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  2. Mayor rendimiento en la fabricación de un molde de inyección   (30/07/2008)

Los útiles Quadworx y el centro de mecanizado Huron, piezas clave en Madelmold para lograr un pedido

Mayor rendimiento en la fabricación de un molde de inyección

Rentabilizar el proceso de mecanizado es un elemento que afecta al coste final del producto. El rendimiento de la herramienta juega un importante papel. Por ello, la acertada elección de la herramienta adquiere un papel preponderante. A tal fin, Pascual Cubeles (www.pascualcubeles.com) ha incorporado a su amplia oferta la extensa gama de productos de la prestigiosa firma Pokolm, que cuenta con una sólida experiencia en el campo de la mecanización por arranque de viruta y que por su gama de producto, puede ofrecer la solución más adecuada para cada caso, tanto para el proceso como para el material. Veamos en este artículo el ejemplo del moldista Madelmold.
Redacción MU
Madelmold (www.madelmold.net) es una empresa ubicada en Alcalá de Henares (Madrid) cuya actividad está orientada a la construcción de moldes de alta precisión para sectores en los que se exige valores de calidad en piezas finales de márgenes dimensionales muy estrechos. Recientemente tuvo que realizar un pedido de cliente que le exigió tomar la decisión de elegir muy cuidadosamente los elementos más adecuados para poder satisfacer las exigencias del proyecto y a la vez poder ofertarlo con un precio muy competitivo.

El proyecto desarrollado fue el molde del contenedor de un 'airbag' de coche con material de inyección polipropileno con elastómero. Para ello, en primer lugar, Madelmold dispone de un parque de máquina-herramienta de última tecnología (entre las que se encuentra el centro de mecanizado para alta velocidad Huron XL 15). Además, cuenta con métodos de diseño (como el software Catia V5R18) y experiencia técnica que ofrecen la confianza que el cliente exige. Antes de iniciar el trabajo, Madelmold realizó las pruebas necesarias, con la colaboración de los expertos de las marcas que experimentó sobre la misma calidad de material que imponía el proyecto.

Finalmente, los resultados obtenidos la inclinaron a la utilización de útiles Quadworx, de Pascual Cubeles. El proyecto de un molde de inyección esta constituido por dos componentes: el portamoldes y la figura.

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Estructura del molde

Un portamoldes normalizado Hasco contiene las dos partes del contenedor. Cada una, a su vez, cuenta con una placa de acero 1.2738 en la que se ha mecanizado una cajera en la que se inserta el postizo o figura correspondiente (geometría exterior o interior del contenedor) En estas placas de 1.2738 se han mecanizado una cajera de 750x320x80 mm en la que se empleó -para los ciclos de desbaste- de un plato Quadworx de Ø 52 provisto de las correspondientes portaherramientas y plaquitas. En el cuadro adjunto se detallan los diferentes parámetros empleados para mecanizar. El tiempo total empleado en esta operación fue de 3 horas utilizando tan solo un filo (de los cuatro posibles) de la herramienta. Este tiempo incluye los tiempos muertos de posicionamiento y trabajo en vacío propios del CAD-CAM a la hora de programar. Las dimensiones del molde exigieron reposicionamientos en la mesa de la máquina.

En anterior proyecto de semejantes características de portamolde y con otro proveedor, el tiempo fue el doble y se precisaron dos filos. Los postizos se mecanizaron en acero 1.2083; y gran parte de los desbastes se realizaron con plato (Ø 25), herramientas y plaquitas Quadworx.

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Aceros empleados en el molde

Los tipos de acero utilizados para el molde han sido el 1.2783 y 1.2038. El primero para la placa que contiene el inserto y el segundo para realizar el mismo. Sus características más destacadas son:

1.2083 es un acero inoxidable con un alto contenido en Cr. (del orden del 13 por ciento) los hacen especialmente aptos, por su resistencia a la corrosión, a la inyección de compuestos tipo PVC, para ambientes especialmente húmedos, empleados con compuestos abrasivos o también en series excepcionalmente largas. La gran calidad de pulido que permite el 1.2083, lo hace también especialmente adecuado para la inyección de piezas para óptica (lentes de cámara, cristales de gafas) así como artículos médicos. Se suministra a 800 N/mm2.

Acepta aplicar, entre otros, recubrimiento PVD de nitruro de titanio 1.2738 Es un acero que se suministra bonificado a una dureza 980 -1.100 N/mm2. y por contar con aportación del Ni (1%) con un excelente comportamiento a los tratamientos térmicos (penetración de dureza hasta el núcleo). Cuenta con una excelente maquinabilidad y sus excelentes características mecánicas (además del citado comportamiento térmico) lo convierten en un acero especialmente adecuado para moldes de gran tamaño (gruesos a partir de 400 mm).

