Máquinas suizas: La columna vertebral de la fabricación moderna

Dónde empezó el torno suizo —y dónde está ahora

Una foto de una máquina suiza original nos hizo pensar sobre los orígenes de esta capacidad.

Aunque el torno de tornillos suizo existe desde principios del siglo XIX, parece que el torneado suizo es método de producción prioritario para casi todas las industrias hoy. Es una capacidad que prácticamente todos los talleres modernos aprovechan para producir rápidamente piezas precisas para una gama diversa de industrias.

¿Dónde empezó la máquina suiza? ¿Y cómo evolucionó hasta convertirse en un método tan importante de mecanizado CNC de precisión hoy?

Orígenes de la máquina de tornillos suiza

La máquina tomó su nombre de su invención en Suiza a principios de 1800. Bajo presiones de la Revolución Industrial, los relojeros suizos tenían que no solo producir calidad excepcional, sino también hacerlo en grandes cantidades para ser competitivos.

La automatización fue clave para el éxito en la industria relojera suiza, llevando a la creación del torno de tornillos suizo: una máquina que podía tornear piezas largas, delgadas, intrincadas —en este caso, tornillos de reloj— con velocidad relativa y alta precisión.

Esas máquinas tempranas usaban leva de disco para rotar herramienta a pieza sujetada por portabrocas y soportada por buje guía. Levas de disco movían herramientas en movimiento radial mientras alteraban simultáneamente posición del cabezal.

Las máquinas suizas automáticas de hoy son muy diferentes —y superan con creces los niveles de precisión de los tornos de principios del XIX. Aún así, la misma tecnología básica que hizo famosos a los relojeros suizos sigue siendo parte vital del panorama industrial actual.

Mejoras en los siglos XX y XXI

En años recientes, la máquina suiza se ha convertido en equipo imprescindible para muchos fabricantes de componentes. Así como los relojeros del XIX podían ser más competitivos gracias al nuevo nivel de automatización que el torno suizo original proporcionaba, los fabricantes actuales pueden ganar ventaja competitiva de desarrollos modernos como:

• Gama creciente de capacidades de herramienta
• Mejoras en comunicación y velocidad de servos
• Eliminación virtual de operaciones secundarias

En los 1970s, el control numérico computarizado (CNC) se incorporó al diseño de la máquina de tornillos suiza. Junto con adición de torretas, deslizadores de grupo y husillos secundarios en zonas de herramienta, esto llevó a mejora en velocidad y precisión.

Como resultado, la máquina de tornillos CNC suiza ahora puede cumplir requisitos de alto volumen con un solo operador, soportando:

• Piezas rotando a velocidad de hasta 15.000 RPM —o con herramienta viva, hasta 10.000 RPM
• Tolerancias entre ±0,0002" (±0,00508 mm) y ±0,0005" (±0,0127 mm)

Esta capacidad de producir más piezas en menos tiempo con alto grado de precisión se traduce en precio competitivo.

Ha habido otras mejoras motivadas por deseo de ahorrar tiempo y dinero. Por ejemplo, la máquina aprovecha atributos como sistema de alimentación de barra dinámico, bujes guía, y husillos secundarios para ahorrar coste y tiempo mediante:

• Productividad aumentada, que se traduce en menor coste por pieza y menos tiempo de fabricación
• Tiempo de configuración y cambio de herramienta reducido, acortando tiempos en pedidos repetidos y disminuyendo coste a largo plazo por pieza
• Tiempo de actividad mejorado resultante de programación CNC y sistema de alimentación de barra, permitiendo máquinas funcionando desatendidas o incluso en horario "lights out"

Con mejoras adicionales en servomotores y controles, así como uso de refrigerantes de alta presión, las máquinas suizas son ahora elemento permanente en industrias —especialmente en dispositivos médicos, aeroespacial y electrónica, donde tolerancias excepcionalmente ajustadas, geometrías difíciles y metales y aleaciones exóticos son comunes.

Mejoras de herramienta en la máquina suiza moderna

El centro de mecanizado suizo también ofrece muchas ventajas gracias a amplia variedad de herramientas de torneado y arquitectura única de zona de herramienta.

La barra se alimenta a través de portabrocas, donde el cabezal sujeta. La barra es ubicada por buje guía —que reduce virtualmente la deflexión a cero— y luego emerge en zona de herramienta.

A diferencia del cabezal de torno convencional, que permanece estacionario, el cabezal del torno suizo se mueve a lo largo del eje Z, y el movimiento de la barra actúa como avance para remoción de material. Como las piezas se fabrican moviendo tanto material como herramienta simultáneamente, se reducen tiempo de actividad y tasas de desgaste de herramienta.

Algunas máquinas suizas pueden acomodar 20 o más herramientas en zona de herramienta, muchas con herramienta viva que elimina necesidad de operaciones secundarias en piezas complejas. Además, la geometría cercana de la máquina permite a la herramienta trabajar a milímetros de la pieza, reduciendo tiempo viruta-a-viruta a un segundo o menos.

La última tecnología LFV

En el último desarrollo, máquinas suizas como Citizen L12 —parte importante de la flota de equipos de Metal Cutting y nuestras capacidades de mecanizado CNC— ofrecen control programable y preciso de tamaño de viruta usando tecnología de corte por vibración de baja frecuencia (LFV).

El mecanizado suizo con LFV mejora capacidad de producir cortes muy finos reduciendo tamaño de viruta y eliminando deflexión en diámetros muy pequeños. La característica de control programable de viruta:

• Rompe virutas para que no se enreden con material o herramienta
• Reduce resistencia de corte
• Reduce o elimina necesidad de refrigerantes de alta presión
• Elimina formación de filo acumulado
• Reduce riesgo de distorsión evitando subida de temperatura de máquina
• Extiende vida de herramienta

Parte vital del mecanizado CNC de precisión

Juntas, todas las capacidades de la máquina CNC suiza moderna permiten producir tolerancias ajustadas y piezas complejas que a menudo salen terminadas y listas para enviar. Eso hace la máquina suiza un método importante en mecanizado CNC de precisión.

Para aprender más sobre atributos y ventajas del torneado estilo suizo moderno, descargue nuestra guía gratuita Preguntas frecuentes sobre máquinas suizas.