En el mecanizado por rectificado, no solo la máquina decide sobre la productividad y la calidad de la pieza. También el tratamiento del fluido de corte (KSS) tiene una parte esencial en el éxito. Lo que la nueva generación de filtros hidroestáticos de KNOLL Maschinenbau puede lograr se demuestra con la instalación de un HydroPur H 1000 en una Junker JUMAT 6S en el fabricante de accionamientos SEW-EURODRIVE.
SEW-EURODRIVE es un proveedor que opera a nivel mundial en tecnología de accionamientos y automatización. En la ubicación de Bruchsal se encuentra, además de la sede de la empresa, la planta de grandes engranajes. Como su nombre indica, allí se desarrollan y producen engranajes de hasta 22 toneladas de peso para aplicaciones industriales exigentes. Estos se utilizan en tecnología de transporte, en la industria de materias primas, en la manipulación portuaria, en la industria del acero y en muchos otros campos.
Una de las principales fortalezas de SEW-EURODRIVE es, además del amplio conocimiento en engranajes acumulado en más de 90 años, la rápida capacidad de entrega, que varía entre uno y quince días según la demanda. Este corto plazo lo logra SEW-EURODRIVE mediante un ingenioso sistema modular. Dependiendo de la solicitud del cliente en cuanto a par motor, velocidad y tamaño máximo de la carcasa, los especialistas en accionamientos pueden en muchos casos ensamblar un engranaje a medida.
Para poder reaccionar de manera flexible y rápida a solicitudes especiales, la profundidad de fabricación es alta. Markus Grimm, responsable de inversiones en máquinas herramienta y soluciones de automatización en la planta de grandes engranajes de Bruchsal, explica: “En nuestro parque de máquinas se encuentran todos los tipos de máquinas de mecanizado: para torneado, fresado, rectificado, engranaje, etc. Poseemos una prensa de alineación y un horno de temple, por lo que en esencia solo necesitamos comprar tornillos, juntas y rodamientos.”
Con una nueva máquina de rectificado hacia una mayor productividad
Su responsabilidad incluye la adquisición de nuevas máquinas e instalaciones y, por lo tanto, la optimización de los procesos de fabricación existentes. “Invertimos continuamente en la modernización de nuestra producción para seguir mejorando la calidad, la productividad y la sostenibilidad”, enfatiza Grimm.
El punto de partida del proyecto aquí descrito fue una inversión de reemplazo en 2021: una rectificadora externa tuvo que ser reemplazada debido a su antigüedad y al aumento de los costos de mantenimiento. Markus Grimm y sus colegas decidieron adquirir una JUMAT 6S de Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH, Nordrach. “Gracias al mecanizado simultáneo y a la moderna tecnología de rectificado, esta máquina reduce significativamente los tiempos de mecanizado en comparación con la máquina anterior”, argumenta Grimm. “Además, la operación automatizada contribuye a una mayor productividad.”
En la JUMAT 6S, SEW-EURODRIVE mecaniza predominantemente componentes de engranaje en forma de eje, especialmente ejes de salida y de entrada. Principalmente se rectifican los diámetros exteriores para asientos de rodamientos con la máxima precisión y calidad de superficie, y en parte también las superficies planas. Los ejes están compuestos en la mayoría de los casos de acero de temple C60 o de aceros no endurecidos comparables. Como medio de rectificado se utilizan discos CBN de unión cerámica.
Altas exigencias en el tratamiento del KSS
Un componente importante en todo el proceso de rectificado es la emulsión KSS y su tratamiento. La planta de filtración debe ser capaz de suministrar de manera continua al proceso de rectificado con un fluido de corte limpio y estable en temperatura, para que el mecanizado pueda llevarse a cabo de manera segura y automatizada. A recomendación del fabricante de la máquina, los responsables decidieron equipar la JUMAT 6S con un filtro hidroestático HL 650 de KNOLL.
“Conocemos a KNOLL desde hace muchos años, durante los cuales la empresa ha equipado numerosas nuestras máquinas herramienta con tecnología de filtración y transporte. Por lo tanto, ya existe una relación comercial de confianza desde hace mucho tiempo. Un punto esencial de nuestra decisión por KNOLL fue, en última instancia, el concepto técnico global y la disposición a desarrollar la solución junto con nosotros de manera orientada a la aplicación.”
El aumento de la capacidad de desbaste se convierte en un desafío
Con la capacidad de la Junker JUMAT 6S y la continua optimización del proceso de rectificado, la capacidad de desbaste aumentó notablemente, y con ella la cantidad de lodo de rectificado fino que se introduce en la emulsión. Esto representó un desafío creciente para el filtro hidroestático KNOLL HL 650. Aunque seguía alcanzando el rendimiento de filtración y la calidad del fluido de corte requeridos, el consumo de la malla filtrante aumentó notablemente. Era necesario cambiar el rollo de malla hasta una vez al día, lo que se tradujo en altos costos de materiales operativos y un correspondiente esfuerzo de atención.
Para mejorar esto, SEW-EURODRIVE y KNOLL analizaron conjuntamente las condiciones del proceso. El resultado: para hacer la filtración más eficiente, estable y económica, KNOLL propuso cambiar la filtración en el marco de una prueba de campo al nuevo filtro hidroestático HydroPur H 1000. “Así es como imaginamos una asociación”, dice Markus Grimm. “Reconocer el problema juntos y ofrecer una solución. Por supuesto, estuvimos de acuerdo.”
