De los tiempos de inactividad al máximo rendimiento: La importancia de los portaherramientas de alta precisión

¿Es un buen portaherramientas el pegamento que mantiene unido su trabajo? Nosotros creemos que sí. No solo porque puede hacer o deshacer la eficiencia, las ganancias y la calidad de las piezas, sino porque con demasiada frecuencia se pasa por alto. Mientras que los insertos y herramientas realizan el corte y el husillo gira, ambos dependen de la estabilidad y calidad del portaherramientas. 

De hecho, uno de los mayores ahorros de costos que se pueden lograr en su taller —obtener una mejor vida útil de la herramienta— no depende únicamente de las velocidades, avances, programación o de insertos avanzados y recubrimientos; más bien, el portaherramientas es la variable más constante en todas las aplicaciones. Pero no se quede solo con nuestra palabra. Siga leyendo para ver historias reales de cómo el portaherramientas adecuado resolvió desafíos de mecanizado serios —reduciendo el desalineamiento, agilizando operaciones, aumentando la eficiencia y mejorando la calidad de las piezas. 

Proyecto salvado con la tecnología BIG-PLUS

Mecanizados Laguna fabricaba piezas para todas las industrias, desde minería y automotriz hasta procesamiento de alimentos. Pero enfrentó un desafío desconcertante al trabajar en un componente de carcasa de motor con engranajes grande. La pieza requería múltiples agujeros profundos con un paralelismo extremadamente preciso y tolerancias ajustadas en los revestimientos de los cilindros; las restricciones de espacio y el estrés del material por corte y soldadura con oxicorte hacían que fuera aún más complicado. 

“Nos costaba alcanzar las medidas que necesitábamos. Entonces recordamos el consejo de los ingenieros de BIG DAISHOWA y recurrimos a nuestros husillos BIG-PLUS”, explicó Joel García, gerente de mecanizado CNC del taller.

Aprovechar completamente la potencia de los husillos BIG-PLUS de su máquina con portaherramientas de doble contacto BIG-PLUS fue un cambio radical. La solución ofreció más rigidez, gracias al contacto simultáneo entre el vástago de la herramienta y la cara del husillo. Esto resolvió rápidamente los problemas de paralelismo, circularidad y concentricidad. Como sorpresa adicional, la productividad se triplicó. Ahora, los operadores podían mecanizar tres agujeros por filo de inserto (en lugar de uno anteriormente) y el tiempo de fabricación se redujo a la mitad —de un mes a solo dos semanas. 

No se trataba solo de los éxitos técnicos. Generar confianza con clientes clave —y asegurar negocios recurrentes— fue quizás la mayor victoria.

Portaherramienta ganador: Portaherramientas de Doble Contacto BIG-PLUS

Mejores moldes con mejores portaherramientas de fresado

El mercado de fabricación de moldes en México es competitivo y con altos requerimientos: aceros endurecidos difíciles de mecanizar, tolerancias ajustadas y acabados superficiales espejo. En 2019, el taller Taller de Maquinados de Monterrey, dirigido por Jorge Rucoba, necesitaba urgentemente mejorar la productividad. A pesar de invertir en nuevos equipos CNC, el taller todavía enfrentaba problemas. Los procesos de mecanizado se ralentizaban hasta un 50%; el desgaste de herramientas, malos acabados y baja precisión se volvían comunes; y los tiempos de preparación y ciclo eran simplemente inaceptables. 

Tras determinar que los problemas no se debían al nuevo centro de mecanizado, los ingenieros de BIG DAISHOWA identificaron que el problema estaba en el rendimiento del portaherramientas. Al cambiar a portaherramientas de fresado Hi-Power, el taller vio mejoras dramáticas de inmediato: las velocidades de mecanizado se duplicaron (de 400 a 800 SFM, 80 a 200 IPM y 3,300 a 4,400 RPM), mejorando los tiempos de ciclo en un 50%. Además, la vida útil de las herramientas se extendió en un 80%, reduciendo significativamente los costos de producción. Los nuevos portaherramientas de fresado son tan confiables que Rucoba confía en dejar que las máquinas funcionen sin supervisión. 

Estas mejoras han ayudado al taller a atraer nuevos clientes y a consolidarse como un competidor en el creciente mercado de moldes en México.

Portaherramienta ganador: Portaherramientas de Fresado Hi-Power

Despegando con portaherramientas avanzados

Cuando se suministran componentes para los vuelos espaciales de Blue Origin, la perfección es crítica. Baker Manufacturing quería cumplir con los estándares, pero los desafíos de características complejas, ángulos cerrados y materiales exóticos —incluyendo Inconels, titanios e incluso aleaciones experimentales con composiciones químicas desconocidas— no son para los débiles de corazón. Con plazos ajustados, el taller necesitaba tener una amplia y flexible colección de herramientas lista para usar.

