El plomo es un metal pesado que puede ser perjudicial para el medio ambiente y la salud humana en concentraciones más altas. Por lo tanto, la reducción del plomo en los materiales de producción se ha vuelto cada vez más importante en los últimos años y está adicionalmente regulada por ciertas directrices de la UE. Sin embargo, al trabajar con metales sin plomo utilizando las herramientas y geometrías de corte convencionales, generalmente se generan virutas largas y solo rompen de manera irregular. Además, los bordes de corte de las herramientas se desgastan mucho más rápido que en el caso de materiales que contienen plomo. La razón es que el plomo actúa como un lubricante integrado en los metales, que ahora se ha eliminado. Por lo tanto, fabricar componentes de tales metales requiere herramientas innovadoras.
Asumir responsabilidad
Para las empresas, el cambio a aleaciones sin plomo no es solo una cuestión de conformidad legal, sino también de responsabilidad ecológica. La decisión de cambiar a materiales sin plomo se basa en la visión a largo plazo de Lüdecke de una producción sostenible y un manejo responsable de los recursos.
Por lo tanto, actualmente se están fabricando componentes seleccionados de materiales sin plomo o con bajo contenido de plomo (especialmente latón) - un hecho que es muy apreciado por los clientes. Esto incluye, por ejemplo, grifos y acoplamientos para neumática, aplicaciones de temperado, la industria de procesos o el suministro de agua. Sin embargo, la transición al material ecológico resulta ser significativamente más difícil de lo que se esperaba inicialmente. En los materiales sin plomo, las virutas ya no rompen de manera regular.
Por lo tanto, se generan virutas largas que se acumulan en las áreas de trabajo de los tornos y fresadoras. Esto afecta considerablemente la seguridad del proceso, que las fábricas de producción necesitan especialmente en una producción en serie, y a menudo resulta en altos costos en la adquisición de herramientas, tiempos de inactividad frecuentes de las máquinas y una drástica reducción de los tiempos de vida útil de las herramientas.
Requisitos especiales para la rosca
En la empresa Lüdecke en Amberg, entre otras cosas, se fabrican acoplamientos de latón (material CW724R). Esto se realiza en grandes series en máquinas automáticas de ciclo continuo, entre otras, del fabricante K. R. Pfiffner, Utzenstorf / Suiza. En los acoplamientos se deben cortar roscas M18x1.
Sin embargo, al fabricar las roscas en los materiales sin plomo con las herramientas de corte convencionales de HSS y HSSE, se obtuvieron cantidades de vida útil significativamente más bajas que al trabajar con las aleaciones de latón que contienen plomo. Hasta ahora, tales herramientas de rosca han fabricado casi 100,000 roscas. Sin embargo, al utilizar latón sin plomo, se desgastan después de solo 3,500 piezas procesadas y deben ser reemplazadas. Con un tiempo de ciclo de aproximadamente 4.5 segundos por pieza, esto significa detener las máquinas automáticas de ciclo continuo cada cuatro a cinco horas y cambiar las herramientas de rosca. Esto reduce considerablemente la productividad y resulta ser poco rentable.
Herramienta HM con geometría de corte optimizada
Para el procesamiento de la aleación de latón sin plomo CW724R, los expertos del fabricante de herramientas especializado en herramientas de rosca Johs. Boss GmbH + CO. KG desarrollaron herramientas de corte de carburo. Estas están equipadas con geometrías de corte optimizadas.
Las primeras pruebas en Lüdecke mostraron que las herramientas de corte de roscas optimizadas, después de aproximadamente 2,500 piezas fabricadas, seguían siendo confiables en cuanto a la precisión requerida y la alta calidad de la superficie. También se mantuvo el tiempo de ciclo en aproximadamente 4.5 segundos. Hasta ahora, los técnicos de producción en Lüdecke han podido identificar el desgaste de las herramientas siempre a través de los tiempos de ciclo prolongados. Los bordes desgastados requieren mayores momentos de torsión en los husillos. En consecuencia, los husillos operan a una velocidad más baja y a velocidades de avance más bajas.
Debido a los parámetros inalterados, los técnicos de producción dejaron la herramienta de rosca de carburo de Johs. Boss en la máquina automática de ciclo continuo. Al final, se pudieron fabricar casi 80,000 acoplamientos sin cambiar la herramienta manteniendo el mismo tiempo de ciclo. La herramienta de rosca procesó un lote completo de pedidos sin desgastarse en la calidad de superficie requerida en las caras de las roscas. Esto demuestra que las herramientas de rosca optimizadas de carburo con geometrías de corte especialmente adaptadas del fabricante de herramientas Johs. Boss pueden lograr la misma productividad, fiabilidad y rentabilidad al procesar aleaciones metálicas sin plomo como las herramientas de HSS utilizadas anteriormente en la fabricación de componentes de aleaciones que contienen plomo.
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