Los fabricantes de herramientas de precisión convencen por sus económicos gastos totales

La rentabilidad es un factor más decisivo que el precio

Redacción MU28/11/2008

A primera vista, las herramientas de producción alemana son indiscutiblemente caras. A los fabricantes, sin embargo, les salen otras cuentas. Se remiten a unas capacidades de corte más elevadas, una mayor durabilidad del corte y una calidad superior de la superficie. Se supone que tras realizar la cuenta final, el cliente sale ganando gracias a unos costes de producción más reducidos.

Junto con un fabricante de maquinaria, la empresa LMT Fette ha desarrollado un sistema de herramientas con el que se pueden producir engranajes ya preparados para ser montados. El sistema de herramientas de corte biselador combina una fresa sinfín para el desbaste, dos herramientas para el desbarbado de la superficie superior e inferior de la pieza a mecanizar, así como una fresa sinfín para el acabado.

Fotografía: LMT Fette

Las herramientas de precisión se aplican en todos los sectores del mecanizado de metales, tales como la industria automovilística, la aeronáutica y la industria electrónica. La industria de herramientas de precisión alcanzó durante el año pasado en Alemania con sus más de 70.000 empleados un volumen anual de ventas de más de 9.300 millones de euros (incremento del 7 por ciento), al que el sector de la exportación contribuyó casi la mitad. Esta industria es una de las ramas especializadas más grandes de la construcción de maquinaria y además una de las más innovadoras. El sector mira al futuro con absoluta confianza. Este año se quiere superar la marca de los 10.000 millones de euros.

“Cada vez mas clientes llegan a la conclusión de que los costes extremadamente económicos de los ciclos de vida de las herramientas alemanas de alta tecnología son más beneficiosos que una compra barata de herramientas que suele implicar una corta durabilidad y unos costes derivados muy altos”, comenta Alfred Graf Zedtwitz, Director de la sección de herramientas de precisión de la Asociación Alemana de Construcción de Maquinaria e Instalaciones (VDMA). De ahí que muchos fabricantes alemanes de herramientas de precisión se centren especialmente en la orientación de los ciclos de vida. En estos tiempos en los que los precios de energía crecen de forma muy considerable, también la eficiencia energética es un aspecto que gana cada vez más importancia.

“Desde el punto de vista de los fabricantes de herramientas es muy importante que las herramientas se vean como parte del proceso completo de fabricación. Aquí el factor decisivo es no centrarse tanto en el precio de la adquisición de las herramientas, sino analizar detenidamente el total de costes del proceso”, declara Dieter Kress, Socio gerente de la empresa Mapal Kress KG, ubicada en la ciudad de Aalen y Presidente de la asociación especializada para herramientas de precisión. Es su propia empresa la que se impone a sí misma conscientemente la exigencia de aplicar el principio del coste total de propiedad (TCO): “Las herramientas de precisión de Aalen son concebidas bajo el principio de evitar el derroche o el desperdicio durante la fabricación y no con el objetivo de poder ofrecer el precio de venta más económico”. Afortunadamente son cada vez más los clientes que opinan igual y exigen en lugar de unos precios de compra muy bajos, un importe total de costes de fabricación bajo.

El sector mira al futuro con absoluta confianza. Este año se quiere superar la marca de los 10.000 millones de euros

Las nuevas placas de corte reversibles de la empresa Iscar constan de un triángulo de dos caras y ofrecen de esta forma seis filos de corte para garantizar así unas tasas máximas de arranque de viruta utilizando el filo de forma eficaz.

Fotografía: Iscar

En los procesos de fabricación, las herramientas pueden suponer hasta el 9 por ciento del total de los costes. Sin embargo, su influencia es considerable en el 91 por ciento restante del proceso. Se consiguió reducir sustancialmente el total de los costes de explotación mediante las herramientas adecuadas en cuatro sectores; estos sectores son, además de los costes puros de las herramientas, es decir, los costes ocasionados por la adquisición, el funcionamiento y los tiempos secundarios, también las inversiones en la maquinaria. Según Kress “la seguridad de un proceso completo de fabricación y sus costes son aspectos que se ven influenciados considerablemente por las herramientas”. A fin de cuentas, muchos fabricantes de herramientas de precisión ofrecen también servicios con cuya ayuda se pueden reducir los costes de logística y almacenamiento o aumentar el conocimiento, hecho que a su vez conlleva una mejor eficiencia de los operarios.

Los nuevos tipos de materiales de corte y los recubrimientos innovadores, así como el proceso de acabado alargan la durabilidad de las herramientas de tronzado de Iscar de manera considerable; en determinados casos, incluso hasta el 140 por ciento.

