La barra de mandrinar más grande del mundo

Conozca el hito en la historia de la ingeniería de precisión con la barra de mandrinar más grande del mundo.

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Con una impresionante longitud de casi 11,000 mm y un diámetro de 600 mm, esta obra maestra de la ingeniería fue creada para satisfacer las necesidades de mecanizado de Häkkinen Group Jyväskylä, una empresa finlandesa de ingeniería.

Este colosal dispositivo de torno se destina a la fabricación de componentes metálicos de precisión para sectores diversos, como petróleo y gas en alta mar, transmisión de energía y energías renovables.

Al contactar a Sandvik Coromant, Häkkinen Group Jyväskylä presentó especificaciones poco comunes. Buscaban una herramienta capaz de mecanizar un componente específico con dimensiones críticas, de gran tamaño (800 mm de diámetro por 12,000 mm de longitud) y necesitaba ser mecanizado en ambos lados, manteniendo detalles confidenciales.

La herramienta requerida era una barra de mandrinar, utilizada para expandir y refinar el diámetro de agujeros existentes en piezas durante operaciones de mecanizado. A diferencia del taladrado, las barras de mandrinar ofrecen agujeros más precisos y lisos.

No obstante, las dimensiones de una barra de mandrinar están limitadas por las propias dimensiones de la pieza. En este caso, la aplicación demandaba una barra de mandrinar de dimensiones sin precedentes, destacando la necesidad de un tamaño excepcional para facilitar operaciones internas de torneado, superando las capacidades de las barras de tamaño estándar. En resumen, la aplicación requería una barra de mandrinar inigualable en dimensiones para lograr estabilidad óptima y llevar a cabo operaciones de torneado interno profundas y precisas.

Desarrollo colectivo de la barra de mandrinar

La unidad de Häkkinen Group Jyväskylä, consciente de la importancia de la precisión en el mecanizado, se asoció con ŠMT, reconocido fabricante de mandrinadoras y fresadoras de alta precisión. Dado el proyecto singular, ŠMT buscaba un especialista en máquinas herramienta capaz de proporcionar una barra de mandrinar con dimensiones excepcionales.

En esta búsqueda, ŠMT se acercó a Sandvik Coromant CZ, con base en la República Checa, solicitando su colaboración en el desarrollo de la monumental barra.

Foto proporcionada por Sandvik Coromant del desarrollo colectivo de la construcción de la barra de mandrinar más grande del mundo

Barra de madrinar antivibratoria

La reducción de vibraciones es crucial para garantizar la precisión y calidad del acabado superficial en operaciones de mecanizado.

Las vibraciones excesivas pueden conducir a imprecisiones, desgaste prematuro de la herramienta e incluso comprometer la integridad de la pieza, preocupaciones válidas dada la escala masiva de las operaciones de mecanizado de Häkkinen Group Jyväskylä. Al minimizar las vibraciones, la barra de mandrinar asegura condiciones de corte estables y controladas, resultando en una mayor productividad, vida útil extendida de la herramienta y acabados superficiales superiores.

Integración y desempeño

ŠMT tenía requisitos estrictos para la barra: debía integrarse perfectamente con la maquinaria existente de Häkkinen Group Jyväskylä, expandiendo simultáneamente los límites de las operaciones de torneado. Además, la compatibilidad con el enorme torno de ŠMT era esencial.

Para abordar estos desafíos, se buscó la experiencia de Sandvik Teeness, con sede en Trondheim, Noruega. Este equipo fue seleccionado por su destacada reputación como líder del mercado en el desarrollo y producción de barras de mandrinar, respaldada por décadas de experiencia desde los años sesenta.

Innovaciones clave en la barra de mandrinar

La composición de la barra de mandrinar, fundamentalmente de acero, incorpora un componente innovador denominado "amortiguador", elaborado con metal pesado. Este amortiguador, un dispositivo excepcionalmente utilizado para reducir o absorber vibraciones, rara vez se encuentra en maquinaria convencional y estructuras; se sujeta de manera especial en anillos de goma.

