Grupo Segura utiliza el acero de última generación Toolox para mejorar sus herramientas de embutición

Uno de los mercados industriales más competitivos en el mundo globalizado moderno es la fabricación de piezas de automóvil. Por un lado, los fabricantes de automóviles exigen un precio cada vez menor de sus piezas. Por otro lado, hay un número creciente de competidores potenciales de un gran número de países. Esto no sólo es cierto para la producción de las piezas de automóviles sino también de las herramientas. Los aceros utilizados en las matrices se pueden encontrar en todos los mercados mundiales a precios parecidos, lo que significa que el coste laboral es una de las pocas diferencias en el coste de fabricación de los matrices. Resultando en una situación de desventaja para las empresas europeas de mayor coste laboral. Como solución, la empresa española Grupo Segura ha introducido una nueva forma de hacer las matrices basadas en Toolox, un acero de herramientas del fabricante sueco SSAB. Como resultado, una herramienta mejorada tanto en fiabilidad como en costo y tiempo de producción.

Desde su creación en 1970, el Grupo Segura ha fabricado herramientas para estampación de piezas metálicas. En el principio para el mercado valenciano local de juguetes y muebles, pero desde 1980 se han estado concentrando cada vez más en las piezas del coche. Muy pronto comprendieron que querían ofrecer no sólo la pieza en sí, sino también servicios de ingeniería, diseño e incluso pintura de la pieza acabada. Como parte del desarrollo de la empresa decidieron 2008 abrir una planta de producción también en Hungría. Con esta planta Grupo Segura ofrece una de las mayores instalaciones de estampación de Europa, con 4.500 m² y dos nuevas prensas de estampado tándem de 2.000 toneladas.

Grupo Segura hace el diseño de las herramientas ellos mismos, pero subcontrata parte de la fabricación. Los útiles más complicados, así como el mantenimiento y la modificación cuando la matriz está en producción. De esta manera se puede controlar todo el proceso y garantizar un producto de calidad acabado alto. Anteriormente, los aceros para herramientas utilizadas tradicionalmente, tales como 1,2379 era también su opción preferida para los troqueles. Sin embargo, experimentaron los problemas típicos como deformaciones resultantes del tratamiento térmico, dificultades con terminar las herramientas después del tratamiento térmico y, a veces incluso fisuras. Debido al alto contenido de carbono y aleación de los aceros tipo 1,2379, la soldadura en el mantenimiento era también una operación muy arriesgado

Vicente Cervera, gerente de Producción de Grupo Segura explica: “Cuando se utiliza 1,2379 tipo de aceros, por lo menos 3-5 días es necesario para el tratamiento térmico. Por otra parte, debido al calor de tratamiento térmico hay deformaciones que significa que siempre es necesario re mecanizar la herramienta a su regreso. Tomando tiempo y ocupando nuestros centros de mecanizado. Como es común en el desarrollo de matrices de estampación, se necesita modificaciones de la geometría durante la producción de pre series, Creando dificultades debidas a la dureza 60 HRc de tratamiento térmico 1,2379”

Para mejorar la situación Grupo Segura decidió ya hace 10 años empezar a introducir el acero para herramientas Toolox 44 del fabricante de aceros especiales sueco SSAB. El hecho de ser un acero que se entrega ya tratado térmicamente significa que todos los riesgos y complicaciones relacionadas con el tratamiento térmico desaparecen. Normalmente tales aceros para herramientas pre templado no son adecuados para estampado de metal debido a su limitada dureza y limite elástico. Toolox 44 es en este sentido único como combina una dureza (45 HRc) y limite elástico (1300 MPa) elevado.

Desde que se empezó hace 10 años, Grupo Segura ha utilizado Toolox en más de 100 matrices de estampado sin fallos o otros problemas. Por lo tanto, era natural que también para un proyecto que empezó 2013 decidieran utilizar Toolox.

En la figura 1 y la figura 2 las partes Toolox de este proyecto de troquel pueden ser vistas. Las piezas 130x370x1290 mm se utilizan como partes de embutición de un troquel progresivo diseñado para la fabricación de barras de un chasis del automóvil. La chapa de acero para la fabricación de las barras transversales es de 3 mm de espesor no galvanizado DC04. El troquel era diseñado para producir 100.000 unidades/año durante 5 años. Se utiliza una prensa Arisa1000 de toneladas para la producción con una velocidad de 25 piezas/minuto.

Para el fresado de la matriz, Segura utiliza herramientas de carburo con aire a presión como refrigeración. La operación se realizó en una máquina fresadora Correa FP-30/40. Con un avance típico de 1.490 m/min. Para el taladrado y roscado herramientas HSS estándar fue empleado. Los parámetros de mecanizado utilizados fueron similares a los que se utilizan para 1,2379 en el estado blando no endurecido. En un principio, Grupo Segura tenían que pasar un poco de esfuerzo en encontrar los parámetros del mecanizado correctos, pero como Toolox viene siempre con características muy similares, hoy se sabe exactamente cómo hacer el mecanizado.

Antes de su uso, la matriz fue probada y la geometría modificada. Después de se encontró la dimensión optimimum, del troquel, se pulieron la superficie y se envíó para la nitruración a una capa de espesor de 0,40 mm. El hecho de que la modificación del troquel se podría hacer en la relativamente fácil de mecanizar 45 HRc material de Toolox, facilitó mucho esta operación.

Cervera resume “al introducir Toolox hemos sido capaces de combinar una fabricación más eficiente de las herramientas con una herramienta de producción más fiable. La alta tenacidad de Toolox garantiza que no tenemos ningún tipo de parada de producción no planificada debido a grietas de fatiga. Por otra parte, el bajo contenido de carbono y aleación de Toolox hace que el mantenimiento con soldadura mucho más fácil. Dándonos la posibilidad de limitar el precalentamiento y utilizar de materiales de soldadura más económicos”. En 2018 se realizó una revisión de la matriz. Ya había producido un millón de piezas y todavía estaba funcionando perfectamente. No se había reparado ni renitrurado dicha matriz, únicamente se había hecho el mantenimiento normal. Mediante la introducción de Toolox en sus matrices, Grupo Segura ha mostrado cómo una empresa profesional puede utilizar nuevos materiales para ser más competitivo. Sin entrar en una carrera destructiva en sólo reducir de los costes a través de disminuir potencialmente la calidad.