Garantizar la química adecuada durante el rectificado

En el proceso de rectificado, las pequeñas imperfecciones marcan la diferencia entre una pieza buena y una defectuosa. Para lograr un rectificado perfecto, no solo es necesario configurar correctamente los componentes mecánicos de la fábrica, sino que también debe ser adecuada la química. Esto pone de relieve un componente que a menudo se subestima: el lubricante refrigerante. En la feria GrindingHub, organizada por la VDW (Asociación Alemana de Fabricantes de Máquinas-Herramienta) en Stuttgart del 5 al 8 de mayo de 2026, los visitantes podrán obtener más información sobre el suministro optimizado de lubricantes refrigerantes para conseguir la máxima calidad de superficie.

La supervisión basada en datos del lubricante refrigerante es una parte esencial para lograr una producción autónoma y unos resultados de rectificado óptimos. Esta supervisión constituye el nexo entre la química y los componentes mecánicos y hace que el proceso de rectificado sea más robusto, eficiente y sostenible gracias al intercambio de datos estandarizado y al uso de gemelos digitales. Aquí es también donde entra en juego la iniciativa de conectividad umati (Universal Machine Technology Interface), que garantiza una transferencia de datos fluida en la fábrica. Como comunidad global de ingeniería mecánica basada en el estándar de comunicación OPC UA, umati permite que las máquinas se comuniquen entre sí independientemente del fabricante.

Esto crea la interoperabilidad necesaria para integrar a la perfección los datos de la supervisión del lubricante refrigerante en sistemas informáticos de nivel superior o plataformas en la nube, allanando el camino para la conectividad plug-and-play en el ecosistema industrial.

Las investigaciones científicas han demostrado que un suministro de lubricante refrigerante adaptado a las necesidades produce grandes ganancias en eficiencia y productividad. “Incluso en nuestra investigación inicial, pudimos identificar ventanas de proceso que permitían reducir la energía necesaria para el rectificado hasta en un 27% sin sacrificar la calidad de la pieza de trabajo ni aumentar el desgaste de la herramienta”, afirma el profesor Berend Denkena, director del Instituto de Ingeniería de Producción y Máquinas-Herramienta (IFW) de la Universidad Leibniz de Hannover. “Al mismo tiempo, pudimos aumentar la tasa de eliminación de metal hasta en un 20%, lo que se tradujo en un aumento significativo de la productividad”. El suministro de lubricante refrigerante basado en las necesidades debería permitir transferir este potencial a las aplicaciones industriales en el futuro de una manera sistemática y reproducible. También hay efectos positivos en términos de sostenibilidad en la producción industrial. “El suministro de lubricante refrigerante en función de las necesidades permite reducir el consumo de lubricante refrigerante, lo que no solo reduce el requerimiento de energía en el proceso de rectificado, sino también los costes de producción, preparación y eliminación del lubricante refrigerante”, explica el científico. Es miembro de la WGP (Asociación Académica Alemana de Tecnología de Producción), que lleva muchos años investigando el uso de lubricantes refrigerantes en función de las necesidades. Unas condiciones de proceso más estables también aumentan la vida útil de las herramientas y reducen la cantidad de rechazos y reelaboraciones. En general, esto contribuye a un uso más eficiente de los recursos y a una producción industrial más sostenible.

“El suministro de lubricante refrigerante en función de las necesidades es posible gracias al registro continuo de las variables de estado relacionadas con el proceso y a su utilización para variar el suministro de lubricante refrigerante”, explica el profesor Denkena. En el IFW se investigaron inicialmente los fundamentos del suministro de lubricante refrigerante en la zona de contacto de rectificado.

Sobre esta base, actualmente se están desarrollando conceptos de tecnología de sensores y control con el fin de lograr en el futuro un suministro automatizado y basado en las necesidades de lubricante refrigerante. Los datos son la materia prima más importante en este sentido. “En nuestra investigación inicial, registramos variables relevantes para el lubricante refrigerante, como el caudal, la temperatura y la presión, así como parámetros relacionados con el proceso, como las fuerzas de rectificado, la potencia del husillo y las propiedades relacionadas con la pieza de trabajo”, explica el investigador.

Para ello, se analizó cómo las condiciones cambiantes del lubricante refrigerante afectan al proceso de rectificado. El objetivo es aprovechar esta investigación para que, en el futuro, los datos basados en sensores puedan utilizarse para influir específicamente en variables objetivo como la eficiencia energética, el consumo de lubricante refrigerante, el desgaste de las herramientas y la calidad de las piezas de trabajo.

