Fabricación de moldes con 5 ejes

La firma austriaca Promotool Formenbau, ubicada en Knittelfeld, Austria, se ha especializado en la fabricación de moldes complejos para fundición por inyección y moldeo por compresión, especialmente para el sector automotriz. Desde 2004 es parte del grupo Rudi Gí¶bel, distribuido en cinco sedes (cuatro en Alemania y una en Austria) y presente en el mercado como un proveedor completo en el campo de la matriceria.

La empresa tiene 60 empleados y ofrece diferentes operaciones de mecanizado como torneado, fresado, fresado de altas revoluciones, erosionado y rectificado. Un moderno sistema de aseguramiento de calidad y una estructura avanzada de informática complementa su oferta. “Somos una empresa especializada en la elaboración de matrices. Contamos con ingenierí­a de desarrollo propia y producimos alrededor de 100 matrices al año”, explica Gerhard Reisner, director de Promotool.

Promotool trabaja en dos turnos, empleando sistemas de automatización modernos y sin operadores, tanto en las áreas de fresado como en las de erosionado, con el objetivo de alcanzar el uso óptimo de la base instalada de máquinas.

Por el lado de los clientes, cada vez es más frecuente el requirimiento de matrices de mayor tamaño, motivo por el que la empresa autriaca decidió incrementar su capacidad de producción con un centro de mecanizado de 5 ejes. En el pasado, las mismas piezas se fabricaban en cuatros ejes con un equipo de husillo horizontal. “Nosotros querí­amos sacar provecho de las ventajas de un centro vertical de 5 ejes, un centro para el mecanizado de 5 ejes simultáneos con una gran volumen de trabajo”,  describe Reisner al hablar de las condiciones iniciales de partida. Sobre la base de una solución robusta y de alta precisión, pasaron a una ronda final de selección pocos proveedores. Después de evaluarlas todas y de hacer un análisis completo, optaron por la solución ofrecida en el modelo de la serie GS1200/5-T, fabricado por la firma alemana Alzmetall.

Desde hace más de 70 años, este fabricante, con sede en Altenmarkt, Alemania —y que cuenta con una fundición propia— fabrica centros de mecanizado de buena calidad. “Con la serie GS1200/5-T, Alzmetall ha logrado colocar en el mercado un centro de mecanizado altamente dinámico que permite operaciones complejas de mecanizado, tanto en fresado y torneado, y con piezas de hasta 2.5 toneladas”, indica Rudolf Fluch director de TMZ, representante de exclusivo de Alzmetall para el mercado austriaco.

El diseño de la máquina está compuesto por una estructura sumamente rí­gida de tres partes que le permite sostener el carro (ejes X, Y y Z) y la mesa con los ejes de rotación y pivoteo. Como hecho a resaltar, los componentes de las máquinas, de hasta 6 toneladas, son fabricados en la fundición propia, con lo que se obtiene un alto grado de integración, de hasta 85%.

La robustez de la serie GS1200/5-T juega un rol determinante en el mecanizado de piezas con pasadas profundas y, consecuentemente, con altas tasas de remoción de material y fuerzas de mecanizado extremas. “Para nosotros era un requisito fundamental. Nuestro objetivo con el nuevo centro era encontrar un equipo que nos permitiera una gran remoción de material pero a la vez una buena dinámica y alta precisión”, complementa el director de Promotool.

El sistema patentado de carro doble con el sistema box in box —que incluye una estructura de bloque único en cruz y un eje Z integrado— constituye, segun Fluch, la ventaja relevante para un proceso de mecanizado estable. El concepto del tren de conducción de Alzmetall se diferencia marcadamente con respecto a otros fabricantes, pues en todos los ejes se utilizan guí­as lineales con 4 correderas y, debido a ello, se obtiene una rigidez sumamente alta. Lo anterior permite una desviación mí­nima en el punto centro de la herramienta (TCP), hecho que repercute de manera importante en la vida útil de las herramientas”, acota Rudolf Fluch.

