Según los 17 objetivos globales de desarrollo sostenible establecidos por las Naciones Unidas (ONU), los fabricantes no sólo deben optimizar el uso de la energía, sino también minimizar su impacto en el medio ambiente.Si bien la responsabilidad social corporativa es importante para la empresa, Sandvik Coromant estima que los fabricantes desperdician entre el 10 y el 30 por ciento del material durante el procesamiento, con una eficiencia de procesamiento típica de menos del 50 por ciento, incluidas las fases de diseño, planificación y corte.
Entonces, ¿qué pueden hacer los fabricantes?Los objetivos de la ONU recomiendan dos caminos principales, teniendo en cuenta factores como el crecimiento demográfico, los recursos limitados y una economía lineal.Primero, utilice la tecnología para resolver estos problemas.Conceptos de la Industria 4.0, como los sistemas ciberfísicos, el big data o el Internet de las cosas (IoT), se citan a menudo como el camino a seguir para los fabricantes que buscan reducir los residuos.Sin embargo, esto no tiene en cuenta el hecho de que la mayoría de los fabricantes aún no han implementado máquinas herramienta modernas con capacidades digitales en sus operaciones de torneado de acero.
La mayoría de los fabricantes reconocen lo importante que es la selección de la calidad de la plaquita para la eficiencia y la productividad del torneado de acero y cómo afecta la productividad general y la vida útil de la herramienta.Sin embargo, muchas personas pierden el truco al no considerar el concepto completo de la herramienta.Todo, desde hojas y mangos avanzados hasta soluciones digitales fáciles de usar.Cada uno de estos factores puede ayudar a que el acero se vuelva más ecológico al reducir el consumo de energía y minimizar el desperdicio.
Los fabricantes enfrentan muchos desafíos al tornear acero.Estas incluyen obtener más virutas por filo con una sola hoja, aumentar las tasas de eliminación de metal, reducir los tiempos de ciclo, optimizar los niveles de inventario y, por supuesto, minimizar el desperdicio de material.Pero, ¿y si hubiera una manera de resolver todos estos problemas, pero en general avanzar hacia una mayor sostenibilidad?Una forma de reducir el consumo de energía es reducir la velocidad de corte.Los fabricantes pueden mantener la productividad aumentando proporcionalmente las velocidades de avance y la profundidad de corte.Además de ahorrar energía, esto aumenta la vida útil de la herramienta.En torneado de acero, Sandvik Coromant ha descubierto que un aumento del 25 % en la vida útil media de la herramienta, combinado con una productividad fiable y predecible, minimiza la pérdida de material en la pieza de trabajo y la plaquita.
La elección correcta del material de la cuchilla puede lograr este objetivo hasta cierto punto.Por este motivo, Sandvik Coromant ha añadido a su cartera dos nuevas calidades de carburo para torneado, GC4415 y GC4425.GC4425 proporciona resistencia al desgaste, resistencia al calor y tenacidad mejoradas, mientras que el grado GC4415 está diseñado para complementar el GC4425 cuando se requiere un rendimiento mejorado y una resistencia a temperaturas más altas.Es importante señalar que ambos grados se pueden utilizar con materiales resistentes como Inconel y los grados ISO-P de acero inoxidable sin alear, que son particularmente difíciles y duraderos para las máquinas.La calidad adecuada puede ayudar a mecanizar más piezas en producción de gran volumen y/o en serie.
El grado GC4425 mantiene una línea de borde intacta para una alta seguridad del proceso.Debido a que las plaquitas pueden mecanizar más piezas de trabajo por filo, se utiliza menos carburo para mecanizar la misma cantidad de piezas.Además, las plaquitas con un rendimiento constante y predecible evitan daños en la pieza de trabajo y minimizan el desperdicio de material.Ambos beneficios reducen la cantidad de residuos generados.
Además, para los modelos GC4425 y GC4415, el sustrato y el revestimiento del inserto se han diseñado especialmente para resistir mejor las altas temperaturas.Esto reduce los efectos que provocan un desgaste excesivo, por lo que el material conserva muy bien su filo a temperaturas más altas.
Sin embargo, los fabricantes también deberían considerar el uso de refrigerante en las palas.Si se utiliza una herramienta con un subrefrigerante y un subrefrigerante, puede resultar útil en algunas operaciones desactivar el subrefrigerante.La función principal de un fluido de corte es eliminar virutas, enfriar y lubricar entre la herramienta y el material de la pieza de trabajo.Cuando se aplica correctamente, maximiza la productividad, mejora la seguridad del proceso y mejora el rendimiento de las herramientas y la calidad de las piezas.El uso de un soporte con refrigerante interno también prolongará la vida útil del cortador.