El nuevo desarrollo proporciona una mayor reserva de proceso y un menor consumo de energía
Desde principios de 2025, SEW-EURODRIVE utiliza el HydroPur H 1000 en la JUMAT 6S. El gerente de producto de KNOLL, Jannik Nörz, explica: “A diferencia del filtro hidroestático HL, nuestras plantas de filtración HydroPur están completamente modularizadas. Esto comienza con la parte superior del filtro, que está disponible en cuatro tamaños diferentes y con diferentes capacidades de filtración máxima.” Para desarrollar la planta de filtración existente de manera que se ajuste a la mayor capacidad de la máquina de rectificado y ofrezca más reserva de proceso, los responsables optaron por el HydroPur H 1000, cuya capacidad de filtración en emulsión es de 1000 l/min con un ancho de malla de 1.520 mm. La superficie de filtración se amplió más de cuatro veces en comparación con la solución anterior a 0,608 m². De este modo, la planta tiene significativamente más reserva para la alta entrada de suciedad del proceso de rectificado.
Además, el HydroPur H 1000 destaca en comparación con el anterior HL 650 en términos de balance energético: mientras que la parte superior del filtro del HL 650 consumía 1,75 kWh por hora de operación, la parte superior del nuevo HydroPur H 1000 solo necesita 0,85 kWh, es decir, apenas la mitad. También en funcionamiento de recirculación, el HydroPur H 1000 ahorra: su consumo es de 3,36 kWh por hora de operación. Esto es aproximadamente un tercio menos de energía que el HL 650, que consume 5,125 kWh. Esto se debe, por un lado, a la nueva y más sencilla construcción de la cámara de filtrado, y por otro, a un accionamiento de fibra reducido, ya que el rodillo de fibra se activa en intervalos de tiempo más largos.
Reforma exitosa de la planta de filtración
El módulo de filtro HydroPur H 1000 se pudo montar sobre el tanque existente con un adaptador. El nuevo concepto de planta permitió mejoras adicionales, como la adición de un canal de desgasificación y una bomba de elevación controlada por frecuencia. Ambos contrarrestan la formación de espuma, que en el proceso de rectificado anterior causaba problemas recurrentes. Durante la prueba de campo, KNOLL también integró una unidad de bobinado opcional para la fibra de filtro usada, que separa, entre otras cosas, la salida de suciedad y así contribuye a una eliminación más económica.
El gerente de producto de KNOLL, Jannik Nörz, añade: "La modularidad continúa en numerosas opciones con las que podemos configurar el filtro exactamente según los requisitos de los usuarios. Por ejemplo, hay una rodillo magnético para la separación previa, soporte de vacío y una cinta sin fin para elegir. Todos los módulos funcionales estandarizados también se pueden agregar posteriormente."
El soporte de vacío ofrece muchas ventajas
Jannik Nörz no quiere dejar de mencionar un punto técnico destacado: "Gracias al soporte de vacío y a una mayor diferencia de presión en la superficie del filtro, el caudal de KSS aumenta, y se forma más rápidamente un pastel de filtro homogéneo que transporta las partículas más finas. El usuario se beneficia de un refrigerante más puro, que tiene un efecto positivo, entre otras cosas, en la calidad de la pieza de trabajo y en la vida útil de la herramienta."
Además, gracias al soporte de vacío, se reduce el consumo de la fibra de filtro.
"Con el nuevo HydroPur, solo tenemos que cambiar la fibra en operación de dos capas cada dos semanas", menciona Markus Grimm. "Sin embargo, estamos evaluando actualmente la posibilidad de cambiar de la fibra de filtro a la cinta sin fin opcional con limpieza de tejido. Esto reduciría los costos de materiales consumibles, así como los costos operativos y de eliminación a casi cero. Y sería una contribución adicional a una producción sostenible."
Asociación a nivel
Para Markus Grimm y sus colegas de producción, la transición al filtro HydroPur H 1000 de KNOLL es un gran éxito, ya que la planta de filtración maneja la alta capacidad de eliminación de la JUMAT 6S y asegura la máxima seguridad de producción. "Gracias a la parte superior del filtro HydroPur, la mayor área de filtrado efectiva, el canal de desgasificación y la bomba de elevación controlada por frecuencia, la planta existente se ha desarrollado de manera específica", se alegra Grimm.
"Pudimos seguir utilizando la infraestructura existente y al mismo tiempo aumentar significativamente la capacidad de filtración."
El equipo de SEW-EURODRIVE, liderado por Markus Grimm, evalúa la colaboración con KNOLL de manera muy positiva: "Tanto en la instalación como durante la posterior optimización, la comunicación abierta, el manejo estructurado y un soporte técnico confiable aseguraron un proceso fluido." También en la operación continua, los caminos son cortos y los contactos son competentes, lo que es un factor importante para SEW-EURODRIVE. La conclusión de Grimm: "KNOLL nos acompaña no solo como proveedor, sino como socio técnico, un papel que hace posible un trabajo de desarrollo conjunto adicional en soluciones de fabricación económicas y sostenibles."
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