El desbaste/pulido por arrastre mejora la calidad de herramientas de conformado y estampado
Por medio de las herramientas de conformado y estampado se logra el doblado, corte, prensado y embutición profunda de chapas. En consecuencia, se las utiliza sobre todo en las industrias del automóvil, del mueble y eléctrica, donde los cantos y superficies de las herramientas son sometidas regularmente a un desgaste continuo. Esto es válido en especial para herramientas como: machos de conformado, matrices y machos para corte. El desgaste por: rozamiento, soldadura por presión y difusión limita la vida de las herramientas y empeora el resultado del trabajo.
Regularmente, un nuevo reafilado predispone la capacidad de trabajo de las herramientas. En este caso se reafilan los cantos de corte y suavizan las superficies de prensado en matrices, machos de estampado, expulsores y cantos para admisión del material, obteniendo de ese modo, un comportamiento óptimo y constante de no-adhesión del material a conformar. En general se matan los cantos del corte mediante una piedra de esmeril.
Este proceso manual no garantiza en absoluto la seguridad del proceso ni la repetibidad de la calidad obtenida. Entre tanto, diversas investigaciones científicas han demostrado que el micro-redondeo mecánico de los filos de corte conduce a ventajas significativas desde múltiples puntos de vista.
Se reduce los paros por mantenimiento de la herramienta
Los filos redondeados en rango micresimal fortalecen la estabilidad de los mismos, impiden la formación de cantos de corte incrustados y generan menos calor por rozamiento durante el conformado. Esto significa que: la vida útil se prolonga - y al mismo tiempo se mejora la calidad técnica y óptica del producto. Ello se hace posible gracias al procedimiento de desbaste/pulido por arrastre: un método que tiene parcialmente sus raíces en la industria joyera.
El procedimiento de desbaste/pulido por arrastre (Drag Finishing) fue desarrollado por Otec, representado por Edeltec Tecnología, S.L., para uso en la industria de la joyería, concretamente para el proceso de piezas pesadas y geometría compleja - como por ejemplo los anillos ostentosos y pesados o cajas de reloj. Para el proceso, estas piezas son fijadas por medio de útiles de sujeción especial, sumergidos y posteriormente arrastrados a alta velocidad dentro de un contenedor que contiene como agente abrasivo unos granulados especiales. La ventaja esencial es que en un breve espacio de tiempo se logra una superficie exenta de rebabas, lisa o pulida, y sin que las piezas sufran colisiones entre si que las puedan dañar.
Foto: Otec
Las mejoras en superficie aumentan la calidad del producto
a) herramienta de embutición profunda antes del proceso
b) después del proceso
Los análisis detallados de superficie y estructura de herramientas y piezas, muestran como el tratamiento de desbaste/pulido por arrastre en herramientas de conformado repercute en el proceso de producción:
• Los picos de la rugosidad de la herramienta son suavizados, al mismo tiempo, sus puntas son redondeadas (véase tabla). Por ello, se necesita menos fuerza para lograr el conformado. Por lo tanto, la tendencia a la rotura del material a trabajar se reduce, ya que debido a una mejor fluidez durante la conformación, se aprovechan mejor los límites de alargamiento y elasticidad del material.
• La superficie de contacto en los filos de la herramienta pueden aumentarse hasta 95 por ciento gracias al suavizado de los picos de rugosidad.
• Debido a la reducción del coeficiente de rugosidad se reduce el desgaste en la superficie de la herramienta. En consecuencia, se prolonga la vida útil de las herramientas. Con facilidad se logra duplicar su duración.
• Con la reducción de la rugosidad se reduce la tendencia a la soldadura en frío entre la pieza a trabajar y la herramienta. Por lo tanto, se requiere menor fuerza para la expulsión o separación, consecuentemente se reduce el porcentaje de descarte debido a las deformaciones involuntarias.
• La conducción de la fibra del material no se ve afectada por una superficie rugosa de la herramienta.
• La calidad de la superficie en elementos procesados mediante el desbaste/pulido por arrastre, es mayor (véase foto 2) y se mantiene uniforme más tiempo durante de utilización del producto.
Se debe añadir otras ventajas de coste, debido a la gran rentabilidad del proceso en comparación con los tradicionales, como por ejemplo: el desbaste con flujo de abrasivo o el proceso manual. El proceso con la máquina de desbaste/pulido por arrastre es significativamente más ventajoso en cuanto a costes y notablemente más rápido. Los tiempos de proceso necesarios van desde pocos segundos - por ejemplo: en el caso del redondeo de cantos de machos delgados de material duro para el estampado - hasta un máximo de 2 horas en el caso de herramientas de conformado con alta rugosidad inicial.
En resumen: menor número de paros en producción debido a trabajos de mantenimiento y como consecuencia, mayor utilización de las instalaciones de producción. Al mismo tiempo, mejor calidad de superficie de las piezas trabajadas.
Muy a menudo se recubren las herramientas de estampado y conformado con un capa de material duro con el propósito de reducir el desgaste. En este caso se forman sobre la superficie del material los llamados Droplets - grumos/gotitas del propio recubrimiento. Mediante el proceso de desbaste/pulido por arrastre se eliminan estos Droplets. Los pequeños orificios y cavidades remanentes almacenan lubricante, por ejemplo aceite, durante el proceso de conformado. Debido a ello, se logra una mejor lubricación, lo que aumenta considerablemente la duración de servicio de la herramienta. Este efecto se puede apreciar en las herramientas de conformado y en las de estampado. (Véase foto 3).
Gracias a la eliminación de las gotitas (Droplets) se forman cavidades para alojar el lubricante
Los granulados de cáscaras de nuez se utilizan para el suavizado, pulido y redondeo leve de herramientas de aceros no templados, para el pulido de herramientas de metal duro y de aceros templados, tras la preparación de su superficie mediante granulados Six y HSC. Se ha comprobado, en diversas pruebas, que una mezcla de H1/100 y H1/400 (aproximadamente 30 por ciento por volumen de H1/400) y pasta para pulir tipo P17 satisface todas las exigencias.
La utilización de la técnica del desbaste/pulido por arrastre para herramientas casi no tiene límites.
Al contrario que con las piedras de esmeril se cumplen los requerimientos de ISO/TS
En general se pueden trabajar todas las herramientas sujetables hasta una longitud máxima de 250 mm y de un diámetro de 200 mm
Asimismo, los procedimientos de trabajado semi-mecánicos como el proceso a chorro de arena, cepillado y flujo abrasivo son - al igual que el proceso manual - sumamente costosos y tampoco conducen a resultados óptimos de fácil repetitividad. Al contrario, el procedimiento de desbaste/pulido por arrastre logra resultados de calidad óptima con costes sensiblemente inferiores. Especialmente en la producción de grandes series se obtienen ventajas decisivas con este procedimiento. Con bajo requerimiento de tiempo, personal y costes se pueden redondear con precisión los filos cortantes de las herramientas de estampado y conformado. Ello significa: mayor calidad del producto con menor coste por pieza. Como resultado se logra mayor productividad y una más que notable rentabilidad.