¿Optimizar o reemplazar sus herramientas? 5 preguntas clave que todo operador debe hacerse

Ya las llame de mantenimiento o de uso general, es esencial saber cuándo reemplazar las herramientas de corte y con qué sustituirlas.

Los departamentos de mantenimiento y reparación, las empresas de prototipos y desarrollo, las instalaciones de investigación académicas y gubernamentales son solo algunos de los entornos de fabricación donde los operadores de máquinas herramienta no son maquinistas capacitados, sino mecánicos, ingenieros de diseño, profesores universitarios o sus estudiantes, cuyo conocimiento de las prácticas básicas de mecanizado y herramientas de corte suele ser incompleto.

Desafortunadamente, en estas situaciones las herramientas de corte se aplican frecuentemente de forma incorrecta. El desgaste y daño en los filos que activarían alarmas en un taller de producción pasan desapercibidos o se malinterpretan. Se pueden usar grados o geometrías inadecuadas, con avances, velocidades y profundidades de corte inapropiados que empeoran la situación. El resultado es desperdicio y tiempo perdido, con un rendimiento inferior al de talleres con operarios CNC calificados bajo las mismas presiones.

La buena noticia es que el mecanizado no es ciencia espacial. Con algo de capacitación y la herramienta de corte adecuada, prácticamente cualquiera puede producir buenas piezas, lograr una vida útil aceptable de la herramienta y, sobre todo, mantenerse seguro al operar maquinaria.

Este artículo presenta algunas preguntas que debe hacerse al evaluar las opciones de herramientas de su taller —sea cual sea su tamaño o nivel de experiencia— y si es necesario actualizar el utillaje o renovar el cajón de herramientas:

1. El filo no parece muy mal, y el taladro, fresa o escariador sigue cortando. ¿Cómo sé cuándo reemplazar una herramienta de corte y si mi herramienta actual era la correcta?

Los signos de desgaste de la herramienta de corte son múltiples: filos astillados o desgastados, desgaste en muesca en la línea de profundidad de corte, decoloración de la herramienta o la pieza, acumulación de material en las superficies de corte, mala calidad de la pieza y acabado superficial, aumento del ruido del husillo de la máquina —es una lista larga, y hasta los maquinistas más experimentados ocasionalmente diagnostican mal un problema de aplicación. Afortunadamente, hay una gran cantidad de recursos en línea, en papel y educativos disponibles para ayudar a solucionar el desgaste de las herramientas de corte, todos los cuales enfatizan la importancia de inspeccionar las herramientas periódicamente y luego ajustar los parámetros de operación o cambiar a un grado, recubrimiento o geometría diferente si es necesario.

Los fabricantes de herramientas de corte siempre están sacando nuevas y mejores tecnologías, por lo que es importante mantenerse actualizado, pero igual de importante es la necesidad de prácticas de mecanizado sólidas, dice Jake Rutherford, ingeniero de investigación y desarrollo de KYOCERA SGS Precision Tools Inc. Eso significa usar la longitud de medición más corta posible, asegurarse de aplicar los avances y velocidades correctos para el material, y por qué el mantenimiento rutinario del portaherramientas es crítico.

2. Un día cortamos aluminio y al siguiente acero inoxidable. ¿Realmente necesitamos grados o recubrimientos especiales para cada material? ¿Por qué no usar solo una herramienta de corte de propósito general o de mantenimiento y reducir los avances y velocidades lo suficiente para completar la tarea actual?

Es una pregunta justa, y en algunos casos la respuesta es hacer precisamente eso: conformarse con un rendimiento menor para terminar el trabajo. Sin embargo, el enfoque de "sacarlo adelante" puede generar problemas mayores a futuro.

Las herramientas desgastadas o astilladas aumentan la carga en maquinaria costosa, pudiendo dañar rodamientos del husillo y componentes eléctricos. También pueden dañar la pieza, generando suficiente calor para endurecer el material por trabajo, o romperse inesperadamente en el fondo de un agujero. Este último evento podría dañar al operador, por lo que es crucial evitar sobrecargar las herramientas.

Digamos que necesita taladrar una serie de agujeros en un componente de acero inoxidable o de superaleación y termina quemando un montón de herramientas, dice Tim Griebno, especialista de soporte técnico en Greenfield Industries. Mucha gente no se da cuenta de que existen herramientas de corte hechas especialmente para estos materiales, y al cambiar a una, pueden ahorrar mucho tiempo y dinero.

