Reconstrucción de rectificadoras: bajo costo, mayor rendimiento

Sustituir las máquinas más antiguas cuando empiezan a mostrar signos de envejecimiento suele ser el desperdicio de un buen equipo, ya que muchas aún pueden alcanzar un rendimiento excelente.

Sustituir los cables frágiles y los controles antiguos puede rejuvenecer las máquinas más viejas, una oportunidad que Kyocera SGS Precision Tools (KSPT) aprovechó para sus rectificadoras de herramientas Walter Helitronic Power Series, con el fin de mantener las altas tolerancias y la repetibilidad de las máquinas, al tiempo que mejoraba las velocidades de mecanizado y la compatibilidad con las tecnologías de la Industria 4.0.

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Solo las pesadas piezas de fundición de las máquinas Walter, de KSPT, permanecen en las versiones reconstruidas. United Grinding sustituyó las piezas mecánicas, los controles, los sistemas eléctricos y el sistema de carga automatizado para mejorar las velocidades y la fiabilidad a largo plazo, pero manteniendo las tolerancias y la repetibilidad exactas de la máquina original. Fotos cortesía FANUC America.

Buenos cimientos

KSPT ha utilizado sus máquinas Walter para producir herramientas de corte rotativas de carburo durante poco más de dos décadas. “Las tolerancias para la mayoría de nuestros productos de alta precisión están dentro de cinco diezmilésimas de pulgada —dice Robert McLain, maestro rectificador de herramientas en KSPT—. Eso es como un cabello humano, partido 10 veces”.

Aunque las máquinas Walter fueron capaces de alcanzar este estándar en la década de 2020, sus controles se estaban ralentizando y el cableado de las máquinas se había vuelto quebradizo. Los viejos procesadores de los controles también eran incompatibles con las nuevas versiones de Windows, por lo que carecían de actualizaciones de seguridad claves.

Para una empresa que conecta sus máquinas en red, esta debilidad de seguridad era intolerable. Igualmente peligroso era el hecho de que los frágiles cables habían perdido revestimiento y dejado al descubierto el cable, con el riesgo de sufrir cortocircuitos. Además, escaseaban los proveedores de piezas de repuesto para estas máquinas heredadas.

A fin de eliminar estos posibles problemas, KSPT se puso en contacto con United Grinding para informarse sobre su programa de reconstrucción de máquinas rectificadoras Walter, que sustituye los componentes de las máquinas más antiguas por componentes FANUC más modernos.

“Buenas candidatas para las reconversiones son las máquinas-herramienta utilizadas en los sectores de la construcción pesada, la generación de energía y la industria aeroespacial, ya que estas máquinas suelen ser antiguas, más grandes y fabricadas con lo que llamamos ‘hierro bueno’ —afirma Jon Heddleson, gerente general de automatización de fábricas de FANUC America—. Esos tipos de máquinas no se sustituyen fácilmente y, si lo hacen, su compra nueva puede costar sumas elevadas, de seis cifras o más”.

Las máquinas rectificadoras de herramientas de KSPT estaban calificadas como “de hierro bueno”, por lo que United Grinding conservó sus pesadas piezas de fundición a la vez que sustituía las piezas mecánicas y los sistemas eléctricos.

Las máquinas viejas se renuevan

Durante la reconversión, United Grinding sustituyó los servomotores y motores de husillo, amplificadores de motor, cables y unidades de E/S de las máquinas Walter de sus diseños originales, por ofertas modernas de FANUC. También cambió el control antiguo por un panel CNC FANUC 30iB compatible con los sistemas operativos Windows 10.

Este nuevo panel no solo cumple los requisitos de seguridad de KSPT, sino que mejora la compatibilidad con una amplia gama de tecnologías del internet industrial de las cosas (IIoT) para fines como el uso de sistemas de monitorización de las máquinas para recopilar datos.

El procesador también es mucho más rápido, lo que reduce el tiempo necesario para que el control determine la trayectoria de la rueda de rectificado. Esto resulta especialmente útil para las geometrías complejas que presentan las herramientas largas de varios filos, que pueden comenzar el proceso de rectificado mucho antes.

Los componentes mecánicos no solo se benefician de una mayor estabilidad en su construcción, sino también de ser piezas en producción activa: los recambios son menos costosos y más fáciles de encontrar cuando se necesitan. Las tolerancias y la repetibilidad pueden no haber cambiado, pero la velocidad general de la máquina ha mejorado, y los recambios internos son más fiables para prolongar el tiempo de actividad del husillo.

Junto a estas ventajas, en el interior de la máquina se cambió de un sistema de carga mecánica a un robot LR Mate, de FANUC. “La desviación en el chuck es una gran parte de lo que necesitamos controlar para la precisión de la pieza —afirma John O’Brien, gerente de operaciones de manufactura de KSPT—. El cargador robotizado nos permite hacerlo con mayor precisión y consistencia que las operaciones de carga mecánica”.

El cargador más antiguo, de tipo pórtico, también encontraba el mismo problema con las piezas heredadas de algunos de los mecanismos internos de las máquinas: las reparaciones se hacían cada vez más difíciles debido a la falta de disponibilidad de piezas de repuesto.

Más allá de las reconstrucciones, United Grinding ofrece intercambios de máquinas. En este programa, las empresas cambian sus máquinas antiguas por otras ya reconstruidas del almacén de United Grinding para ahorrar semanas de tiempo potencial fuera de servicio.

Continuación del ciclo

Estas reconstrucciones suelen suponer entre el 70 y el 80 % del costo de una máquina nueva, un porcentaje importante debido a los elevados costos de las máquinas rectificadoras de herramientas.

El tiempo invertido en volver a poner en marcha estas máquinas tras su regreso también es importante, y O’Brien informa que las reconstrucciones vuelven a encajar perfectamente.

“Las máquinas han vuelto y se han puesto en funcionamiento en menos de 12 horas desde su recepción”, afirma.

A partir de entonces, el departamento de rectificado de herramientas de KSPT ha contratado a United Grinding para reconstruir más de sus máquinas Walter. “El programa de reconstrucción era una forma de mantener los costos bajo control y aun así actualizar nuestra máquina a nuevas velocidades de procesamiento. Ha sido una gran mejora”.