El término “sostenibilidad” se ha hecho muy popular en los últimos años. Se utiliza con frecuencia en
titulares de prensa, investigaciones científicas y seminarios prácticos. ¿Se trata sólo de una palabra de
moda o es una cuestión de vital importancia?
La sostenibilidad incluye la concienciación del crecimiento global en términos críticos de desarrollo
ambiental y cambio climático, en gran medida causado por la actividad humana. Nuestra preocupación por
la sostenibilidad refleja nuestro profundo compromiso de asegurar un mejor futuro para el planeta y las
generaciones venideras.
En consecuencia, la sostenibilidad ha ganado importancia en diferentes campos de la vida cotidiana, negocios,
transporte, urbanismo y producción. Sin ninguna duda, la producción debe ser sostenible. Actualmente, la
exactitud de esta afirmación está ampliamente reconocida. Los procesos productivos consumen recursos
naturales y energía y generan residuos y contaminación ambiental. Pero nosotros podemos mitigar este
impacto ambiental negativo adoptando tecnologías de producción sostenibles.
El mecanizado sigue siendo un método primordial para la fabricación de máquinas y mecanismos. Por tanto,
la cuestión de cómo hacer un mecanizado sostenible es ahora más importante que nunca. Una herramienta
de corte tiene contacto directo con la pieza para darle la forma requerida, extrayendo el material sobrante en
forma de virutas. ¿Puede ser una herramienta de corte un factor clave para aumentar la sostenibilidad? La
respuesta a esta pregunta es, sin duda, un rotundo ¡sí!
A pesar de su pequeño tamaño en comparación con otros elementos de un sistema tecnológico, como la
máquina o los elementos de fijación, la herramienta de corte juega un papel fundamental en las prácticas
de mecanizado sostenible. La acción de corte por la que se extrae el material durante el mecanizado es un
proceso que precisa una gran cantidad de energía, por lo que el diseño de la herramienta de corte debe ser
eficiente, en el sentido de reducir significativamente el consumo de energía.
No se debe menospreciar el impacto de las cualidades clave de las herramientas:
Las geometrías de corte avanzadas minimizan las fuerzas de corte, mientras que los sistemas antivibratorios
eliminan las vibraciones que causan la oscilación de las fuerzas. Los excepcionales recubrimientos favorecen
la lubricación, disminuyen la fricción y los eficientes sistemas de refrigeración reducen el calor generado con
gran efectividad. Estos elementos, en conjunto, reducen sustancialmente el impacto del mecanizado en el
medio ambiente.
En muchos casos, una herramienta de corte puede entorpecer el crecimiento de la productividad, limitando
la plena realización y las capacidades de las máquinas modernas. Por tanto, las herramientas que garantizan
una mayor productividad son cruciales en cuanto a la reducción del tiempo, del consumo de potencia de la
máquina y de la emisión de gases de efecto invernadero (GHG). Estas herramientas de corte, fiables y de
gran duración, disminuyen la frecuencia de sustitución de las plaquitas o de la propia herramienta, reduciendo
así los tiempos de parada de máquina y mejorando en definitiva la eficiencia general del proceso productivo.
Además, la utilización de herramientas de corte que proporcionan un mejor acabado superficial elimina la necesidad de realizar operaciones de acabado, por lo que la cantidad de material a extraer es menor. Como
resultado, se obtiene un doble efecto: la reducción del tiempo de mecanizado y de materia prima.
Por tanto, el término “herramienta de corte sostenible” no es una moda pasajera, si no un concepto vital
que se adopta e integra como un principio fundamental de la producción sostenible. Aunque el parámetro
principal para analizar una herramienta es su rendimiento, actualmente el factor sostenibilidad es de suma
importancia. Comprender los diversos aspectos del impacto de las herramientas de corte en la sostenibilidad
determina en gran medida los requisitos de las herramientas modernas y define su desarrollo.
Un caso real que muestra cómo las herramientas ISCAR mejoran la sostenibilidad del mecanizado.
