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14-Mar 2018: Sujeción de herramientas: Tan seguro como eficiente

El sistema de protección contra la extracción de la herramienta HAIMER Safe-Lock™ garantiza una segura sujeción de la herramienta de corte. Las guías especiales en el portaherramienta embonan perfectamente en las ranuras helicoidales del zanco de la herramienta, creando fuerzas de sujeción por fricción y un bloqueo positivo por el embone de las formas. Esto impide de manera efectiva la extracción de la herramienta del portaherramienta. Además, esto incrementa la productividad mediante el uso de parámetros de corte permitidos más altos y el incremento en la vida de la herramienta.

Por ahora Safe-Lock™ se ha convertido en un estándar de facto en el área de sujeción de herramientas para operaciones de fresado. En los últimos diez años, desde la introducción del sistema Safe-Lock ™, se ha confirmado una y otra vez que este método de sujeción de herramienta a menudo es claramente superior a los portaherramientas de fresado convencionales y los portaherramientas tipo Weldon. Esto está demostrado por la gran cantidad socios con licencia, algunos de los cuales se encuentran entre los principales fabricantes de herramientas de corte y portaherramientas del mundo, por ejemplo, Walter, Widia, Sandvik Coromant, Seco Tools, Sumitomo, Kennametal, Helical, Emuge Franken, Data Flute, Niagara, OSG y Mapal. En 2017, Iscar e Ingersoll también decidieron ofrecer herramientas con el zanco Safe-Lock ™. Además, el portafolio de portaherramientas Safe-Lock ™ térmico, portaboquillas e hidráulico, se ha vuelto mucho más grande en los últimos años. Además de los portaherramientas hidráulicos Safe-Lock™ de Kennametal, Mapal ya está trabajando para presentar al mercado su portaherramientas hidráulico con Safe-Lock ™.

 Andreas Haimer, Director General de HAIMER GmbH, explica: "Estamos orgullosos de que nuestro sistema de protección contra la extracción de la herramienta Safe-Lock ™ se haya establecido como el nuevo estándar en la industria del mecanizado en duro y fresado de desbaste y también se está volviendo cada vez más importante en otras áreas como el fresado trocoidal. También estamos muy contentos con nuestros nuevos socios con licencia, que ayudan a expandir el portafolio Safe-Lock ™ y lo hacen disponible a más usuarios finales.

 

Exitoso en la Industria Aeroespacial

Safe-Lock ™ surgió de los requisitos del mecanizado en duro, que es un desafío diario en las industrias aeroespacial y de producción de energía. Los materiales innovadores, como varias aleaciones de titanio, no solo son ligeros, sino que también son muy rígidos, resistentes a la corrosión y difíciles de mecanizar. Esto no solo afecta los conceptos y procesos de la máquina, sino también las herramientas de corte y los portaherramientas que se utilizan.

Muchas piezas están hechas de un bloque sólido - durante el proceso de fresado, se elimina hasta el 90% del material. Con el fin de optimizar el proceso tanto económica como cualitativamente y para lograr una alta tasa de remoción de metal, se eligen torques y velocidades de avance altas con bajas rpm. Pero durante esta operación de corte de alto rendimiento (HPC), se producen altas fuerzas de extracción. En combinación con fuerzas de corte altas y velocidades de avance agresivas, se crea un movimiento de flexión de la herramienta en el portaherramientas que, al final, aumenta el riesgo de extracción de la herramienta. Esto afecta especialmente a todos los diseños de portaherramientas que proporcionan una sujeción precisa y una alta concentricidad, como por ejemplo, portaherramientas térmicos, hidráulicos o de fresado.

Como consecuencia, Safe-Lock™ se ha generalizado en la industria aeroespacial. Alexander Steurer, Gerente Senior NC - Programación de Componentes del Estator en MTU Aero Engines en Munich, explica la decisión de usar el sistema HAIMER: "A través de la introducción de Safe-Lock ™ y la tecnología de sujeción térmica de HAIMER, podemos garantizar la confiabilidad del proceso incluso fresando materiales para alta temperatura. Este es un requisito previo para garantizar un procesamiento sin problemas durante la fabricación de marcos y piezas fundidas, dado nuestro alto grado de automatización. "La combinación de protección extraíble y la mayor concentricidad del sistema Safe-Lock™ conduce a una baja vibración y, como resultado, a un proceso de mecanizado muy estable. Debido a las mayores profundidades y avances de corte, la tasa de remoción de metal puede aumentar significativamente. Y gracias a la concentricidad mejorada de los portaherramientas térmicos HAIMER, la vida útil de la herramienta mejora hasta en un 50%.