Otra característica vital de la barra es la presencia del portaherramientas Coromant Capto® anclado en la parte frontal. Este portaherramientas desempeña un papel crucial al sostener las plaquitas de corte esenciales para llevar a cabo el mecanizado de la pieza. El diseño del Coromant Capto® se centra en reducir los tiempos de reglaje y cambio de herramientas, incrementando notablemente la eficiencia de la máquina. Además, favorece un mecanizado estable y fiable.

Vaclav Faber, ingeniero de proyectos de Sandvik Coromant CZ, destaca la utilidad del portaherramientas, especialmente en máquinas multitarea. Su capacidad para ensamblar herramientas con diferentes longitudes y características de diseño, independientemente del adaptador de la máquina, es particularmente valiosa. El Coromant Capto® cumple con los requisitos específicos de la unidad Häkkinen Group Jyväskylä al proporcionar una barra de mandrinar versátil que puede adaptarse a una amplia gama de configuraciones industriales.

Eficiencia de la barra de mandrinar

Los especialistas de Sandvik Teeness llevaron a cabo mediciones cruciales de frecuencia en el lugar para evaluar la efectividad del adaptador de amortiguación incorporado en la barra de mandrinar. Esta monumental herramienta se sometió a pruebas prácticas en un gran torno CNC, siendo evaluada en tres aplicaciones distintas: desbaste, acabado y perfilado, cada una con parámetros de corte diferentes.

La herramienta operó con un voladizo máximo permitido de 10 veces el diámetro (10 × D), una práctica recomendada para minimizar vibraciones y garantizar la máxima estabilidad y precisión. Las barras de mandrinar Silent ToolsTM de Sandvik Coromant, reconocidas por su funcionamiento con vibraciones mínimas, generalmente se utilizan con voladizos de herramienta extensos, destacando la importancia de una sujeción rígida. En este contexto, las barras de mandrinar cilíndricas deben sujetarse en un soporte de manguito tipo pinza con una longitud de sujeción mínima de 4 veces el diámetro de la barra.

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Parámetros de corte: Optimizando el rendimiento

Los datos de corte se basaron en las recomendaciones iniciales de la plataforma de software CoroPlus® Tool Guide, que se ajustaron durante las pruebas. En la aplicación de desbaste, la barra operó a una velocidad de corte (vc) constante de 100 m/min y un avance por revolución (fn) de 0,4 mm/rev. La carga en una barra de mandrinar, determinada por la profundidad de corte (ap), el avance y el material de la pieza, exige un equilibrio preciso para evitar vibraciones no deseadas. Tras ajustes, se estableció que una profundidad de corte de 3,5 mm era la recomendada, después de detectar vibraciones a 5,6 mm y un rendimiento limitado a 4,5 mm.

En las aplicaciones de acabado y perfilado, la barra trabajó a una velocidad de corte (vc) de 110 m/min y una profundidad de corte (ap) de 0,5 mm. Se ajustó el avance por revolución (fn) a 0,25, demostrando ser el ajuste óptimo y recomendado, resultando en una rugosidad media (Ra) de 3,4.

Resultadosy recomendaciones

Basándose en los resultados de las pruebas, los especialistas de Sandvik Coromant pudieron proporcionar a ŠMT parámetros de datos de corte y recomendaciones precisas para las plaquitas a utilizar, asegurando un mecanizado óptimo.

Jaroslav Šuga, director de cuentas globales de Sandvik Slovakia, destaca la importancia de las reuniones periódicas con el equipo de producción de Sandvik Teeness, abordando detalles cruciales sobre el plazo de entrega, manipulación, transporte y logística. El éxito de la colaboración se materializó gracias al trabajo conjunto con diseñadores de ŠMT, tecnólogos y el equipo de producción de Noruega, involucrando a todas las partes en el proceso de venta.