¿Cómo puede una herramienta de corte mejorar la sostenibilidad del mecanizado? Una breve revisión de
algunos productos ISCAR nos ayudará a entenderlo. El concepto de diseño de herramientas con partes
reemplazables contribuye significativamente a la utilización sostenible del material de corte (metal duro).
Los sistemas ISCAR de herramientas con cabezas de metal duro integral intercambiables, como MULTIMASTER
y SUMOCHAM, son un buen ejemplo de uso racional del metal duro sinterizado frente a herramientas
integrales de metal duro. Además del enfoque tradicional del ahorro de material de corte, estos sistemas
ofrecen otras ventajas relacionadas con la sostenibilidad. Estas dos familias, MULTI-MASTER y SUMOCHAM,
tienen una excelente repetibilidad, favoreciendo el principio SIN PUESTA A PUNTO. Esto quiere decir que la
sustitución de una cabeza gastada no necesita ninguna operación adicional para ajustar los parámetros de la
herramienta. Gracias a esto, el tiempo de parada de máquina se reduce significativamente.
LOGIQ-3-CHAM es la evolución de la línea de brocas con puntas de taladrar intercambiables SUMOCHAM.
El parámetro que hace que LOGIQ-3-CHAM destaque sobre los otros sistemas de taladrado son sus tres
labios (Fig. 1), en lugar del diseño tradicional de brocas de dos labios. Esto permite aumentar el avance
y la velocidad de corte hasta un 50%. Además de una mayor productividad, este nuevo diseño también
aporta ventajas en cuanto a sostenibilidad, ya que reduce el consumo de energía y
la emisión de gases de efecto invernadero. El taladrado de agujeros de 16 mm de diámetro y 80 mm de profundidad
en una pieza de acero de baja aleación es un buen ejemplo de ello. Con
una duración de la herramienta de 500 agujeros, cuando se compara una
broca de dos labios de otro fabricante con la LOGIQ-3-CHAM de ISCAR,
el resultado es una duración del ciclo un 26% menor y una reducción en el
consumo de energía del 19%. En consecuencia, las emisiones de CO2 se
reducen un 19%.
El diseño antivibratorio es fundamental para reducir el consumo de potencia, prolongar la duración de la
herramienta y mejorar el acabado de la superficie generada. ISCAR ha desarrollado soluciones antivibratorias
aplicando diferentes principios, entre las que se encuentran mecanismos especialmente diseñados a este fin,
como en las barras de mandrinar (Fig. 2), y geometrías de corte específicas para eliminar vibraciones.
En el caso de cabezas de fresado y fresas de metal duro integral, estas geometrías tienen hélice variable y
paso diferencial, y filos de corte dentados para una acción eficiente de segmentación de virutas, en el caso
de plaquitas intercambiables (Fig. 3). Además, estas herramientas y plaquitas garantizan un mejor control
de viruta, aumentando el rendimiento del mecanizado. El excepcional diseño del asiento permite montar
plaquitas de menor tamaño, por lo que se pueden utilizar cuerpos ya existentes, sin necesidad de adquirir
uno nuevo. Esto no sólo reduce el gasto de materias primas, sino que también disminuye las emisiones de
gases de efecto invernadero.
La fabricación aditiva (AM) ha aumentado la sostenibilidad del diseño de la herramienta. En primer lugar, esta
tecnología permite fabricar un cuerpo de herramienta con una forma muy cercana a la final, minimizando la
necesidad de operaciones de acabado y reduciendo significativamente el consumo de materiales. Además,
los conductos para refrigeración interna se pueden generar de manera óptima y fácil, mejorando el flujo de
refrigerante a través del cuerpo de la herramienta y dirigido hacia la zona de corte.
Los ejemplos dados en este artículo ilustran cómo las herramientas de corte de larga duración y eficiencia
energética tienen un impacto significativo en la sostenibilidad tecnológica. Estas herramientas no sólo reducen
el consumo de potencia y los residuos generados, también contribuyen a un mayor ahorro de costes y una
mayor protección del medioambiente.
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