Las herramientas Walter-Tools se suben al tren

En Alemania, la tendencia a viajar en tren está realmente despegando, con el avance implacable de la ampliación de rutas de alta velocidad, y en ciudades, las propuestas constantes de tráfico están destinadas a soluciones en tranvía y metro. La actividad de la construcción también está en todas partes, particularmente en Asia. Nuevos países industrializados tienen una enorme necesidad de ponerse al día en cuanto a la infraestructura ferroviaria se refiere. Además de nuevos proyectos de construcción, la reparación de vehículos ferroviarios y vías también juegan un papel importante. En zonas de alta población urbana, por ejemplo, el uso de las vías es muy intenso y el desgaste del ferrocarril muy elevado. Los programas de mantenimiento de las vías (en puntos especiales) y en partes del vagón son en consecuencia cortos. En su enfoque en el ‘railway’ el fabricante de herramientas con base en Tübingen persigue el objetivo de apoyar la industria del ferrocarril con las mejores soluciones de herramientas posibles. “En el sector se usan muchas herramientas especiales” explica Luca Calapà, como responsable de desarrollo de aplicaciones en Walter. “Herramientas especiales requieren de asesoría profesional y personal de ingeniería que estén familiarizados con las particularidades del sector. Nuestro equipo de trabajo está integrado por especialistas que ya han estado involucrados con la industria railway durante muchos años y ahora dedican su atención exclusivamente a esta serie de tareas”.

La gama de componentes es relativamente multicapa. Bloques de motor o cajas de cambio para locomotoras diésel siguen siendo similares a los utilizados en vehículos comerciales pesados. Hay muchos paralelos con los sectores de automoción o energética (‘power engineering’). Sin embargo las piezas de chasis y suspensiones de locomotoras y vagones son muy especiales. Un ejemplo típico son de dos ejes, con ruedas soldadas a la estructura, conocidos en el lenguaje especializado como los ‘bogies’. Éstos vienen con un amplio rango de variantes en la mayoría de ellos con ángulos de inclinación regulable. Las operaciones de mecanizado más frecuentes en esta área son fresado, taladrado y roscado. Para estas aplicaciones se utilizan principalmente herramientas fijas.

Otras piezas típicas son las ruedas con sus perfiles particulares. Hoy en día, se utilizan casi exclusivamente ruedas sólidas (monobloque) de hierro fundido R7T o de acero forjado con una resistencia a la tracción del orden de 800 a 100 N/mm². Debido a que las ruedas son muy relevantes para la seguridad, son muy altas las exigencias en su proceso de fabricación. Su mecanizado requiere de complejas y resistentes herramientas de torneado. Una solución ideal son los portaherramientas de torneado Walter Capto, tamaño C10 equipado con plaquita redonda. Estas herramientas son idóneas para resistir fuerzas de corte extremadamente altas. El mecanizado integral de la superficie interior, perfil interno, reborde, perfil exterior y cara externa, requieren versiones de portaherramientas acodados y rectos. La interconexión Capto proporciona un altísimo nivel de precisión en la repetibilidad y cortos tiempos de cambio. Las herramientas de corte Tiger•tec garantizan tiempos de ciclo cortos, larga vida útil y la calidad de superficie requerida. La superficie influye en las características de funcionamiento de las ruedas y como resultado, en el consumo de energía.

Otros componentes importantes de seguridad son los frenos. En comparación con otros vehículos, los frenos en los ferrocarriles son ensamblajes pesados, que después de todo, tienen que mantener el control de cientos de toneladas. Por ejemplo un ICI (tren de alta velocidad Alemán, comparable al AVE), sin pasajeros pesa 500 toneladas. El material es principalmente GGG40. “Los frenos son un buen ejemplo de las altas exigencias en calidad, cuando se trata del ferrocarril” explica Luca Calapà, “y los mecanizadores tienen que tratar con las ajustadas formas y tolerancias de posición, en el manejo de superficies de contacto y taladros. Los frenos son también típicos componentes para los que desarrollamos operaciones completas de mecanizado. Walter es capaz de cubrir todos los procesos necesarios a través de sus propias soluciones, ya sea con herramientas estándar o herramientas especiales”.

Esta capacidad también se aplica a las actuales especialidades del rango de aplicación del ‘Railway’ a las propias vías. En general, existen dos tipos de railes: raíles planos, por donde viajan los trenes y los carriles, usados por los tranvías. La tecnología de mecanizado más importante es el fresado. “La proporción de fresas especiales utilizadas en el mecanizado de railes es del 80 al 90%”, afirman los expertos en ‘railway’. Los tipos de fresas habituales son fresas con inclinación de las ranuras, fresas de cabeza rail para raíles planos, fresa de disco forma de cámara y fresa guía/corredera de bordes. Walter suministra fresas de cabeza de rail de la serie F2001 en un rango de diámetros impresionante de 140 a 700 milímetros. Una característica particular de estas herramientas son las plaquitas tangenciales. Según los especialistas del sector de Walter, las soluciones con placas tangenciales son el estado de la tecnología más avanzada para el mecanizado de raíles. Este tipo de disposición de las placas proporciona un alto grado de estabilidad. En las placas intercambiables convencionales la sección de metal duro expuesta a las tensiones de cizallamiento es mayor.

Debido a las altas tensiones causadas por los trenes, los fabricantes de raíles utilizan aceros especiales para el sector, con un alto contenido en carbono y una resistencia a la tracción hasta 1.600 N/mm2. Hay dos materiales estándar y desarrollos de patentes especiales. “La actual expansión de la red ferroviaria de alta velocidad está generando una tendencia hacia la alta resistencia al desgaste de los materiales”, continua Calapà. Un factor adicional es la demanda de un funcionamiento más suave, lo cual es particularmente importante para los trenes que viajan a altas velocidades. Para los mecanizadores, significa tener que trabajar con materiales difíciles de mecanizar y tolerancias que se están convirtiendo cada vez más estrictas”. Como resultado, demandas cada vez mayores, se colocan en los medios de fabricación: rendimiento y precisión de las máquinas y constante incremento de la vida de las herramientas.

Cuando se habla de mecanizado de railes utilizando máquina-herramienta, se refieren principalmente a zonas de piezas: desvíos y las denominadas piezas del núcleo, los cruces en el centro de las intersecciones. Las piezas normales de pista vienen directamente de laminación y por lo general sólo se acaba el área alrededor de la cabeza usando vehículos móviles de mecanizado. De acuerdo con el perfil de rail típico, se utilizan fresas no estándar con perfiles especiales. Aplanado también es considerado en el caso de perfiles rectos. Los perfiles de railes generalmente son de tres o cuatro metros de largo. Con esas longitudes, el aplanado es a menudo más económico que el fresado. Los desvíos están perfilados de tal manera que se encuentran estrechamente contra el rail para garantizar la transición sin sacudidas.

En el fresado de aceros de alta resistencia, el material de la herramienta de corte juega un papel muy importante. Son requeridas las menores fuerzas de corte, para el ahorro de máquina, es decir, geometrías que permitan cortes suaves. Tales geometrías requieren un material de la herramienta de corte que posea tanto un alto grado de dureza como un alto nivel de tenacidad. El más alto nivel en material de herramienta de corte de Walter, que mejor cumple con estos requisitos se llama Tiger•tec Silver. “En el mecanizado de raíles, Tiger•tec Silver es ahora la primera elección”, confirma Luca Calapà, “y en cuanto a duración de herramienta se refiere, el material de estas herramientas de corte son el punto de referencia indiscutible”.