La gestión óptima del lubricante refrigerante en la fábrica es también un área clave para el fabricante de lubricantes Fuchs SE, con sede en Mannheim. “La gestión eficiente del lubricante refrigerante se basa esencialmente en cuatro componentes principales”, afirma Alexander Kaiser, director de la línea de productos global Smart Services & Digital Business Partner de Fuchs. Los explica de la siguiente manera: en primer lugar, se debe mezclar una emulsión estable con la estructura de gotas más fina posible utilizando un nivel conocido y recomendado de calidad del agua; en segundo lugar, se debe supervisar continuamente el ‘estado de salud’ de la emulsión para garantizar su rendimiento a largo plazo; en tercer lugar, es necesario reponer regularmente con emulsión fresca para controlar la concentración y compensar las pérdidas de volumen; y en cuarto lugar, deben utilizarse aditivos de forma selectiva para evitar contaminaciones, impurezas o la formación de espuma. “Partes del proceso pueden automatizarse parcial o totalmente”, afirma el Kaiser. La automatización tiene sentido si la aplicación es estable y no está sujeta a fuertes fluctuaciones. La rentabilidad también es un factor a tener en cuenta, ya que la automatización siempre requiere inversiones.

Durante el proceso de rectificado, un suministro de lubricante refrigerante adaptado a las necesidades produce grandes ganancias en eficiencia y productividad. "Incluso en nuestra investigación inicial, pudimos identificar ventanas de proceso que permitían reducir la energía necesaria para el rectificado hasta en un 27 %", afirma el profesor Berend Denkena, director del Instituto de Ingeniería de Producción y Máquinas-Herramienta (IFW) de la Universidad Leibniz de Hannover. Foto: Universidad Leibniz de Hannover.

Cuando el proceso está automatizado, un requisito mínimo es que la concentración actual se mida con refractómetros en línea. También se registra el nivel de llenado actual del depósito de lubricante refrigerante. A continuación, el sistema de automatización utiliza la concentración objetivo para la aplicación con el fin de determinar la cantidad de reposición necesaria y su concentración para mantener la emulsión en un nivel de concentración constante. “Todos los equipos de producción, como las máquinas, y sus puntos de lubricación se mapean como gemelos digitales en nuestra plataforma de gestión de servicios basada en la nube llamada LubeLink FluidsConnect”, afirma el director de Fuchs. El estado actual, las cantidades de reposición y todo el proceso de mantenimiento se registran, planifican y gestionan continuamente mediante este sistema. “Esto garantiza que el equipo de Smart Services conozca el estado de la producción en todo momento y pueda tomar medidas en una fase temprana para evitar paradas no planificadas”, explica Alexander Kaiser.

La concentración de lubricantes refrigerantes se determina normalmente a intervalos cortos, ya sea mediante refractómetro (automático o manual), por titulación in situ o mediante análisis de laboratorio detallados. Además, se miden regularmente los niveles de pH y nitritos. Se utilizan hisopos para detectar posibles infecciones bacterianas. En algunos casos, también se documentan el olor y el estado visual. Esta información se utiliza para planificar los ciclos de reposición y los intervalos de limpieza de los depósitos. “LubeLink facilita la coordinación eficiente de los expertos in situ con planes de implementación y notificaciones”, afirma Kaiser. La funcionalidad y la fiabilidad del equipo también se comprueban periódicamente cuando se implementa la reposición totalmente automática. Todos los datos, independientemente de si se han registrado de forma automática o manual, se almacenan y se ponen a disposición de forma centralizada en FluidsConnect. Que todo este esfuerzo merezca la pena para el usuario industrial depende, en última instancia, de un cálculo comercial. Esto se debe a que el nivel de eficiencia y las ganancias de productividad que se consiguen con la gestión automatizada de los lubricantes refrigerantes en el proceso de rectificado varían en función de la aplicación. Según Kaiser, es posible ahorrar tanto en costes de personal como en costes de fluidos, principalmente debido a la mayor vida útil de estos. Sin embargo, estos ahorros deben compensarse con la inversión en automatización. “Es posible que la inversión no se amortice rápidamente en todos los mercados, para todos los clientes y aplicaciones”, admite el director de Fuchs.

En todos los casos, sin embargo, la gestión profesional de los lubricantes refrigerantes aumenta la productividad al reducir al mínimo los tiempos de inactividad y garantizar que las piezas se fabriquen con el nivel de calidad deseado.

