Para el complicado torneado de materiales VA, el uso de herramientas con suministro interno de refrigerante (SIR) y un sistema de alta presión de lubricante refrigerante supone una ventaja decisiva. Por este motivo, la planta de producción de carcasas de sensores de ifm en Tettnang ha reequipado sus tornos automáticos de cabezal corto y largo con equipos de alta presión de KNOLL. El resultado: mayor seguridad de los procesos, menos tiempos de inactividad de la máquina, mejor control de la viruta, tiempos de mecanizado más cortos y vida útil prolongada de la herramienta.
Los avances en la producción dependen esencialmente de la tecnología de automatización y digitalización. Uno de los principales proveedores en este campo es el grupo de empresas ifm, líder mundial en el desarrollo y la fabricación de sensores, controles y sistemas. En sus instalaciones de Tettnang se llevan a cabo, entre otras cosas, las operaciones de desarrollo y producción. «Estos departamentos tan importantes trabajan en estrecha colaboración, lo que redunda en la mejora de los productos, el lanzamiento de nuevos productos y la rentabilidad económica», explica el responsable técnico de ifm, Frank Watzlawik.
La producción es uno de los aspectos que mejoramos de forma constante. Es el caso del montaje, que ya está automatizado en gran medida, pero también del mecanizado, por ejemplo en la conocida como producción de manguitos. «Hasta hace 20 años, las carcasas de los sensores inductivos se fabricaban externamente», recuerda Matthias Finsterle. «Por aquel entonces eran de material sólido. Entonces los responsables decidieron trasladar esta prefabricación a la empresa. Un nuevo avance permitió fabricar las carcasas a partir de tubos de VA calibrados. De este modo, el diámetro interior no requería más mecanizado, solo había que hacer roscas en el exterior».
Seis millones de carcasas de sensores al año
Lo que en su momento comenzó con un primer torno de cabezal largo es ahora una parte independiente de la prefabricación central, que pertenece a ifm electronic GmbH. Cada día se fabrican unas 25 000 carcasas de sensores en doce tornos de cabezal corto y largo, todos ellos de acero inoxidable 1.4404 (coloquialmente conocido como «V4A»), en 220 variantes. Matthias Finsterle, responsable de este mecanizado desde los comienzos, explica que ifm las utiliza para equipar todas las series de sensores de M8 a M30, es decir, sensores capacitivos e inductivos, así como productos de sensores de presión, caudal y calor. Los manguitos se suministran a todas las plantas de producción de ifm en todo el mundo.
En 2021, Matthias Finsterle cedió la dirección del grupo a su compañero Jakob Sauter, quien desde entonces es el principal responsable de la planificación de la capacidad y la organización de los 15 empleados que forman la plantilla de producción y control de calidad. De este modo, Finsterle, como responsable de tecnología, puede concentrarse plenamente en la optimización de la productividad y la calidad de las máquinas. Su primer objetivo: mejorar la seguridad de los procesos y reducir los tiempos de inactividad de las máquinas.
Adiós a los atascos de virutas, las roturas de herramientas y los tiempos de inactividad de la máquina
«Como únicamente mecanizamos acero inoxidable de viruta larga, antes se acumulaban grandes cantidades de virutas, especialmente en nuestros tornos de cabezal largo MAIER y en el Sprint 20 de DMG MORI, utilizado como torno de cabezal corto, lo que provocaba roturas de herramientas y tiempos de inactividad de la máquina», explica Matthias Finsterle. «Esto se debe a que sus portaherramientas lineales apenas disponen de espacio entre las herramientas y a que el suministro de lubricante refrigerante a través de bombas de volumen estándar no elimina las virutas».
La solución al problema: Finsterle estaba seguro de que el problema debía resolverse con herramientas que contaran con un suministro interno de refrigerante (SIR) y la correspondiente bomba de alta presión. Después de todo, ya existían precedentes de suministro a alta presión en otras máquinas. Así que el responsable de tecnología se propuso encontrar un sistema de alta presión que pudiera adaptarse a las máquinas de torneado de cabezal largo y corto existentes.
Estación móvil de alta presión para un reequipamiento sin complicaciones
Ralf Spöcker, jefe de ventas de KNOLL Maschinenbau, supo ofrecerle una solución interesante. En realidad, estaba en la empresa por un transportador de virutas en el área de fabricación de herramientas. Pero como la producción de manguitos también se equipó desde el principio con tornos de cabezal largo con bombas de lubricante refrigerante y transportadores de cinta en charnela de KNOLL, la visita a Matthias Finsterle era obligada. Cuando la conversación se centró en el suministro de alta presión necesario, Spöcker tenía preparada una posible solución: la estación móvil de alta presión LubiCool®-M de KNOLL. Esta estación es capaz de generar una presión de lubricante refrigerante de hasta 150 bar y un caudal de hasta 27 l/min.
