Los sistemas modulares han logrado abrirse camino en la vida de muchas personas, desde los juguetes de construcción LEGO hasta los muebles modulares de IKEA.
En el mecanizado de los metales, los ejemplos típicos de estos sistemas son las máquinas construidas en unidades y los accesorios modulares. En cuanto a las herramientas de corte, las estructuras modulares también han demostrado su eficacia en esta área, y varios fabricantes de herramientas han desarrollado sus propios productos modulares y que son populares entre sus clientes.
Los principales beneficios de la modularidad son la versatilidad y el ahorro de tiempo. Un concepto modular facilita la “construcción” rápida y sencilla de una herramienta de corte de manera óptima y personalizada, utilizando un conjunto de componentes estandarizados. Por lo tanto, los usuarios no tienen que pedir herramientas costosas y especializadas y esperar semanas o meses para la entrega. Si se necesita una herramienta con urgencia para la producción inmediata, una solución adecuada está al alcance de la mano. Este concepto contribuye a reducir las existencias en el almacén y a disminuir las listas de inventario y que reducen los costos de fabricación.
Sin embargo, el concepto de herramienta modular no está exento de desventajas. La principal desventaja es la disminución de la rigidez; un conjunto de varios elementos no es tan rígido como un producto integral y la estructura ensamblada puede perder precisión en comparación con un diseño de una sola pieza.
Al decidirse por una herramienta en particular, es necesario considerar tanto las ventajas como las desventajas del concepto modular. El usuario es el único que puede decidir cuál es la mejor herramienta para sus necesidades en función de la estrategia de producción, las demandas de producción actuales o la necesidad inmediata de una herramienta. El fabricante de la herramienta de corte debe proporcionar al cliente los medios para tomar la decisión correcta y, al mismo tiempo, continuar desarrollando productos modulares que logren cada vez una mayor adaptabilidad, mayor rigidez y más precisión. Un vistazo a las herramientas de corte modulares de Iscar permite mostrar las características de diseño de un producto. Veámoslas.
La familia de herramientas FLEXFIT de ISCAR (Figura 1) es la línea más antigua de la empresa. El principio de adaptación FLEXFIT se basa en el uso de una conexión cilíndrica precisa para el centrado y una rosca métrica estándar de uso general (de M8…a M16) para la fijación.
La simplicidad y la facilidad de mantenimiento han hecho que este sistema de herramienta rotativa sea muy popular en el mercado. En la actualidad, FLEXFIT tiene una amplia variedad de mangos, adaptadores y cabezales con plaquitas cambiables, que se utilizan principalmente en operaciones de fresado, como el mecanizado de superficies 3D complejas y ranuras. Los mangos están fabricados en acero y en metal duro. Los mangos de metal duro aumentan la rigidez, lo que reduce sustancialmente las vibraciones, especialmente en aplicaciones de voladizos largos.
Es una extensísima familia de herramientas rotativas de Iscar con cabezas intercambiables y comprende conjuntos modulares (Fig.2). El concepto MULTI-MASTER presenta un centrado mediante un cono corto y preciso, contacto axial y una rosca del perfil único. A su vez, esto permite una conexión rígida y de alta precisión que brinda posibilidades significativas para herramientas modulares donde los elementos incluyen una amplia gama de mangos, extensiones, adaptadores y reductores, transformando las herramientas MULTI-MASTER en herramientas potentes, precisas y fiables.
Los mangos (vástagos)están fabricados de acero, o de metal duro con considerable rigidez, y también de metal de alta densidad, lo que facilita buenos resultados a prueba de vibraciones. El diseño original de MULTI-MASTER se centró únicamente en las cabezas de metal duro integral, sin embargo, en muy poco tiempo la familia se amplía con varias cabezas con plaquitas intercambiables.
No es una coincidencia que las campañas NEOLOGIQ y LOGIQ recientemente introducidas incluyan cabezales con fijación mecánica. Los adaptadores MULTI-MASTER especialmente diseñados y las conexiones FLEXFIT amplían sustancialmente el rango de aplicación para ambas familias.
Para las operaciones de Torneado, Iscar ha desarrollado un sistema modular que comprende barras cilíndricas y cabezas portahtas. sustituibles para plaquitas intercambiables. Las barras y las cabezas se ensamblan con el uso de una conexión de cara dentada (Fig. 3). El sistema estaba inicialmente diseñado para mandrinar, aunque al seleccionar una barra de mandrinar, la relación entre un voladizo de barra requerido y el diámetro de la barra influyen fuertemente en la elección de la herramienta adecuada.
Hay tres tipos de barras para cubrir la gama completa de aplicaciones de mandrinado para relaciones de voladizo respecto al diámetro de hasta 10 veces. Las barras de acero permiten el mandrinado con relaciones de hasta 7XD. Sin embargo, en el mandrinado donde se requiere un voladizo más elevado, el uso de un cuerpo de metal duro rígido puede ser algo limitado. Por lo tanto, para relaciones de 7 a 10xD, Iscar ha desarrolado barras anti-vibración que reducen y eliminan significativamente las vibraciones al tornear. El componente clave de estas barras es el mecanismo de amortiguación que comprende una masa interna de alta densidad soportada por elementos de muelle en cámara de aceite.
El éxito de las barras con cabezas intercambiables en la línea de mandrinado ha conducido a la introducción del concepto de diseño de Iscar en más aplicaciones: de torneado, de ranurado y de roscado. Además, las barras de nuevo desarrollo con una conexión de cara dentada y un cuerpo cónico poligonal aumentan el campo de aplicación del sistema.
La modularidad brinda una valiosa oportunidad para que el usuario configure una herramienta de manera óptima. En el mundo digital moderno de hoy, la excelente manera de lograr esto de manera efectiva es con un ensamblaje virtual en un entorno de software CAM. La representación digital de una herramienta de corte basada en la norma ISO 13399 se convierte en una parte integral de la herramienta como producto, y los principales fabricantes de herramientas ya han ampliado sus programas con los complementos virtuales y la instrumentación adecuadas para trabajar conjuntamente. Las opciones de montaje de herramientas de ISCAR, que están incorporadas en un accesible catálogo electrónico de la marca. Un buen ejemplo de lo mencionado anteriormente (Fig. 4). Estas opciones de herramientas representan un instrumento de gran valor para los procesos preliminares de selección de herramientas en las etapas de diseño y planificación del mecanizado.
En las herramientas modulares, mejoran significativamente la forma de encontrar la configuración de herramientas más óptima, evitan errores en el taller y ahorran tiempo y costos.
Las herramientas de corte modulares son ya comunes en el sector metalúrgico y cuentan con una amplia gama de productos para el éxito de producciones de series pequeñas y medianas, o la fabricación de matrices y moldes.
El concepto modular flexible garantiza la capacidad de encontrar rápidamente soluciones de herramientas eficaces cuando el programa de un producto cambia constantemente. El impacto de la disminución del inventario de herramientas atrae a los grandes fabricantes. En consecuencia, los nuevos desarrollos que se centren en herramientas modulares digitales fiables y precisas para satisfacer las necesidades industriales seguirán siendo relevantes y muy importantes en el mercado.
[Fig. 1- Familia FLEXFIT para varias herramientas de fresado ensambladas
[Fig. 2- Múltiples combinaciones de elementos MULTI- MASTER para determinar herramientas configuradas de manera óptima para diversas operaciones.
[Fig. 3- Barra anti-vibración con cabeza intercambiable y conexión dentada. Amplía significativamente la gama de aplicaciones en mandrinado y roscado
[Fig. 4- Opciones de montaje de herramientas virtuales para planificadores de procesos y tecnólogos.