Además de las ventajas económicas, también hay ventajas medioambientales. La prolongación de la vida útil del lubricante refrigerante reduce tanto la cantidad de concentrado necesaria como la cantidad de agua dulce utilizada. Al mismo tiempo, también se reduce la cantidad de emulsión que hay que eliminar. “Además, cuando la emulsión se mantiene en buen estado, se puede reducir o incluso eliminar por completo el uso de aditivos. También hay que mencionar que la prolongación de la vida útil de las herramientas y una lubricación perfecta pueden suponer un ahorro energético notable”, afirma Alexander Kaiser. El procesamiento de datos en la nube ofrece ventajas adicionales: “Siempre actualizados, disponibles en cualquier lugar, con una base de datos central y una alta fiabilidad”, explica resumiendo las ventajas. Las nuevas funciones, las actualizaciones de seguridad y las mejoras están disponibles de inmediato gracias a la nube. Se puede acceder a los datos desde cualquier lugar, cualquier dispositivo y en cualquier momento, lo que es perfecto para las redes de producción globales. Los datos de las máquinas, los sensores, los laboratorios y las implementaciones de servicio están disponibles en un solo sistema, sin silos de datos, conflictos de versiones ni discontinuidad de medios. Además, los sistemas redundantes se combinan con una supervisión profesional para garantizar la estabilidad operativa.

Una preocupación importante para los usuarios es que los datos se almacenen de forma segura en la nube. “Somos conscientes de la importancia fundamental de la seguridad informática”, subraya Alexander Kaiser. LubeLink es una plataforma basada en la nube que utiliza las últimas tecnologías web. La aplicación está alojada en Alemania. “Dado que LubeLink está en constante evolución, hacemos que un socio externo independiente pruebe y certifique periódicamente tanto la aplicación como el entorno de alojamiento”, afirma el director de Fuchs. “Hasta ahora no se han identificado vulnerabilidades ni problemas de seguridad, un resultado del que estamos orgullosos. Esto nos permite ofrecer a nuestros clientes un sistema moderno, potente y extremadamente seguro para gestionar sus procesos de lubricación”, añade.

El aprendizaje automático promete un aumento aún mayor de la eficiencia en la gestión de lubricantes refrigerantes basada en datos en el futuro. “Utilizamos una variedad de tecnologías modernas para crear un valor añadido real para nuestros clientes a partir de los datos disponibles. También se utilizan métodos de inteligencia artificial cuando es apropiado”, afirma el experto en lubricantes refrigerantes. “Gracias a nuestros muchos años de experiencia y a la base de datos que hemos creado a lo largo del tiempo, podemos detectar anomalías en las aplicaciones de lubricación en una fase temprana, e incluso predecirlas en muchos casos”. Sin embargo, las conversaciones con los clientes no se centran en qué algoritmos o tecnologías deben utilizarse, sino en cómo se puede hacer que la producción sea más productiva, eficiente y sostenible, afirma Alexander Kaiser.

GrindingHub vuelve a Stuttgart del 5 al 8 de mayo de 2026

La feria se celebra cada dos años por la VDW (Asociación Alemana de Fabricantes de Máquinas-Herramienta) en colaboración con Messe Stuttgart y Swissmem (Asociación Suiza de Ingeniería Mecánica, Ingeniería Eléctrica e Industria Metalúrgica) como promotora del sector industrial de las máquinas-herramienta. En 2024, alrededor de 500 expositores de 31 países recibieron a más de 11 100 visitantes en sus stands. Al mismo tiempo que GrindingHub, en 2026 se celebrarán SurfaceTechnology Germany y MedtecLIVE en el recinto ferial de Stuttgart. Una sola entrada da acceso a todos los eventos y amplía las oportunidades de intercambio profesional.

La tecnología de rectificado es uno de los tres procesos de producción más importantes de la industria de la máquina herramienta en Alemania. Según las estadísticas oficiales, la industria produjo máquinas por valor de 1100 millones de euros en 2024. Aproximadamente el 80% de estas máquinas se exportaron, alrededor del 40% de ellas a Europa. Los mayores mercados de venta son China, Estados Unidos y la India. Además de Alemania, la lista de clasificación mundial incluye a China, Estados Unidos, Japón y Suiza.

A nivel mundial, el volumen de producción de la tecnología de rectificado en 2024 fue de alrededor de 5500 millones de euros, lo que demuestra su papel central en la tecnología de fabricación global. Con el estreno de GrindingHub Americas del 18 al 20 de mayo de 2027 en Cincinnati, Ohio, bajo el lema 'Where precision meets progress” (Donde la precisión se une al progreso), la feria destaca su creciente importancia internacional y abre nuevas oportunidades para el intercambio en tecnología de rectificado en los mercados estadounidenses.