• 31 de octubre de 2023

Invertir en salud, sostenibilidad y calidad

MAPAL ha puesto en marcha un sistema único de endurecimiento por láser para la fabricación; el cual se encargará gradualmente de todas las tareas que antes se realizaban en un baño de sal en el taller de tratamientos térmicos Esto no solo aporta ventajas en términos de calidad, sino que también protege la salud de los empleados y así como el medio ambiente.

Los diferentes procesos de tratamientos térmicos pueden endurecer diferentes materiales de piezas, y, por lo tanto, hacerlos más resistentes. En MAPAL, entre otras cosas, se endurecen los amarres de sujeción de las herramientas, que están expuestas a altas fuerzas. El endurecimiento garantiza que la conexión de la herramienta tenga una larga vida útil y que sea seguro en el desempeño de su función, a pesar de las altas fuerzas y a pesar de los múltiples montajes y desmontajes.

Hasta ahora, las conexiones de herramientas de acero templado de MAPAL se han endurecido principalmente en baño de sal, que es el proceso habitual. Pero con este proceso no es posible determinar hasta la μm la cantidad de material de la pieza que se endurece. Esto puede dar lugar a problemas de calidad o dificultades en el procesamiento posterior de los amarres de sujeción. Por esta razón, son obligatorios los controles de calidad exhaustivos después del endurecimiento.

Riesgo para la salud y alto consumo de gas

También son obvias, otras desventajas derivadas del endurecimiento en baños de sal fundida. Los hornos con sal fundida son una fuente de riesgo y peligro para la salud de los empleados. La máxima concentración en condiciones difíciles es imprescindible en el taller de endurecimiento. La eliminación de las sales conlleva un elevado costo, así como un gran consumo de energía, en forma de gas, para mantener la temperatura.

Colaboración en la investigación sobre el endurecimiento por láser de los amarres

Una alternativa al baño de sal es el endurecimiento por láser. Los expertos de MAPAL convirtieron una máquina con el fin de endurecer los amarres de sujeción mediante un láser. La máquina fue diseñada originalmente para la soldadura por depósito láser. Sin embargo, no estaba claro si el proceso sería lo suficientemente resistente para los amarres de sujeción. Para medirlo, MAPAL llevó a cabo una investigación junto con el Laboratorio de Máquinas-Herramienta, WZL, en la Universidad RWTH de Aquisgrán. Juntos, investigaron la resistencia a la torsión de un amarre endurecido por láser. Esto arrojó resultados positivos. El endurecimiento por láser es capaz de sustituir al baño de sal cuando se trata de conexiones de herramientas.

Desde hace unos dos años, MAPAL ha estado utilizando la máquina convertida para endurecer todos los amarres de sujeción con el propio sistema “modulo” de MAPAL. El láser de la máquina calienta el acero templado a tal grado que cuando se enfría, se producen los mismos cambios estructurales que en el baño de sal, y en consecuencia se endurece el amarre.

Este proceso es posible porque el acero templado es el llamado acero autotemplado. Esto significa que el acero templado atrae el calor generado por el láser hacia el interior muy rápidamente y, por lo tanto, se enfría de nuevo muy rápidamente, es decir, se apaga a sí mismo. Sólo entonces se producen los cambios estructurales cruciales. Sin embargo, este proceso es muy complicado y en la producción en serie requiere demasiado tiempo para endurecer las piezas. MAPAL buscó una solución y encontró el socio ideal en el fabricante de máquinas EMAG.

Una primicia mundial

Los expertos de ambas empresas han desarrollado una máquina que endurece el amarre HSK tanto por dentro como por fuera mediante láser, sin mucho esfuerzo de ajuste y sujeción. Después de mucho trabajo y dos años de fabricación, la solución estaba lista, la única máquina en el mundo hasta ahora que endurece los amarres de las herramientas con un láser. Se encuentra en la planta de fabricación de MAPAL en Aalen.

Actualmente, todos los amarres se están transformando gradualmente al nuevo proceso.  Para finales de año, todos los amarres en sus diferentes tamaños deberán estar endurecidos con láser.  Es el momento de decir adiós al proceso de endurecimiento mediante el baño de sal, al ambiente de trabajo perjudicial y a todos los peligros que conlleva este proceso.

Ventajas, ventajas, ventajas

Por lo tanto, la nueva máquina no solo es una ventaja para la salud de los empleados, sino también en términos de calidad de las conexiones. Al fin y al cabo, a la hora de endurecer el láser es mucho más preciso que el baño de sal. Todos los procesos anteriores y posteriores se benefician de ello. Como resultado, hay significativamente menos distorsiones en el material. Ya no será determinante el momento exacto en que se incorpore el proceso de endurecimiento al proceso general. Es excelente que el trabajo se pueda automatizar: después de todo, cada vez es más difícil encontrar empleados que quieran trabajar en el taller de endurecimiento o asumir los turnos de tarde o de noche. Aunque por el momento las piezas se insertan a mano en la máquina, pronto lo hará un robot. De este modo, el proceso puede automatizarse en la medida de lo posible, especialmente durante los turnos de tarde y noche.

Además de las ventajas ya mencionadas, la máquina también tiene una ventaja medible en términos de sostenibilidad. La máquina EMAG ahorra más a largo plazo, si comparamos los 420.000 kilovatios hora de gas consumidos por la máquina de sal fundida con los 60.000 kilovatios hora de electricidad consumidos al año por la máquina de endurecimiento por láser. Teniendo todo esto en cuenta, la máquina laser realiza una gran contribución a la mejora de la salud de los empleados, a la sostenibilidad y a la calidad.