Tanto el GC4425 como el GC4415 cuentan con una capa Inveio® de segunda generación, un recubrimiento de alúmina texturizada CVD (Al2O3) diseñado específicamente para el mecanizado.La investigación de Inveio a nivel microscópico demostró que la superficie del material se caracteriza por una orientación cristalina unidireccional.Además, se ha mejorado significativamente la orientación del cristal del revestimiento Inveio de segunda generación.Más importante que antes, cada cristal del revestimiento de alúmina está alineado en la misma dirección, creando una fuerte barrera para la zona de corte.
Inveio proporciona una alta resistencia al desgaste y una larga vida útil de la plaquita.Por supuesto, las herramientas más potentes son buenas para reducir el coste de las piezas.Además, la matriz de carburo cementado del material contiene un alto porcentaje de carburo reciclado, lo que lo convierte en uno de los grados más respetuosos con el medio ambiente.Para comprobar estas afirmaciones, los clientes de Sandvik Coromant realizaron pruebas previas a la venta del GC4425.Una empresa de ingeniería general utilizó una hoja de la competencia y una hoja GC4425 en sus rodillos de presión.La calidad ISO-P proporciona mecanizado axial externo continuo y semiacabado a una velocidad de corte (vc) de 200 m/min, una velocidad de avance de 0,4 mm/rev (fn) y una profundidad (ap) de 4 mm.
Los fabricantes suelen medir la vida útil de la herramienta por el número de piezas mecanizadas (piezas).Las calidades de la competencia pueden cortar 12 piezas antes del desgaste por deformación plástica, mientras que las plaquitas de Sandvik Coromant pueden cortar 18 piezas, lo que aumenta la vida útil de la herramienta en un 50 % y proporciona un desgaste consistente y predecible.Este estudio de caso muestra los beneficios que se pueden obtener combinando los elementos de mecanizado adecuados y cómo las recomendaciones sobre las herramientas preferidas y los datos de corte de un socio de confianza como Sandvik Coromant pueden ayudar a garantizar la seguridad del proceso y reducir el tiempo perdido en el proceso de búsqueda.la herramienta adecuada.Las herramientas en línea como la Guía de herramientas CoroPlus® también han demostrado ser populares para ayudar a los fabricantes a evaluar las plaquitas y calidades de torneado que mejor se adaptan a sus necesidades.
Para ayudar con la monitorización del proceso en sí, Sandvik Coromant también ha desarrollado el software de control de procesos CoroPlus® que monitoriza el mecanizado en tiempo real y toma medidas según protocolos programados cuando se producen problemas específicos, como el apagado de la máquina o la sustitución de herramientas de corte desgastadas.Esto nos lleva a la segunda recomendación de la ONU para herramientas más sostenibles: avanzar hacia una economía circular, tratando los residuos como materia prima y reinvirtiéndolos en ciclos neutrales en cuanto a recursos.Cada vez está más claro que la economía circular es respetuosa con el medio ambiente y rentable para los fabricantes.
Esto incluye el reciclaje de herramientas de carburo sólido; después de todo, todos nos beneficiamos cuando las herramientas desgastadas no terminan en vertederos y vertederos.Tanto GC4415 como GC4425 contienen cantidades significativas de carburos recuperados.La producción de nuevas herramientas a partir de carburo reciclado requiere un 70% menos de energía que la producción de nuevas herramientas a partir de materiales vírgenes, lo que también se traduce en una reducción del 40% de las emisiones de CO2.Además, el programa de reciclaje de carburo de Sandvik Coromant está disponible para todos nuestros clientes en todo el mundo.La empresa recompra a sus clientes hojas desgastadas y cuchillos redondos, independientemente de su origen.De hecho, esto es necesario dado lo escasas y limitadas que serán las materias primas a largo plazo.Por ejemplo, las reservas estimadas de tungsteno son de unos 7 millones de toneladas, que nos durarán unos 100 años.El programa de recuperación de Sandvik Coromant es reciclable en un 80% a través del programa de recompra de carburo.
A pesar de la actual incertidumbre del mercado, los fabricantes no pueden olvidar sus otras obligaciones, incluida la responsabilidad social corporativa.Afortunadamente, al implementar nuevos métodos de mecanizado e insertos de carburo adecuados, los fabricantes pueden aumentar la sostenibilidad sin sacrificar la seguridad del proceso y responder de manera más efectiva a los desafíos que la COVID-19 ha traído al mercado.
Rolf es director de producto en Sandvik Coromant.Experiencia en el desarrollo y gestión de productos en el campo de materiales para herramientas de corte.Lidera proyectos para desarrollar nuevas aleaciones para diversos tipos de clientes como el aeroespacial, automotriz e ingeniería general.
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Hora de publicación: 18-ago-2023