Sr. Smith y su personal se enfocaron en encontrar centros de torneado probados y versátiles que pudieran cumplir con la cantidad y calidad crecientes que los clientes demandaban.

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

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

ACT evaluó casi todos los centros de torneado que ofrecían subhusillo. "Todos excepto el Avenger parecían diseñados solo para trabajo ligero —poco mejor que un corte de frente ligero", dice el Sr. Smith. El Avenger tiene un subhusillo mucho más potente —8 hp, comparado con unos 3 hp para otras máquinas.

Los Avengers han reducido significativamente el tiempo de ciclo en cada familia de herramientas ejecutadas en ellos. La capacidad de subhusillo permite a ACT manejar gran parte de su trabajo con menos configuraciones y operaciones de procesamiento. "Estamos produciendo muchas herramientas en una sola operación que antes requerían dos", dice el Sr. Smith. "Además, la potencia y rigidez del Avenger nos permiten tomar cortes más profundos en aceros duros para el herramientado de válvulas".

El taller hace funcionar sus centros de torneado CNC Talon y Avenger 60 horas semanales, turnos de 10 horas, 6 días a la semana con la demanda de clientes aumentando constantemente. El herramientado de válvulas ha crecido hasta el punto donde ahora se maneja como un negocio separado para la empresa, dice el Sr. Smith.

"En los próximos cinco años probablemente añadiremos tres a cinco centros de torneado adicionales y reemplazaremos nuestros tornos CNC no Milacron y las nuevas máquinas serán Talons o Avengers. Comprar los centros de torneado Milacron ha demostrado ser una de mis mejores decisiones de negocio. Los he recomendado a numerosas otras personas en el negocio del trabajo del metal". MMS