Fotografía: Iscar

El TCO se queda corto

El grupo LMT quiere demostrar a sus clientes en concreto el beneficio económico con ayuda de los cálculos de modelos. El conocido principio del coste total de propiedad (TCO) en este caso se queda corto para el cálculo del rendimiento de las herramientas. “Aunque se redujera considerablemente el precio de ciertas herramientas, algo que resultaría muy atractivo desde el punto de vista del coste total de propiedad (TCO), las herramientas con un rendimiento correspondientemente más elevado seguirían siendo más costosas para los usuarios”, determina Diethard Thomas, responsable del desarrollo de herramientas en Fette GmbH, empresa filial de LMT, en la localidad de Schwarzenbeck, y Director de la academia de LMT. Este índice de reciente desarrollo se denomina TPI. Las siglas de esta abreviatura corresponden al término ‘Tool Performance Indicator’, es decir, al índice de rendimiento de herramientas. Para realizar el cálculo se divide el beneficio total de la propiedad (TBO) entre el coste total de propiedad (TCO). Si el resultado es mayor de 1, la herramienta es mejor, pero en el caso de que sea menor de 1, la herramienta es peor que la anterior. “Aquí se incluyen también factores tales como el beneficio técnico y el beneficio de la economía empresarial, las variaciones del mercado, la complejidad de la aplicación, así como el ciclo de vida de la herramienta”, declara Thomas. Por ejemplo, si se compara una herramienta de acero de alta velocidad (HSS) con una herramienta de metal duro que cuesta algo más del doble, el índice de rendimiento de herramientas (TPI) de la herramienta de metal duro sigue siendo del 4,1. Por lo tanto, muestra una clara superioridad con respecto a la fresa de acero de alta velocidad (HSS). Pero el índice de rendimiento de herramientas (TPI) también se puede aplicar para calcular la cantidad de dinero adicional que se puede gastar en una herramienta técnica para que se siga consiguiendo un incremento económico.

Concebido para aumentar la eficiencia de los centros modernos de torneado y fresado: el sistema modular de múltiples estaciones KM25 de Kennametal es especialmente compacto y estable y además reduce considerablemente el tiempo del mecanizado.

Fotografía: Kennametal

En los procesos de fabricación, las herramientas pueden suponer hasta el 9 por ciento del total de los costes, aunque su influencia es considerable en el 91 por ciento restante del proceso

Punto de vista de los fabricantes

También se registra una creciente demanda en soluciones específicas del cliente en la empresa Kennametal Deutschland GmbH representada por Kenci, en Friedrichsdorf. Joachim Fabry, Director de la tecnología de arranque de viruta, señala: “A la hora de invertir en una nueva técnica de producción, a día de hoy los clientes ya implican al fabricante de herramientas en la planificación inicial; cada vez es más frecuente que lo hagan incluso antes de la selección de la maquinaria. Y además, cada vez están más dispuestos a pagar el precio correspondiente si a cambio consiguen un valor añadido; con Kennametal Complete ofrecemos algo especial, también queremos cobrar este valor añadido o liquidarlo a cambio de un programa orientado al beneficio mutuo”.

Los fabricantes de herramientas persiguen juntos y con la ayuda de los principios más diferentes el objetivo de reducir el total de costes de los clientes. ‘CoroMill 490’ es el nombre, por ejemplo, de una nueva familia de herramientas muy diversas para el fresado de esquinas de la empresa Sandvik Coromant. Según el fabricante, estas herramientas permiten una reducción de costes durante el mecanizado con fresado plano y de esquinas en cantidades pequeñas y medianas de metal; especialmente en aplicaciones que requieren sólo unos cortes de poca profundidad. Se prevé una reducción de los costes de producción en torno a un 25 por ciento. Han disminuido las existencias y los costes de las herramientas, sin embargo, han mejorado la flexibilidad, la precisión y las tolerancias. El concepto de fresado con cuatro filos de corte permite por primera vez unos rebordes con ángulos de exactamente 90 grados. La excelente geometría y unas nuevas categorías de las placas han logrado unos filos de corte más afilados y facilitan así el proceso de arranque de viruta. El menor consumo de energía proporciona unos perfiles más lisos y provoca de esta manera que los posteriores mecanizados de acabado resulten completamente innecesarios o por lo menos simplificados.

En la empresa Iscar se comenzó a considerar “de forma integral“el tema de la rentabilidad. Kurt Brenner, Director técnico de Iscar en Alemania:”Hemos avanzado en el desarrollo de los temas materiales de corte, geometrías y recubrimientos tanto por separado como de forma conjunta para impulsar de forma general la productividad y la seguridad del proceso mediante los materiales de corte y las herramientas”. Un resultado concreto: el nuevo tratamiento especial de las placas reversibles tras el recubrimiento. De ahí que los recubrimientos PVD (deposición física de materias duras en fase gaseosa) presenten frecuentemente “Droplets”, es decir, pequeñas gotas. Brenner: "Con nuestro nuevo tratamiento especial se pueden eliminar las pequeñas gotas casi por completo, lo que a su vez da lugar a unas mejores superficies de las placas, una menor formación de filos postizos, una mejor extracción de virutas y finalmente también un desgaste notablemente inferior. Cabe añadir que el tratamiento aporta también unos buenos resultados en los recubrimientos CVD (deposición química de materias en fase gaseosa) con tendencia a formar grietas microscópicas a causa de las altas temperaturas utilizadas para el recubrimiento. El tratamiento destensa el material y evita así la aparición de grietas microscópicas. De esta forma se aumenta la resistencia al desgaste, incrementando las velocidades de corte, la durabilidad y mejorando la seguridad del proceso.

