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Con perillas de retención, este taller se enfoca en el mecanizado aeroespacial

Mitch y Brian Olson no sabían mucho sobre el mecanizado CNC cuando crearon su taller metalmecánico, pero aprendieron que, si querían realizar trabajos aeroespaciales de alta precisión, tendrían que superar una falla inherente a las herramientas de brida en V.

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En 2014, los hermanos Mitch y Brian Olson fundaron Olson Custom Designs (OCD), con sede en Pittsboro, Indiana. A pesar de que tenían una amplia experiencia tanto en carreras de autos como en manufactura, ninguno tenía mucha experiencia con máquinas CNC antes de comenzar la empresa. Por lo tanto, dado que el mecanizado CNC es la columna vertebral de la operación de manufactura y mecanizado personalizado de OCD, las inversiones en las máquinas adecuadas fueron de vital importancia para el taller de trabajos familiar, que atiende innumerables mercados industriales, incluidos el aeroespacial, médico, automotriz y agrícola.

Olsons compró dos centros de mecanizado vertical de Haas Automation: un VF-4 Profile y un VF-2YT Profile. El VF-4 proporciona un área de mecanizado de 322 por 129 por 161 centímetros, con un impulso vectorial de 30 CV o 22,4 kW, y una velocidad de giro de 15,000 rpm. Está equipado con una transmisión directa en línea y un cambiador de herramientas de carrusel de 40 estaciones. El VF-2YT proporciona un área de mecanizado de 30 por 20 por 20 pulgadas, con un husillo de 8,100 rpm, sistema interno de refrigeración, transmisión directa y un cambiador de herramientas de 20 estaciones.

“Necesitábamos invertir en máquinas que pudiéramos llevar al límite en cada trabajo”, dice Mitch Olson. “Usar solo los métodos más modernos nos permitiría competir y lograr piezas de la más alta calidad sin sacrificar tiempo o energía”. Dice que el taller fomenta una actitud en la que las palabras “estándar” y “lo suficientemente bueno” no los asustan. Las máquinas adecuadas ayudan a lograr eso.

Con estas importantes inversiones aseguradas, los Olson buscaron soluciones de herramientas para impulsar sus fresadoras de tres y cinco ejes al límite. En particular, querían abordar cualquier problema por adelantado con la interfaz del portaherramientas y el husillo en el nuevo equipo de alta velocidad y alto par de torsión para asegurarse de que funcionaría de manera consistente y eficiente y de que estuviera protegido contra problemas de producción a largo plazo.

“Al final del día, nos enfocamos en una gran cantidad de geometrías complejas y personalizadas y en el mecanizado de piezas de tolerancia ajustada en acero inoxidable, aluminio y otras aleaciones exóticas duras como el titanio”, dice Brian Olson. Agrega que esto significaba que necesitaban que sus máquinas funcionaran de forma rápida y sin interrupción, manteniendo la precisión.

Montaje del portaherramientas en el husillo

Durante las demostraciones iniciales de productos en el Haas Tech Center, se discutió el tema de las perillas de retención. Los hermanos recibieron una demostración que comparó las perillas de retención de alto par ofrecidas por JM Performance Products (JMPP) de Fairport Harbor, Ohio, con las perillas de retención estándar, que presentaban un riesgo potencial de cortarse o romperse debido a las altas fuerzas de corte.

“La demostración de Haas es similar a la que brindamos en exposiciones como el International Manufacturing Technology Show (IMTS), donde probamos ambos tipos de perillas con un medidor”, dice Dick Brimer, gerente técnico de ventas y soporte con JMPP. “La demostración confirma que la mayoría de las perillas de retención estándar crean una expansión en el extremo pequeño del portaherramientas, lo que produce abombamientos que hacen que el portaherramientas no entre en todo el husillo”.

Dado que las tolerancias estrictas son esenciales en el mecanizado de alta velocidad, si el portaherramientas no se ajusta con precisión al husillo, es inevitable que disminuya la productividad y la vida útil de la herramienta. Brimer explica que las perillas de retención de JMPP presentan un alivio entre la rosca superior y la brida que permite que la rosca se ajuste más profundamente en el soporte, haciéndolo más estable y manteniendo la expansión del portaherramientas al mínimo, si es que se llegara a expandir. Al aumentar el contacto con más del 70 por ciento de la superficie del husillo, se superan una amplia gama de problemas de fresado CNC, como vibración y castañeo, tolerancias deficientes, falta de repetibilidad, acabados pobres, vida útil más corta, desgaste excesivo del husillo y rasgadura, descentramiento y profundidades de corte poco profundas.

Mitch Olson dice que la demostración lo impactó a él y su hermano. “Hemos invertido una gran cantidad de dinero en las herramientas, y sin la perilla de retención correcta, podría afectarse todo en la planta entera. La demostración nos mostró cómo las perillas de JMPP proporcionaban mejores acabados generales, requería menos horas y operaciones más cortas para nosotros como taller de trabajo. Es por eso que comenzamos con sus perillas”.

Persiguiendo la certificación de calidad aeroespacial

Actualmente, OCD tiene siete máquinas en su taller de metros cuadrados. Las máquinas adicionales que ya se compraron para esta expansión incluyen cuadrados, incluidas tres fresadoras y cuatro tornos. A medida que la producción continúa expandiéndose, han estado planeando mudarse a una instalación de 2,230 metros cuadrados. Las máquinas adicionales que ya se compraron para esta expansión incluyen una máquina multitarea híbrida Mazak VC-500 AM.

El VC-500 AM combina capacidad completa de cinco ejes y tecnología aditiva, que el taller espera que reduzca el tiempo de comercialización y reduzca los costos de investigación y desarrollo. Al igual que todos los centros de mecanizado de conicidad 40 de OCD, el centro de mecanizado VC-500 AM utilizará perillas de retención de alto torque de JMPP.

La compañía también se está moviendo fuertemente en el mercado aeroespacial y espera completar pronto su certificación AS9100. El estándar de gestión de la calidad es importante para los fabricantes y proveedores aeroespaciales, que requieren el cumplimiento de AS9100 como condición para hacer negocios. La búsqueda de más trabajo aeroespacial es una de las razones por las cuales el taller confía en la precisión promovida por las perillas de retención.

“A menudo mecanizamos aleaciones exóticas y metales más duros como el titanio y el acero inoxidable. No escatimaremos en herramientas o elementos de sujeción”, dice Mitch Olson, y agrega que las perillas de JMPP son fundamentales para el proceso, lo que ayuda a garantizar avances, velocidades y acabados de calidad.

 

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