Los fabricantes deben minimizar su impacto ambiental y al mismo tiempo optimizar aún más el uso de energía en línea con los 17 objetivos globales de desarrollo sostenible establecidos por las Naciones Unidas (ONU).A pesar de la importancia de la RSC para la empresa, Sandvik Coromant estima que los fabricantes desperdician entre el 10 y el 30% del material en sus procesos de mecanizado, con una eficiencia de mecanizado típica de menos del 50%, 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 la importancia de la selección de la calidad de la plaquita para mejorar la eficiencia y la productividad del torneado de acero, y cómo esto 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, 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 los residuos.
Los fabricantes enfrentan muchos desafíos al tornear acero.Estos incluyen obtener más bordes 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 solucionar todos estos problemas, pero en general lograr 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 también aumenta la vida útil de la herramienta.En torneado de acero, Sandvik Coromant encontró un aumento del 25 % en la vida útil promedio de la herramienta, lo que, combinado con un rendimiento confiable y predecible, minimizó la pérdida de material en la pieza de trabajo y la plaquita.
Elegir la marca adecuada de cuchilla puede ayudar a lograr este objetivo hasta cierto punto.Por este motivo, Sandvik Coromant ha añadido a su gama un nuevo par de calidades de carburo para torneado en P llamado 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 en materiales más duros como Inconel y acero inoxidable no aleado ISO-P, que son particularmente difíciles y resistentes a la tensión mecánica.La calidad adecuada ayuda a mecanizar más piezas en grandes volúmenes y/o producciones en masa.
El grado GC4425 proporciona un alto nivel de seguridad en el proceso debido a su capacidad para mantener intacta la línea del borde.Debido a que la plaquita puede mecanizar más piezas 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 al minimizar el desperdicio de material.Ambos beneficios reducen la cantidad de residuos generados.
Además, para GC4425 y GC4415, el material del núcleo y el revestimiento del inserto se han diseñado para una mejor resistencia a altas temperaturas.Esto reduce los efectos del desgaste excesivo, por lo que el material puede conservar su borde a temperaturas más altas.
Sin embargo, los fabricantes también deberían considerar el uso de refrigerante en sus palas.Cuando se utilizan herramientas con subrefrigerante y subrefrigerante, en algunas operaciones puede resultar útil cortar el suministro de superrefrigerante.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 la productividad de las herramientas y la calidad de las piezas.El uso de un portaherramientas con refrigerante interno también aumenta la vida útil de la herramienta.
Tanto GC4425 como GC4415 cuentan con una capa Inveio® de segunda generación, un recubrimiento texturizado de alúmina CVD (Al2O3) diseñado para procesamiento.Un examen de Inveio a nivel microscópico muestra que la superficie del material se caracteriza por una orientación cristalina unidireccional.Además, se ha mejorado significativamente la orientación del troquel del recubrimiento 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 ofrece plaquitas con alta resistencia al desgaste y mayor vida útil de la herramienta.Por supuesto, una vida útil más larga de la herramienta es beneficiosa para reducir el costo unitario.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 para fabricar rodillos de prensa.Mecanizado axial exterior en continuo y semiacabado clase ISO-P a una velocidad de corte (vc) de 200 m/min, un 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).La calidad de la competencia mecanizó 12 piezas para desgastarlas debido a la deformación plástica, mientras que la plaquita Sandvik Coromant mecanizó 18 piezas y lo hizo un 50% más, con 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 contribuir a la seguridad del proceso y reducir los esfuerzos de abastecimiento de herramientas.Tiempo perdido.Las herramientas en línea como la Guía de herramientas CoroPlus® también han resultado populares, ayudando a los fabricantes a evaluar las plaquitas y calidades de torneado que mejor se adaptan a sus necesidades.
Para ayudar en la monitorización del proceso en sí, Sandvik Coromant también ha desarrollado el software de control de procesos CoroPlus® que monitorea el procesamiento en tiempo real y toma medidas de acuerdo con protocolos programados cuando ocurren problemas específicos, como detener la máquina o reemplazar las cuchillas de corte desgastadas.Esto nos lleva a la segunda recomendación de la ONU sobre instrumentos más sostenibles: avanzar hacia una economía circular, tratar los residuos como materia prima y volver a entrar 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; al final, todos nos beneficiamos si 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.Las empresas compran hojas y cuchillos redondos usados a los clientes, 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 permitió a Sandvik Coromant reciclar el 80 por ciento de sus productos a través del programa de recompra de carburo.
A pesar de la actual incertidumbre del mercado, los productores no pueden olvidar sus otras obligaciones, incluida la RSE.Afortunadamente, al adoptar nuevos métodos de mecanizado y las inserciones de carburo adecuadas, los fabricantes pueden mejorar la sostenibilidad sin sacrificar la seguridad del proceso y abordar de manera más efectiva los desafíos que la COVID-19 ha traído al mercado.
Rolf es director de producto en Sandvik Coromant.Tiene una amplia experiencia en el desarrollo de productos y gestión de la producción de materiales para herramientas.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: 03-abr-2023