Mecanizado suizo: Orígenes, ventajas y aplicaciones industriales

Una máquina de torneado suiza, también llamada torno de estilo suizo o máquina «tipo suizo», es un tipo de máquina de torneado (torno) capaz de producir altas tasas de producción en piezas pequeñas (1.25" de diámetro o menos). Son especialmente efectivas en piezas que son largas y delgadas dado el diseño único que permite al tooling realizar operaciones de mecanizado en muy cercanía al casquillo guía/collet de soporte. Acopladas con otros accesorios únicos como el torneado de roscado (thread whirling), muchas piezas pequeñas de alta precisión y producción en masa pueden producirse fácilmente. Pero, ¿de dónde vino el «mecanizado de estilo suizo»?

Orígenes suizos

Si adivinó que fue inventado en Suiza, tiene razón. A finales del 1800, la maquinaria estaba pasando por cambios radicales, ya que nada parecía imposible. Los relojeros en Suiza fabricaban componentes cada vez más pequeños para hacer sus productos más portátiles (relojes de bolsillo a relojes de pulsera) y la maquinaria disponible simplemente no proporcionaba suficiente soporte para mecanizar diámetros diminutos con precisión sin flexionarse y así arruinar la pieza que se estaba torneando. Necesitaban una solución que permitiera mecanizar piezas muy pequeñas mientras estaban soportadas durante todo el proceso de mecanizado.

En Biena, Suiza, un relojero, Jakob Schweizer, tuvo la idea novedosa de deslizar la pieza a lo largo del eje longitudinal del torno en lugar de mover el portaherramientas hacia abajo por la pieza como hacen los tornos tradicionales. Además, imaginó que la pieza estaría soportada en un cabezal móvil motorizado que movía la pieza a través de un casquillo guía, manteniéndola totalmente soportada durante el proceso de mecanizado. Con este nuevo diseño, las herramientas de torneado podían realizar sus operaciones de mecanizado necesarias en muy cercanía al collet de soporte, lo que proporcionaba la rigidez necesaria. Esta ingeniosa versión del torno de torneado tradicional se conoció originalmente como «máquinas de placa» (refiriéndose al diseño original de todos los componentes ensamblados en una «placa» de acero o hierro fundido), adoptando el sobrenombre «suizo» cuando el proceso se llevó fuera de Suiza.

Para mediados de 1880, estas máquinas se producían en masa por Nicolas Junker de Junker & Cie en Moutier, Suiza, que era y sigue siendo la capital mundial de la relojería. Versiones posteriores incorporaron levas para automatizar el proceso de movimiento para fabricación repetida (después de todo eran relojeros). Hoy esta empresa forma parte de Tornos SA, un fabricante principal de maquinaria de cabezal móvil y, aunque los diseños han cambiado con los años y se han incorporado controladores CNC en su uso, el principio central de un cabezal móvil no ha cambiado.

Diseño

Las máquinas actuales aún incorporan los principios básicos de la «máquina de placa», es decir, el cabezal móvil, pero los sistemas de posicionamiento por levas han sido reemplazados por controladores CNC y hoy son mucho más rápidas, mejor equipadas y más eficientes. Estas máquinas destacan en la fabricación de piezas pequeñas complejas con muchas características incluyendo fresado, taladrado y roscado posibles. En las siguientes fotos puede ver una máquina Tornos Deco 2000 de 10MM y la siguiente foto muestra el área de trabajo con la pieza extendiéndose desde el casquillo guía.

Mercado

Aunque las «máquinas de tornillo suizo» no se limitan ya a relojeros, siguen usándose ampliamente en esa industria. Otra industria que utiliza mucho esta tecnología es la médica, donde tornillos y herramientas quirúrgicas se fabrican con estándares muy exigentes; sin embargo, la tecnología no se limita allí. Una lista breve de industrias que emplean mecanizado de estilo suizo incluyen:

• Industria aeroespacial
• Industria relojera
• Herramientas y dispositivos quirúrgicos médicos
• Computadoras y conectores
• Sistemas de combustible
• Sistemas de defensa

A continuación, una foto de muchas piezas comunes fabricadas en una máquina de tornillo suizo, preste especial atención a las características no redondas que estas máquinas son capaces de producir.

Materiales

Los tipos de material varían en una máquina de estilo suizo y, como muchos otros procesos de mecanizado, pueden manejar desde aleaciones comunes hasta extremas. Todos los siguientes materiales están bien dentro de las capacidades de una máquina de torneado suizo.

• Aluminio
• Latón
• Acero al carbono
• Cobre
• Exóticos
• Monel
• Níquel
• Nailon
• Plásticos
• Aceros inoxidables
• Titanio

Uno de los beneficios clave del mecanizado de estilo suizo es la capacidad de mecanizar piezas más pequeñas, más largas y más complejas. En otras formas de mecanizado, la herramienta se acerca a la pieza de torneado abierto, mientras que en el mecanizado suizo la pieza es guiada y soportada hasta la herramienta, lo que permite una excelente precisión para componentes más largos, delgados y piezas pequeñas por complejas que sean. El diseño único también permite la capacidad de realizar torneado y fresado simultáneos ya que la pieza se mueve en lugar de la herramienta. No solo pueden realizarse operaciones de torneado y fresado en la máquina suiza, sino que comúnmente pueden realizarse simultáneamente, permitiendo una eficiencia y rendimiento increíbles.

En Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. somos expertos en maquinaria de torneado de estilo suizo y esperamos discutir su aplicación y necesidades. Llámenos hoy al 813-444-4555 o visítenos en la web en www.southernfabsales.com