¿Algunas de las mejores inversiones en su inventario? Tony Baker menciona las cabezas angulares universales de BIG DAISHOWA, que ayudan a los operadores a acceder a ángulos difíciles y cavidades complejas; y los portaherramientas de fresado BCV50-Mega Series con tecnología de contacto dual BIG-PLUS. 

Las capacidades de amortiguación de vibraciones de los portaherramientas de fresado generan ahorros significativos para el taller: herramientas de nueve filos de $400-$600 pueden mecanizar 20 piezas en lugar de solo una. Por no mencionar el menor riesgo de arruinar una pieza aeroespacial de $10,000. 

Con estas dos herramientas en su arsenal, el cielo (o más bien, el espacio) es el límite para Baker Manufacturing. 

Portaherramientas ganadores: y Cabezas angulares tipo universal

Prototipado exitoso con portaherramientas micro

Cuando se trata de prototipos, el Laboratorio de Desarrollo de Trek Bicycle no gusta de perder tiempo. De hecho, cuando un ingeniero propone una nueva idea de pieza, el laboratorio tiene solo de 10 a 14 días para entregar el prototipo —un nuevo desafío de programación cada vez. 

El reto de crear nuevos componentes de bicicleta únicos con superficies 3D complejas y cavidades profundas y ajustadas requiere soluciones de sujeción que ofrezcan excelente accesibilidad sin sacrificar rigidez ni procedimientos de configuración que consuman tiempo. 

Después de adquirir una nueva máquina de 5 ejes, Trek utilizó software CAM para programar la trayectoria de la herramienta que permitiría a la máquina inclinarse automáticamente para evitar colisiones herramienta/pieza. Pero con portaherramientas estándar ER 32 o 16 en cavidades profundas y ajustadas, la máquina debía inclinarse significativamente para despejar el cuerpo del portaherramientas, lo que implicaba movimientos excesivos de los ejes y riesgo de colisiones.

No eran viables extensiones debido al desalineamiento que generarían, y los portaherramientas shrink-fit costosos no valían la pena. 

Los portaherramientas MEGA Micro de BIG DAISHOWA fueron decisivos, con tuercas ultrafinas de diámetros tan estrechos como 0.394" y ángulos de cono poco profundos que ofrecen rigidez y excelente acceso a cavidades. Los perfiles y la forma de los portaherramientas eran iguales a los shrink-fit que estaban considerando, pero con la flexibilidad adicional de los collets.

Cory Marty, técnico senior de ingeniería de Trek, estimó que esta solución eliminó inmediatamente aproximadamente el 50% de sus problemas de alcance y redujo la inclinación de la máquina a solo 10 grados, permitiendo mayores velocidades y avances y mejores acabados superficiales. Todo sin gastos innecesarios en extensiones o configuraciones shrink-fit subóptimas. 

Portaherramientas ganadores: MEGA Micro Chucks

Contra reloj con portaherramientas de precisión

En las carreras, cada segundo cuenta —y para Team Penske, esa urgencia se extiende al taller. Cualquier mejora en una pieza podría ahorrar tiempo crucial en cada vuelta. Además, los equipos del taller modifican piezas constantemente entre carreras —a veces en solo 6-8 horas. Todo esto suma alrededor de 50,000 piezas al año en 2,000 números de pieza, todos con necesidad de precisión de nivel campeonato. Y dado que los autos deben ser ligeros, los componentes suelen ser de materiales complicados como aluminio, titanio y acero, con alcances extendidos y tolerancias tan ajustadas como ±0.0005".

Así que, cuando se trata de portaherramientas, el éxito requiere una combinación estratégica. Para Penske, comienza con portaherramientas ER Mega, que eliminan problemas de deflexión y desalineamiento en operaciones de recalado de largo alcance, logrando menos de 0.0002" de desalineamiento en extensiones de más de 10". Luego, los portaherramientas de fresado Hi-Power resolvieron problemas de vibración en aplicaciones de aluminio de alta velocidad, permitiendo que las velocidades del husillo aumentaran de 1,834 a 2,620 SFM mientras se extendía la vida útil de la herramienta en un 30%. Finalmente, las cabezas de boring digitales aumentaron la precisión aún más al eliminar cortes de prueba y permitir ajustes en tiempo real hasta 50 millonésimas, resultando en procesos de acabado de agujeros un 80% más rápidos. 

Los beneficios reales se ven en la práctica: Team Penske tiene docenas de victorias, demostrando que las herramientas de precisión pueden marcar la diferencia entre ganar y perder.

Portaherramientas ganadores: Hi-Power Chucks, ER Mega Chucks y Cabezas de Boring Digital