Justo lo que Matthias Finsterle buscaba. Sobre todo porque la estación LubiCool®-M incorpora el filtro compacto KF de KNOLL con fieltro filtrante, que garantiza un proceso de filtrado automatizado con un grado de la filtración de hasta 20 μm. «En otras máquinas hemos instalado unidades de alta presión con filtros de cartucho», menciona Finsterle. «Pero tenemos que limpiarlas casi a diario, lo que conlleva un enorme esfuerzo y los correspondientes tiempos de inactividad de las máquinas. Además, el grado de la filtración no es suficiente para los canales finos de las herramientas refrigeradas internamente».
Así que la decisión no se hizo esperar. Y KNOLL suministró la LubiCool®-M con la misma rapidez. Tras el éxito de la prueba, Matthias Finsterle y el equipo del Departamento de Producción de Manguitos quisieron dotar a otras máquinas de una unidad de alta presión de este tipo. Durante su siguiente visita a las instalaciones del cliente, Ralf Spöcker presentó otra unidad KNOLL LubiCool® de nuevo desarrollo, en tamaño S. Gracias a su altura de tan solo 663 mm, su profundidad de 635 mm y su longitud de 985 mm, es tan compacta que cabe debajo de los alimentadores de barras habituales, lo que resulta perfecto para la producción de manguitos en espacios reducidos.
La LubiCool®-S cabe debajo de los alimentadores de barras convencionales
En cuanto a los valores internos —alta presión de hasta 100 bar y un caudal volumétrico de hasta 23 l/min—, la LubiCool®-S no es muy diferente de su hermana mayor, como asegura Matthias Finsterle. Sin embargo, tenía sus reservas porque no dispone de un filtro de cinta, sino de un elemento filtrante que puede sustituirse y limpiarse. Para convencerle de que los intervalos de mantenimiento se encuentran dentro de los límites tolerables, KNOLL le facilitó un equipo de prueba. Este se instaló en una máquina de torneado de cabezal corto que, como el resto de máquinas de la producción de manguitos, funciona en tres turnos. «La potencia de la LubiCool®-S de KNOLL garantiza un mecanizado seguro y fiable de nuestros productos de acero inoxidable. La tecnología de filtrado también nos convenció», señala el director del grupo Jakob Sauter. «Solo tenemos que sustituir el elemento filtrante cada seis semanas, lo cual no lleva más de cinco minutos con la ayuda de una segunda persona. A continuación, podemos limpiar el filtro sucio y dejarlo listo para el siguiente uso».
Jakob Sauter y Matthias Finsterle están totalmente satisfechos con las dos unidades KNOLL LubiCool®: «Todo empezó con el asesoramiento experto y profesional sobre el producto, que se diseñó específicamente para nuestra aplicación y se centró en la solución más económica».
Otras ventajas que destacan son la rapidez de entrega y la facilidad de instalación: «KNOLL nos entregó una verdadera solución plug-and-play con todos los accesorios, como paquetes de mangueras y conexiones, adaptados a cada máquina. También nos dieron instrucciones profesionales durante la fase de puesta en marcha. Si surgía algún problema técnico, la línea telefónica de atención al cliente y el departamento especializado siempre estaban dispuestos a ayudarnos».
Excelente relación coste-beneficio
Pero lo más importante es la excelente relación coste-beneficio de los sistemas de alta presión KNOLL LubiCool®, tanto en lo que se refiere a los costes de adquisición como a los de funcionamiento. «Gracias a la alta presión, conseguimos mejorar notablemente el control de las virutas, de modo que los tiempos de inactividad de la máquina se han reducido al mínimo», afirma Finsterle, responsable de tecnología. «Además, pudimos reducir los tiempos de producción de las piezas. Esto se debe a que el suministro de lubricante a alta presión dirigido al filo de corte de la herramienta posibilita mayores velocidades de avance y de corte sin sacrificar la vida útil de la herramienta».
El director del grupo Sauter destaca como aspecto positivo adicional que los canales internos de refrigerante de los moldes evitan tener que ajustar o reajustar las toberas de refrigerante flexibles después de cambiar de molde, algo que lleva mucho tiempo. Además, subraya la eficiencia energética y el bajo nivel de ruido que se consigue gracias a las bombas controladas por frecuencia. La conclusión de los dos responsables: «Basándonos en estas experiencias positivas, seguiremos equipando otros tornos con un sistema de alta presión KNOLL LubiCool®-S o M, en función de los requisitos y las condiciones del espacio de instalación».
Los puntos fuertes del sistema de alta presión LubiCool®-S
A la cabeza en tecnología de automatización y digitalización
El grupo de empresas ifm cuenta con 8100 empleados en todo el mundo y generó una facturación de más de 1200 millones de euros en 2021. La empresa familiar, fundada en 1969 por Robert Buck y Gerd Marhofer y dirigida por la segunda generación desde 2001, sigue teniendo su sede en la ciudad alemana de Essen. Sin embargo, está enraizada en la región del lago de Constanza gracias a la segunda familia propietaria. Allí se fabrican más de dos tercios de los más de 25 millones de productos. Asimismo, la empresa dispone de otros centros de desarrollo y producción en EE. UU., Singapur, Polonia, Rumanía e India.
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