Torneado de metales duros en el muñón del eje con las nuevas herramientas de torno SolidTurn de Mapal: no sólo la industria de la construcción de aviones sino también cada vez más la industria automovilística reclaman el mecanizado de materiales templados para poder construir vehículos más ligeros.

Fotografía: Mapal

Las herramientas del programa CoroMill 490 permiten una reducción de costes durante el mecanizado con fresado plano y de esquinas en cantidades pequeñas y medianas de metal

Ahorrar gracias a las herramientas

Con las herramientas múltiples o combinadas, la empresa Paul Horn GmbH, ubicada en Tubinga, pretende mejorar, por ejemplo, los cálculos de los clientes. El dominio de mecanizados complejos dentro de un ciclo sin cambio de herramientas no sólo ahorra tiempo y costes, sino también mejora la calidad, reduce los gastos de comprobación y facilita la manipulación. No obstante, un requisito para este tipo de herramientas es la estrecha colaboración entre el fabricante de herramientas y el cliente o el fabricante de la maquinaria, ya que suele aplicarse frecuentemente a máquinas cuya cinemática y rendimiento están destinados a otros procesos, como, por ejemplo, torneado o perforación con una rectificadora, fresado con un torno, torneado, fresado y rectificado con un centro de mecanizado. Sin embargo, la condición básica para una aplicación exitosa de las herramientas es un cuerpo base rígido y compacto con una interfaz muy exacta entre las herramientas individuales. Un concepto, en gran medida modular, adaptado al entorno de la máquina y las condiciones de la fabricación en serie, permite una rápida realización utilizando las placas reversibles estándar.

Otro concepto muy similar, sin embargo concebido para herramientas de escariado, se intenta desarrollar en la empresa Komet Group GmbH en la localidad Besigheim. El Director General Christof W. Bönsch explica: "Reamax TS es un sistema completamente nuevo confeccionado de forma modular para herramientas de escariado cuyo punto de separación entre el fijador de herramientas y el cabezal de escariado marca nuevas pautas en cuanto a la precisión de la marcha circular, la transmisión del par de giro y la reducción al mínimo del tiempo de preparación”. De esta manera se quiere cumplir con las exigencias de los clientes que reclaman soluciones económicas para unas finalidades muy difíciles en ámbitos límite. El sistema de equipamiento de herramientas reduce considerablemente los costes de las herramientas y aumenta simultáneamente la flexibilidad para adaptarse a las exigencias cambiantes relacionadas con los materiales y los diámetros a mecanizar. Cabe añadir que este principio del mecanizado además reduce los costes de manipulación y de logística.

El mecanizado de metales duros, especialmente la aplicación de nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN) como material de corte, está considerando como extraordinariamente prometedor: para el torneado de metales duros, la empresa Mapal ofrece el nuevo sistema SolidTurn y una gran variedad de placas estándar de PCBN.

Fotografía: Mapal

Más calidad, menos costes

Conservar la calidad de las herramientas de metal duro para fresado, pero reducir al mismo tiempo los costes de las herramientas de manera significante es lo que se ha propuesto como objetivo distintivo la empresa Wolf Werkzeugtechnologie GmbH, ubicada en Bruchmühlbach. “Con nuestro sistema de fresas ‘Schymo’ nuestros clientes, procedentes de sectores como el de la construcción de moldes hasta del sector de la construcción en serie a gran escala, ahorran inmediatamente dinero en comparación con las fresas de metal duro disponibles hasta el día de hoy; llegan a conseguir unos ahorros correspondientes al factor 10”, declara Mathias Schmidt, Director Técnico del grupo Wolf. Hasta el día de hoy el intento de aplicar cabezales de fresado ha fracasado con frecuencia debido a la falta de precisión de la marcha circular. Este problema se ha solucionado gracias al sistema patentado con rosca de forma cónica.

Pero también aquí hay que tener en cuenta que la elección correspondiente debe ser orientada de forma individual en cada caso de mecanizado para obtener unos valores óptimos de corte y una alta estabilidad.

Los fabricantes de herramientas de precisión aplican cada vez más unos métodos científicos: así, por ejemplo, Sándwich Coromant gestiona un laboratorio de investigaciones en el que se pueden analizar las estructuras cristalinas mediante un medidor de difracción de rayos X.

Fotografía: Sandvik