Historia de éxito

Producción eficiente de un solo producto

Un centro de fresado y torneado permite ahorrar hasta un 65 %

Las matrices de extrusión para tubos de plástico se encuentran entre los productos estrella de la empresa holandesa Romit. Gracias a la optimización de la producción con un centro de fresado y torneado Heckert HEC 800 Athletic HV MT, lograron reducir el tiempo total de mecanizado de dichas herramientas hasta en un 65 %.

Para Auke Sjoerd Tolsma, director general de Romit BV en Dedemsvaart, la situación está clara: «Tenemos que optimizar nuestra producción de forma continua para poder sobrevivir en un entorno global cada vez más competitivo». Su empresa se fundó en 2001 a partir del departamento de mecanizado de Rollepaal BV, uno de los principales fabricantes mundiales de líneas de extrusión para tubos de PVC y PO. En el mismo año de su fundación, Romit ya adquirió la empresa vecina Ramix, dedicada a la fabricación de herramientas y moldes, ampliando así su gama de productos. Como resultado, la empresa, que cuenta con una plantilla de aproximadamente 70 empleados, se consolidó rápidamente como proveedor de servicios de mecanizado y montaje para la industria del plástico, la ingeniería de sistemas de transmisión para el sector del petróleo y el gas, y el sector marítimo.

La fabricación de matrices de extrusión sigue siendo una de las actividades principales de Romit. Auke Sjoerd Tolsma aplicó su iniciativa de optimización al exigente mecanizado de precisión de estos componentes: «Las matrices de extrusión se fabrican principalmente como piezas individuales o en miniseries de hasta tres unidades. Debido a su simetría rotacional, requieren principalmente torneado, pero también taladrado y fresado. Hasta hace poco utilizábamos tornos verticales y fresadoras de bancada para ese fin. Pero el tiempo dedicado a los cambios de máquina y las deficiencias en la fiabilidad del proceso nos llevaron a plantearnos pasar a un procesamiento y una automatización completos».

A principios de 2013, el director general Tolsma y sus especialistas en mecanizado comenzaron a buscar un centro de torneado y fresado capaz de mecanizar los componentes, que miden hasta 850 mm de diámetro y pesan hasta dos toneladas, en un máximo de dos operaciones. Además, la máquina que se busca debe cumplir de forma fiable con las tolerancias requeridas para permitir también el funcionamiento sin personal y soportar un número máximo de horas de funcionamiento del husillo.

De las cinco máquinas multifuncionales sometidas a prueba con un componente de referencia, dos ofrecieron el nivel de rendimiento requerido. Al final, una serie de detalles fundamentales, como la capacidad de carga de la mesa y la facilidad de uso de herramientas en voladizo, determinaron la decisión final: A mediados de 2014, Romit invirtió en un centro de fresado y torneado HEC 800 Athletic HV MT fabricado por Chemnitz Heckert GmbH, empresa perteneciente al Grupo Starrag, líder tecnológico mundial en máquinas herramienta de precisión. Auke Sjoerd Tolsma explica: «Hace tiempo que conozco a Heckert como un proveedor de renombre de centros de mecanizado para la producción en serie. Las pruebas de funcionamiento me convencieron definitivamente de que Heckert también puede ofrecer soluciones de alto rendimiento para el mecanizado completo de piezas individuales». Y añade, satisfecho: «En nuestro caso, incluso la mejor solución».

Precisión y dinámica

Las exigencias de Romit con respecto a la máquina son elevadas: Para el mecanizado en cinco caras se necesitan como mínimo tres ejes lineales y dos ejes rotativos: uno para el torneado y otro para el movimiento giratorio de la herramienta o la pieza de trabajo. Debe montarse de forma extremadamente estable para garantizar un fresado, torneado y taladrado de alta precisión. Al mismo tiempo, se requiere un alto rango dinámico para que los tiempos de procesamiento sean cortos. Debido al tamaño y al elevado peso de los componentes, la capacidad de carga de la mesa y el espacio de trabajo disponible desempeñan un papel importante. Benny Van Haver, responsable como director comercial para el Benelux en el Grupo Starrag de la empresa neerlandesa Romit, colaboró en la selección: «Los centros de mecanizado horizontal de la serie HEC de Heckert presentan un diseño totalmente modular y, por lo tanto, son altamente configurables. Para Romit, el HEC 800 HV MT resultaba ideal, debido a la necesidad de realizar operaciones de fresado y torneado y a que requería un tamaño de palé de 800».