Cada uno de los tres ejes lineales son accionados por dos ejes de husillos de bolas respectivamente. Debido al sistema de accionamiento con 3 motores a torque (2 en el eje A y 1 en el eje C), la serie GS1200/5-T ofrece una excelente dinámica en los ejes de rotación y pivoteo. El campo de pivoteo del eje A es de +/-140°, y a decir de Reisner, esto ofrece muchas ventajas para ciertas piezas.

Sobre todo, el volumen de mecanizado de la serie GS1200/5-T es amplio, con carreras de 1,000 x 1,200 x 800 mm (X/Y/Z), donde la carrera Z de 800 mm cumplió con los requerimientos más importantes de la empresa autriaca y se convirtió finalmente en el criterio de selección determinante para la compra por parte del área de ingenierí­a.

Por otro lado, “debido a que el mecanizado frecuente de orificios profundos prácticamente es de necesidad diaria, tení­an que asegurarse que los nuevos equipos ofrecieran la capacidad de realizar barrenos profundos y así­ poder realizar un amplio volumen de trabajo”, resalta Reisner y acota que “el carrusel de 126 herramientas, a pesar de su moderada superficie de instalación, ofrece suficientes posibilidades de almacenamiento de diferentes tipos de herramientas y la convierten en un sistema muy flexible”.

Un beneficio adicional es que el carrusel puede ampliar su capacidad para hasta 250 herramientas. Finalmente, el equipo de ingenierí­a de Promotool seleccionó el control de Heidenhain modelo TNC640 para complementar la solución tecnológica del equipo adquirido.

“Recibimos puntualmente el centro de mecanizado a principio de 2015 y desde un principio lo tuvimos bajo control”, menciona Reisner, quien también resalta el entrenamiento proporcionado por el departamento de aplicaciones de Alzmetall. Los ingenieros de Promotool quedaron gratamente sorprendidos por la alta precisión del equipo independientemente de las condiciones de empleo. “No importa qué tipo de avances se utilice, si es desbaste de materiales blandos o duros, el nuevo equipo convence en todos los campos de mecanizado gracias a su robustes y precisión”, añade el director de la firma austriaca. “Gracias al husillo seleccionado de 18,000 rpm, en el modo de operación S6 se dispone de 136Nm y 40kW. Esta es una excelente relación de torque y potencia” explica Fluch, quien agrega que la alta precisión de la máquina se debe a las caracterí­sticas antes mencionadas, pero también al sistema de medición que ofrece Alzmetall. “El mecanizado de piezas en 5 ejes siempre representa una gran exigencia para la geometria de una máquina herramienta”.

Debido a la complejidad de los programas de mecanizado, las desviaciones más pequeñas en los ejes lineales o de rotación repercuten y se hacen visibles en la superficie de la pieza. La tecnologí­a del proveedor de sistemas de medición Etalon, utilizada por Alzmetall, permite un registro preciso de todas las desviaciones geométricas y ofrece interfaces comprobadas de todas las posibles compensaciones relevantes para los diferentes tipos de control.

El equipo de ingenierí­a de Promotool observó bajo la lupa la linea de producción y montaje, así­ como al servicio técnico de Alzmetall. “Nuestra visita a la fábrica nm os ha sorprendido. El alto grado de integración avala la gran calidad del equipo”, dice Reisner. Debido al alto grado de integración, el suministro de repuestos requiere buen tiempo de respuesta. Gracias a la cercaní­a a Austria, tanto el servicio técnico como el envio de repuestos se coordinan directamente desde la fábrica. Por otro lado, las personas responsables del envio de repuestos son competitivas”, asegura el director de Promotool. “En el futuro vamos a tener también un servicio local”, resalta Fluch quien conoce muy de cerca a su clientela. “Todos aquellos que trabajen con mecanizados de gran exigencia, donde se necesita un centro universal para operaciones con altas tasas de remoción de material, estarán muy satisfechos con Alzmetall”. Gerhard Reisner concluyó que “la serie GS1200/5-T cubre todas nuestras expectativas para el nuevo equipo. En el campo de precisión, nuestras expectativas incluso han sido superadas”.

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Como parte del grupo Rudi Gí¶bel, la empresa Promotool Formenbau GmbH se ha especializado en la fabricación de moldes complejos para fundición por inyección y moldeo por compresión, especialmente para el sector automotriz.