3. Pero las herramientas de alto rendimiento y específicas para la aplicación son mucho más caras que las que hemos estado comprando. ¿Cómo justificamos el costo adicional?

Como menciona Griebno, gastar más en una solución de herramienta de corte optimizada generalmente ahorra dinero a largo plazo.

Rutherford de KYOCERA SGS secunda esto, señalando que el consumo de herramientas de corte representa entre el 3 % y el 5 % de los costos totales para producir una pieza; debido a esto, una disminución del 30 % en el costo de herramientas o un aumento del 50 % en la vida útil solo reduce el costo de la pieza en aproximadamente un 1 %. Lo mucho más importante que cualquiera de los dos es el tiempo de ciclo.

Por eso la clave para una mayor rentabilidad en prácticamente cualquier situación es la selección de herramientas de alto rendimiento optimizadas para la aplicación, dice. Por ejemplo, gastar un poco más en una herramienta recubierta casi siempre tiene sentido, al igual que cambiar a una herramienta con mayor número de filos en operaciones de acabado. Ambas sirven para reducir el tiempo de ciclo, lo que significa más producto terminado al final del día.

4. Sí, todo eso tiene sentido, pero ¿quién tiene tiempo para investigar nuevas herramientas de corte y aprender a usarlas? ¿Alguna sugerencia?

No es tan difícil como se podría pensar. Además de los recursos educativos mencionados anteriormente, tanto Rutherford como Griebno sugirieron que la ayuda está a solo una llamada telefónica. Dicho esto, los talleres deberían reservar algo de tiempo para probar nuevos grados y geometrías. Estos a menudo requieren parámetros de mecanizado más agresivos de lo que se podría esperar, y a menos que se apliquen correctamente, incluso una herramienta de corte optimizada fallará.

Muchas plantas cierran una vez al año para mantenimiento de máquinas, dice Griebno. Este es un buen momento para revisar el cajón de herramientas y evaluar qué funciona, qué no, y hacer algunas pruebas y optimización de nuevas herramientas. Hacerlo puede traer grandes beneficios cuando el taller reinicia.

5. ¿Qué debo hacer con esta caja de taladros y fresas viejas? ¿Y qué pasa con mis portaherramientas? ¿También necesitan reemplazo?

Contestemos la segunda pregunta primero: bastante probable. Los portaherramientas que están mellados y abollados en sus superficies de referencia o presentan una apariencia oxidada conocida como fretting deben desecharse. Si no, ese daño se traducirá en mala vida útil de la herramienta y calidad de la pieza, y puede dañar la máquina herramienta también. Y al igual que con las herramientas de corte, solo se deben usar reemplazos de alta calidad. En cuanto a la caja de soldados cansados en el fondo de la mayoría de cajas de herramientas, Drew Strauchen, vicepresidente ejecutivo de GWS Tool Group, dice que se las envíen a él.

Los talleres de mantenimiento en particular son un excelente lugar para usar herramientas reacondicionadas, dice. Las reafilamos por una fracción del costo de una herramienta nueva y podemos aplicar recubrimientos o afilados especiales para aumentar su efectividad. Solo asegúrese de que las herramientas originales no hayan pasado el punto de no retorno; de lo contrario, podrían no ser recuperables. En general, se pueden obtener muchos más reafilados de una herramienta de corte que ha sido bien cuidada que de una que ha sido maltratada. Probablemente el 10 % de nuestro negocio es reacondicionamiento de herramientas, y MSC es uno de nuestros socios preferidos en esto, así como en herramientas de corte personalizadas.

¿Qué preguntas se hace al evaluar las opciones de herramientas de su taller? Comparta sus pensamientos e ideas en los comentarios a continuación.

¿Sabe cuándo es hora de optimizar o reemplazar sus herramientas?

Es esencial que los talleres de mecanizado sepan cuándo reemplazar sus herramientas de corte y con qué sustituirlas.

El daño en herramientas que normalmente activaría alarmas en un taller de producción a veces se pasa por alto o se malinterpreta.

Las herramientas deficientes pueden resultar en desperdicio y tiempo perdido.

¿Qué estrategias o tecnologías está utilizando para asegurar que sus herramientas estén en la mejor forma posible? Comparta sus ideas en nuestra encuesta a continuación.

¿Qué está haciendo para mantener sus herramientas de corte en la mejor condición posible?