La mesa giratoria CN de alta precisión seleccionada tiene una capacidad de carga de dos toneladas y ofrece una potencia de 57 kW (al 100 % de rendimiento), hasta 500 rpm y un par máximo de 2520 Nm. El cabezal de fresado giratorio horizontal/vertical también ofrece ventajas decisivas: Así se ahorra una función de pivote para la tabla que ocuparía un valioso espacio de trabajo. Auke Sjoerd Tolsma sostiene: «Esto significa que podemos utilizar sin problema herramientas con un gran alcance, como una broca de extracción de 450 mm de longitud». Esta herramienta, con un diámetro de 120 mm, se utiliza para realizar el taladrado piloto necesario antes de poder fresar el contorno interior de una matriz de extrusión. Gracias al elevado par de 1088 Nm (al 60 % de la carga) del husillo de engranajes de dos etapas (6000 rpm, 30 kW), es posible perforar materiales sólidos, incluso aceros altamente templados. En este punto entra en funcionamiento el sistema interno de suministro de refrigerante, con una presión de lavado de 80 bar, lo que garantiza una eliminación eficaz de las virutas.

El cabezal HV tiene dos posiciones de trabajo, horizontal y vertical, en las que puede girar incluso con el husillo en marcha. Si se alcanza la posición final correspondiente, el cabezal se bloquea mediante un acoplamiento Hirth. El ajuste perfecto que esto proporciona contribuye a una gran estabilidad, lo cual es especialmente importante en el torneado. Las herramientas de torneado, para las que se utilizan portaherramientas HSK-100T, se desacoplan al insertar el husillo y se fijan mediante un segundo acoplamiento Hirth, asegurado contra giros gracias a la conexión positiva. Gracias a su estabilidad general, es incluso posible utilizar herramientas de torneado estándar de 450 mm de longitud, lo que en otras máquinas requeriría el uso de barras de mandrino amortiguadas.

Otros criterios importantes en el proceso de toma de decisiones fueron el cambiador de palés inclusivo y la posibilidad de integrar la máquina en una solución de automatización con almacenamiento de palés. Auke Sjoerd Tolsma explica: «En aquel momento, era importante para nosotros contar con un sistema de cambio doble, ya que así podíamos volver a sujetar la pieza en paralelo al mecanizado». Además del palé estándar de 800 x 1000 mm con ranuras en T, encargó dos palés redondos de 1000 mm de diámetro, también equipados con ranuras en T y un sistema de garras. Para poder alinear con precisión las piezas con simetría rotacional ya en la estación de preparación, la equipó como una estación giratoria de carga y descarga de alta precisión con un cojinete que ofrece una precisión de giro inferior a 1/100 mm.

Romit

Equipado para procesos seguros

En un futuro próximo está prevista la instalación de un almacén de gran altura totalmente automatizado con un sistema de palés al que se conectarán el Heckert HEC 800 HV MT y otros equipos. El requisito más importante para el funcionamiento automático es que los procesos sean seguros. El concepto del centro de fresado y torneado HEC 800 de Heckert, con sus conjuntos principales rígidos y de diseño termosimétrico, los accionamientos digitales de avance de corriente alterna y los sofisticados sistemas de guía de rieles perfilados y husillos de bolas en todos los ejes lineales, ofrece una base sólida para el trabajo.
Como medida de seguridad adicional, Romit optó por instalar sensores adicionales. Auke Sjoerd Tolsma explica: «Dado que a menudo mecanizamos aceros de alta aleación y otros materiales difíciles, queríamos descartar la posibilidad de que se produjera una colisión durante el mecanizado sin supervisión. «Por este motivo, nos decidimos por el sistema complementario de monitorización de colisiones Brankamp». El control de la utilización ofrece una seguridad aún mayor, ya que comprueba de forma activa durante el procesamiento si el mecanizado se está llevando a cabo según lo previsto. Si se detecta alguna desviación, el proceso se detiene automáticamente. Un sensor de vibraciones situado en el husillo también apaga la máquina en caso de que la herramienta resulte dañada.

