Tirantes: Bajo presión

¿Por qué los tirantes están bajo más presión que nunca?

Ya sea que los conozcas como pernos de retención, tirantes o de otra forma, el simple hecho de que pienses en ellos te coloca un paso adelante. Para muchos, los tirantes son una pieza secundaria: accesorios olvidables que no reciben atención a menos que algo salga mal. Pero si algo falla, las consecuencias pueden ser catastróficas —provocando daños en la pieza mecanizada o, peor aún, en la propia máquina herramienta.

Lo que hace 20 años parecía una pieza modesta o insignificante —cuando las máquinas apenas alcanzaban una fuerza de sujeción de 1,600 lb (726 kg) sobre el tirante— ahora debe volver a ser el centro de atención, ya que esas fuerzas están superando las 2,500 lb (1,134 kg). A medida que las fuerzas aumentan exponencialmente, la precisión y exactitud del mecanizado y las herramientas requieren cada vez más calidad en la única pieza que conecta el husillo con el portaherramientas.

Este único perno debe resistir condiciones extremas y debe inspeccionarse y reemplazarse periódicamente para garantizar el máximo rendimiento e integridad. Las repetidas operaciones de sujeción y liberación durante los cambios automáticos de herramienta generan fatiga en el tirante y pueden causar fracturas. En general, un tirante tiene una vida útil de unos tres años, aunque puede ser mucho menor según la frecuencia de cambios de herramienta y otras condiciones de operación.

El uso de refrigerante en el mecanizado es otro motivo para realizar inspecciones regulares, ya que puede provocar corrosión. Aunque el refrigerante soluble en agua suele ser alcalino, con el uso prolongado puede volverse ácido. Esto aumenta el riesgo de óxido y corrosión dentro del tanque de refrigerante, en la mesa de trabajo y en otras partes de la máquina, incluidos los tirantes. Esta corrosión reduce la integridad del componente y puede provocar su fractura.

En la mayoría de las máquinas herramienta, el mecanismo de sujeción depende de una serie de arandelas apiladas y sueltas, y arandelas cónicas que se aplanan bajo carga. Cambiar ligeramente la posición de la superficie donde el sistema de sujeción sostiene el tirante puede hacer variar la fuerza de retención. Incluso una diferencia de .004 in. (0.102 mm) puede afectar considerablemente el rendimiento de las herramientas.

También cabe destacar que las normas ASME han sido revisadas. En la nueva especificación, se han publicado los torques de instalación de los tirantes para asegurar que se instalen correctamente y no sobresalgan en el extremo estrecho del cono. Esto demuestra la importancia de instalar los tirantes con una llave dinamométrica, en lugar del método mucho menos preciso de usar una llave fija y un martillo.

Aunque pequeños, estos componentes individuales son potentes. Y con tanta presión sobre su desempeño, la clave está en adquirir productos de calidad de un proveedor de primer nivel. Los tirantes de baja calidad provocarán vibraciones y resonancias. Una producción segura y confiable requiere un producto superior.

Hoy en día, los proveedores de primera categoría están tomando medidas adicionales para garantizar el máximo rendimiento y precisión. Existen diseños únicos disponibles para distintos tipos de máquinas, ofreciendo consistencia y fiabilidad durante la producción. Además, algunos fabricantes van un paso más allá y marcan cada tirante con un número de serie para fines de trazabilidad y control interno, lo que permite a los usuarios llevar un registro de la antigüedad de cada pieza y monitorear mejor su vida útil.