Utillaje, metalurgia y piezas de desgaste
Componentes e hidráulica de un solo proveedor
Hydroforce fabrica cilindros hidráulicos, motores y bombas, componentes de utillaje y engranajes mecanizados, carcasas fundidas a presión, piezas sinterizadas y MIM, y piezas de desgaste de carburo para la fabricación de herramientas de corte, trefilado, prensas de estampación y conformado, moldes y matrices de fundición a presión, prensas de compactación de polvo, y chorreado abrasivo y corte por chorro de agua.
Por qué el utillaje desgasta las piezas de otro modo
Aquí el desgaste significa abrasión en el taladro de una hilera de trefilado, erosión en una boquilla de chorreado o en un tubo de enfoque de chorro de agua, gripado en un casquillo guía o en una corredera de molde, y astillado del filo en una plaquita de herramienta de corte con corte interrumpido. Estas piezas rara vez se rompen. El material se va perdiendo del taladro o del filo poco a poco, la pérdida no se ve, y la pieza sigue en servicio mientras cambia su tamaño.
Por eso una matriz, una boquilla o un casquillo se sustituyen cuando una cota medida llega a su límite. Las boquillas de chorreado muestran el efecto con cifras. Una boquilla estándar n.º 4 nueva tiene un diámetro de 1/4 in (6,35 mm) y consume unos 81 CFM a 100 psi. Cuando el diámetro ha crecido hasta 5/16 in (7,9 mm), es decir, 1,6 mm más mientras la boquilla sigue pareciendo normal, necesita cerca de 137 CFM a la misma presión. El compresor se dimensionó para la boquilla nueva y ahora tiene que suministrar cerca de un 70% más de aire. Los límites de sustitución publicados están entre 0,8 y 1,6 mm de ensanchamiento del diámetro, y solo un calibre de interiores muestra cuándo una boquilla los ha alcanzado.
En un tubo de enfoque de chorro de agua, el diámetro crece aproximadamente 2,5 µm por hora de corte. En un estudio de tubos desechados, cerca del 85% se había retirado del servicio porque el diámetro estaba desgastado. Una pieza de carburo cuesta más que una de acero templado, y la diferencia suele ser menor que el coste de una parada imprevista para cambiar una pieza desgastada junto con la chatarra producida antes de medir el desgaste. El tiempo que una pieza se mantiene dentro de cota depende de la calidad. En la gama ISO 513, K01 es de grano fino y duro, y K40 tiene más cobalto y más tenacidad para cortes interrumpidos y desgaste por impacto, de modo que la calidad para cada servicio es un compromiso entre dureza y tenacidad.
Hydroforce dispone de su propio taller de utillaje para fundición a presión, pulvimetalurgia y MIM, y sinteriza y rectifica el carburo en su propia planta. El taller que prensa y sinteriza una pieza de desgaste rectifica también la matriz en la que se prensa, y un único plano fija la calidad, el acabado y el ajuste de ambas.
Por tipo de equipo
Fabricados para cada taller de utillaje y cada línea de producción
Fabricación de herramientas de corte
plaquitas y piezas en bruto de carburo en toda la gama de calidades K, P y M, rectificadas con diamante a ±0,01 mm y Ra 0,1–0,4 µm, con recubrimiento PVD/CVD (TiN, TiAlN, Al₂O₃) cuando el servicio de corte lo requiere.
Trefilado
hileras de carburo de precisión para líneas de trefilado de alambre y de muelles, rectificadas y pulidas para que el taladro conserve un buen acabado durante una larga tirada en una trefiladora de cabrestante o multibloque.
Prensas de estampación y conformado
cilindros de prensa con extremos de ojo de vástago forjados, cilindros hidráulicos de cojín de matriz montados bajo la mesa de la prensa, y placas e insertos de desgaste de carburo en los puntos de mayor desgaste de la matriz de conformado.
Moldes y matrices de fundición a presión
cilindros de extracción de machos en el semimolde móvil, casquillos guía de carburo y casquillos de pernos eyectores en los puntos de desgaste, piezas pequeñas sinterizadas y MIM para mecanismos de correderas y de expulsión.
Prensas de compactación de polvo
matrices y punzones de carburo cementado dimensionados para la mesa de la matriz, rectificados para mantener su diámetro durante ciclos de compactación repetidos de hasta 800 MPa.
Chorreado abrasivo y corte por chorro de agua
boquillas y tubos mezcladores de carburo para chorreado, y tubos de enfoque para corte por chorro de agua, taladrados y acabados para que el diámetro se mantenga en cota durante cientos de horas de servicio.