Benny Van Haver también menciona la detección automática de desequilibrios, que viene de serie en el HEC 800 Athletic. Si se produce algún desequilibrio, la máquina es capaz de medirlo e indicar la posición y el tamaño de los contrapesos necesarios.

Ahorros esperados y conseguidos

El Heckert HEC 800 HV MT lleva funcionando en modo de producción desde mediados de marzo de 2015. Para Auke Sjoerd Tolsma, la inversión ha merecido totalmente la pena: «Con esta solución, podemos llevar a cabo un proceso que antes se realizaba en dos máquinas diferentes con dos configuraciones distintas, ahora en una sola máquina con una producción completa. Dependiendo del tamaño del componente, ahorramos entre un 30 % y un 65 % del tiempo total de procesamiento». El director general considera que los datos de rendimiento del HEC 800 HV MT, que superan las posibilidades anteriores incluso en el torneado, son un factor crucial: «Por ejemplo, podemos mecanizar una matriz de extrusión a partir de un lingote de 1500 kg hasta su finalización en unas seis horas, con un acabado de mecanizado que presenta una calidad superficial de Ra = 0,4 micras». Las virutas resultantes, que pueden llegar a representar hasta el 50 % del peso de la pieza sin mecanizar, se descargan a una altura de expulsión de 1500 mm a través de un transportador de virutas de cinta articulada hacia un contenedor de gran capacidad.
La precisión dimensional también es correcta. «Por término medio, necesitamos una precisión de 5/100 mm. En el caso de las piezas delicadas, debemos alcanzar una precisión de 15 micras», explica Auke Sjoerd Tolsma. «Con nuestro Heckert BAZ, podemos respetar con fiabilidad esas tolerancias de diámetro en una longitud de torneado de entre 600 y 800 mm». Comprobamos esto mediante un ciclo de medición, que hemos desarrollado conjuntamente con Heckert, para corregir cualquier desgaste de las herramientas que se produzca. La máquina cumple con las dimensiones requeridas incluso en nuestra nave sin aire acondicionado, donde es muy probable que se produzcan variaciones de temperatura».

Perspectivas prometedoras

Tras el éxito obtenido con el mecanizado completo de matrices de extrusión, Romit está ampliando el ámbito de aplicación del centro de fresado y torneado. Mientras tanto, se han fresado piezas de contorno para la fabricación de moldes, y la HEC 800 HV MT también se destinará a la producción de piezas individuales del sector de los compresores. Al fin y al cabo, los responsables han fijado un objetivo inicial de 100 horas de funcionamiento a la semana.

Para que la producción resultara aún más rentable, Romit invirtió en un nuevo sistema CAM, que domina tanto el fresado como el torneado y es capaz de mapear y optimizar procesos completos. El siguiente paso es el sistema de automatización previsto y otras máquinas, probablemente empezando por un centro de cinco ejes algo más pequeño. Los planes ya están elaborados.

HEC 800

65 %

reduce of total processing time

Conclusión

Con el nuevo centro de fresado y torneado HEC 800 HV MT, la empresa Romit logró aumentar de forma sostenible su rentabilidad. Los tiempos de procesamiento se redujeron en un 65 % y se eliminó por completo el tiempo que antes se dedicaba al cambio de máquinas. La carga de trabajo del personal se redujo gracias a la calidad y fiabilidad de la máquina. La integración en un sistema de automatización integral ya está preparada.

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