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Quadworx: herramientas utilizadas

En este caso, las herramientas utilizadas para la preparación del portamoldes corresponden a una línea de producto con características técnicas y diseño especialmente desarrollada para el mecanizado de gran avance. Por eso se han cuidado en detalle las características extremas que tiene que soportar el plato/asiento y la plaquita, para poder multiplicar por cuatro el rendimiento de la herramienta manteniendo la geometría de corte dentro de sus valores originales y con un recubrimiento de última generación que permite un corte fino y de elevada calidad de acabado. Para garantizar mayor duración, precisión y robustez del proceso de mecanizado el plato tiene la patente de la plaquita encajada dentro del asiento/cuerpo de Pokolm.

Hay 4 tipos de plaquitas con diferentes materiales de base y con su recubrimiento especializado para el campo de empleo recomendado. Quadworx representa un innovador sistema de útil de corte, en el se concentran ventajas tanto en la plaquita como en la herramienta. La plaquita -sección cónica- se distingue por la geometría de la cara de corte, de perfil topológio tanto en lados, valores radiales y arista con radio. Como segunda ventaja - no menos principal- se encuentra el hecho de poderse utilizar 4 veces (cambiando la posición del lado) y permitir mayores valores de profundidad de corte (ap).

Proporciona excelentes condiciones de corte en todos los materiales (aceros, fundición, inoxidables, templados) especialmente en avance de diente (fz) y pasadas axiales (ap). Este especial diseño de la plaquita permite un excelente rendimiento (expresado en reducción de tiempos y calidad de acabado superficial en la entrada axial (propio del taladrado), en rampa y helicoidalmente (propio de ciclos de interpolación). Los platos de fresado cuentan con un nuevo diseño. Con ello se obtiene una excelente superficie de contacto en la plaquita, de forma tal, que las tensiones que se generan por el esfuerzo de corte, son perfectamente absorbidos por ese soporte. Asimismo se ha concedido una especial atención al tornillo de fijación de la plaquita con la herramienta, máximo cuando uno de los beneficios que ofrece el sistema Quadworx - tal como se ha apuntado- es el de poder utilizar las cuatro caras de aquella, lo que permite multiplicar por cuatro su vida útil y por lo tanto obtener un beneficio extra con su utilización.

La máquina: Huron KX10

Madelmold ha utilizado un centro de mecanizado de alta velocidad Huron KX10. La empresa satisfecha con el rendimiento de este centro, dispone en la actualidad de dos unidades del mismo modelo suministrados por Máquina Center.

Huron KH10 es un centro especialmente preparado para el mecanizado a alta velocidad. Ello representa que en primer lugar la arquitectura de la máquina es de tipo pórtico realizada en fundición lo que se traduce en un excelente comportamiento y elevada capacidad de absorción de las tensiones dinámicas generadas por la cinética de los desplazamientos en sus tres ejes y la temperatura producto del arranque de viruta.

Dispone de unos ejes con unos recorridos X/ Y/Z de 1.000/700/550 que permiten mecanizar una amplia gama de geometrías de pieza (hasta un peso máximo de 1.500 Kgs en una superficie útil de mesa de 1.200x750 mm.). Equipa - estándar- un husillo (cono HSK63-A) que puede girar hasta 18.000 rpm. Aunque, no obstante, se puede suministrar con husillos a velocidad 24.000 (HSK 63-A) ó 42.000 rpm (HSK 40-E).

El apriete de la herramienta es totalmente mecánico para asegurar su perfecta sujeción, con un sistema -de accionamiento hidráulico- para aflojarla. Gran precisión en los avances. Cuenta con un control que actúa sobre motor de variación continua de corriente alterna. Con valores de desplazamiento rápido de 30.000 (ejes X/Y) y 18.000 mm/min (Z); y en régimen de trabajo - programable-se sitúan en la franja de 1-10.000 (X/Y/Z). Aceleración máxima (en los tres ejes) de 3 m/s2. Huron KX10 proporciona una elevada precisión en el mecanizado. El valor de su repetitividad es de 5 y error de posicionamiento de 7 um. en los tres ejes. Otra cualidad del centro Huron KX10 es la velocidad de cambio de herramienta-herramienta, de 6/12 segundos, con viruta de 15/20 segundos. El equipo estándar dispone de un almacén para herramientas con 20 posiciones; aunque opcionalmente se puede suministrar para 30. Asimismo va provisto de un eficiente sistema de extracción de virutas que incorpora una cinta transportadora.

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