The benefits of less than 3 µm runout, that the symmetrical Safe-Lock™ design provides, coupled with optimum balance and the possibility for easy length presetting were substantial reasons for MTU to switch to the HAIMER system instead of continuing to use Whistle Notch or Weldon tooling systems. While these other systems do in fact prevent tool pull out, both are unsymmetrical by design, hence providing insufficient runout and balance accuracy.

 

Mayor Productividad con Safe-Lock™

Sin embargo, Safe-Lock ™ no solo ha encontrado seguidores entusiastas en la industria aeroespacial. Trabajando en Glätzer, Daniel Rautenbach sabe cuán ferozmente competitiva y minuciosa puede ser la industria automotriz. El Director General de CNC-Machining Specialists ubicada en Solingen explica: "La calidad perfecta y la confiabilidad de la entrega son los requisitos básicos para poder cotizar en nuestra industria. El precio es altamente competitivo ". Es por eso que, en su negocio, la diferencia entre ganancia y pérdida se reduce a la eficiencia del proceso. Por lo tanto, no comprometer la calidad es imprescindible.

A través de uno de los mayores proyectos en esta área, Ingo Schulten, Gerente de Operaciones, conoció el sistema de protección de extracción HAIMER Safe-Lock™ y comenzó a usarlo a mediados de 2013. La aplicación específica era parte de un disco de freno de camión operado neumáticamente fabricada en fundición de grafito esferoidal, Tipo EN-GJS-800-2. Para fresar contornos cóncavos, el contacto entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo no es solo en un punto, sino que cubre entre 30 y 40 por ciento de la herramienta. Ingo Schulten explica: "Las fuerzas de corte y el contacto entre la pieza y la herramienta de corte extremadamente altos hacen que la herramienta tienda a tratar de salir del portaherramienta". Los portaherramientas Weldon utilizados aseguraron que la herramienta de corte no saliera del portaherramientas, pero el tornillo de sujeción lateral evitó que la herramienta alcanzara una buena concentricidad. Según Schulten, "la vida útil de la herramienta era muy inestable, lo que incluso llevó a ruptura de herramientas".

Las pruebas de fresado con Safe-Lock ™ lo convencieron a él y a los demás empleados de Glätzer. "Para mí, el cambio a Safe-Lock™ parecía obvio, como usar un encendido eléctrico en lugar de una manivela para arrancar un automóvil", explicó Schulten con entusiasmo. "Los parámetros de corte mejoraron significativamente. La vida útil de la herramienta aumentó en un 40% consistentemente ".

 

Beneficios de Velocidad de Corte Alta

Safe-Lock™ también se está volviendo cada vez más popular en otras industrias y en el Mecanizado de Alta Velocidad con fresas de hélice extremadamente alta, así como en fresado trocoidal. Durante las operaciones de fresado trocoidal, donde la velocidad de corte y la profundidad de corte axial se pueden aumentar a través del soporte de un software, la productividad se mejora significativamente. De este modo, las operaciones de fresado se llevan a cabo tres veces más rápido con profundidades mayores de corte, incluso cuando se trata de materiales duros y difíciles de mecanizar.

Sin embargo, esto también aumenta el peligro de que la herramienta se salga. Aunque solo se remueve una viruta delgada durante las operaciones de fresado trocoidal, con frecuencia se utiliza toda la longitud de corte de la herramienta durante el proceso. Esto da como resultado fuerzas axiales más altas que obligan al usuario a prestar atención a tener una sujeción segura de la herramienta de corte. Un portaherramientas térmico con Safe-Lock ™ es la solución ideal, ya que ofrece más seguridad que el sistema Weldon, es más fácil de usar y se puede sujetar con mucha precisión. Las características ideales de balanceo y descentramiento de la tecnología de sujeción térmica en combinación con la seguridad de sujeción del sistema Safe-Lock™ permiten lograr la mayor productividad a través de velocidades permitidas más rápidas y una mayor vida útil de la herramienta, todo con la garantía de una herramienta segura. 

  

INFO BOX

Sujeción de herramienta Segura y Eficiente

El principio de Safe-Lock ™ se puede explicar de la siguiente manera: las ranuras en forma de espiral se rectifican en el zanco de la herramienta de corte y tienen el mismo ángulo que el de la herramienta. En combinación con la forma especial erosionada en el portaherramientas (portaherramientas térmicos, portaboquillas o también portaherramientas hidráulicos) las ranuras evitan que la herramienta de corte se gire o se salga del portaherramientas durante el mecanizado bajo condiciones extremas, lo que ocasiona costos muy elevados al producir piezas de trabajo caras. La combinación de protección de extracción y alta precisión de concentricidad conduce a menos vibraciones y tasas de remoción de metal muy eficientes. Con esto, es posible aumentar significativamente las tasas de remoción de metal al aumentar la profundidad de corte y los avances. Además, se reducirá el desgaste de la herramienta.

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