Qué fabricamos para talleres de utillaje
Seis tecnologías para fabricantes de utillaje, talleres de matricería y compradores de piezas de desgaste
Cilindros hidráulicos
Diámetro de 20 a 1000 mm, presión de trabajo hasta 500 bar, carrera de 6000 mm en adelante, longitud total de hasta 16 000 mm, temperatura de servicio de -50 °C a +200 °C; diseños de doble efecto, simple efecto, telescópicos y de pistón buzo. Un cilindro de prensa o un cilindro de cojín de matriz bajo una prensa de estampación trabaja en ciclos durante toda la vida útil de la máquina, y su vida de servicio suele terminar por fatiga en el ojo del vástago. Forjamos el ojo del vástago de la misma barra que el vástago, de modo que la unión no tiene soldadura. Una unión forjada tiene una resistencia a la fatiga entre 3 y 5 veces mayor que un conjunto soldado. Después del cromado duro los vástagos se rectifican, y los vástagos para servicio de muchos ciclos se superacaban hasta Ra ≤ 0,1 µm para prolongar la vida de la junta. Cada cilindro se ensaya a 1,5 veces la presión de trabajo durante al menos cinco minutos antes de salir del taller.
Piezas típicas
- Cilindros de prensa con extremos de ojo de vástago forjados para prensas de estampación y conformado
- Cilindros hidráulicos de cojín de matriz montados bajo la mesa de la prensa
- Cilindros de extracción de machos para moldes de fundición a presión y de inyección
- Cilindros con sensores integrados de presión y carrera para la supervisión del proceso
Motores y bombas hidráulicos
Motores de engranajes, planetarios, de pistones axiales y de pistones radiales con cilindrada de 0,25 a 8000 cc/rev, presión de trabajo hasta 450 bar, velocidad de 0,5 a 12000 rpm y temperatura de servicio de -40 °C a +120 °C. En un taller de utillaje el uso principal es el grupo hidráulico que acciona una prensa o una máquina de compactación, donde una bomba de engranajes a velocidad y presión moderadas encaja con el servicio. Las bridas de montaje siguen las normas SAE y DIN, así que una bomba de recambio encaja en el grupo original sin adaptador. Cada unidad pasa un ensayo funcional y un ensayo de presión contra los valores de catálogo antes del envío.
Aplicaciones típicas
- Bombas de engranajes para el grupo hidráulico de una prensa de estampación
- Motores de accionamiento para bombas de cojín de matriz y equipos auxiliares de prensa
- Bombas para el circuito hidráulico de la prensa de compactación de polvo
- Motores y bombas de recambio para grupos hidráulicos ya en servicio
Mecanizado y engranajes
Nuestros tornos Schiess admiten ejes y carcasas de hasta 2 m de diámetro y 16 m de longitud, y mantenemos ±0,05 mm y ajustes IT6–IT7 en componentes de utillaje y de máquina. Tallamos y rectificamos engranajes para los reductores y accionamientos que mueven el carro de una prensa o la mesa de una máquina de compactación, según ISO 1328, con la calidad 7 como requisito habitual para una etapa cargada. Los casquillos, asientos de rodamientos y ejes para los mecanismos de prensas y de máquinas de compactación salen de los mismos tornos y rectificadoras. Cuando un reductor de una máquina antigua se ha quedado sin plano, medimos el engranaje gastado en la Zeiss Contura y tallamos el recambio según esas medidas.
Piezas típicas
- Engranajes para accionamientos de prensas y máquinas de compactación, tallados y rectificados según ISO 1328
- Ejes, casquillos y asientos de rodamientos para mecanismos de utillaje y de prensas
- Componentes de precisión para sistemas de prensas hidráulicos y neumáticos
- Engranajes de recambio tallados a partir de una muestra gastada
Fundición a presión de aluminio
Nuestro taller de utillaje construye las matrices de nuestra propia línea de fundición a presión en acero de herramientas H13 o P20, y la matriz de su pieza se queda con nosotros una vez construida. En la planta de un taller de utillaje la fundición a presión ocupa un lugar modesto: carcasas de cuadros de control y de sensores para la electrónica de máquinas, y pequeños soportes y tapas para dispositivos de fijación y sujeción de piezas, fundidos a ±0,1–0,3 mm con Ra 1,6–6,3 µm y acabados con anodizado o recubrimiento en polvo bajo pedido.
Aplicaciones típicas
- Piezas fundidas a presión en matrices que construimos y conservamos en acero de herramientas H13 o P20
- Carcasas de cuadros de control y de sensores para equipos de taller
- Pequeños soportes y tapas para dispositivos de fijación y sujeción de piezas
- Cajas para cuadros de control de prensas y máquinas
Pulvimetalurgia y MIM
Los pequeños engranajes, pasadores, palancas y casquillos de desgaste para mecanismos de utillaje suelen pedirse en cantidades donde prensar y sinterizar la pieza a forma cuesta menos que mecanizar cada una a partir de barra, y además se usa hasta un 30% menos de material. La presión de compactación llega a 800 MPa y la densidad al 97%. La tolerancia es de ±0,05 mm en piezas sinterizadas y de ±0,02 mm en piezas MIM. La misma línea de prensado y sinterizado ya produce núcleos de bombín, levas y juegos de engranajes en volúmenes desde unos cientos de piezas hasta millones al año para cerraduras y herrajes de seguridad, en aceros de baja aleación e inoxidables desde 0,1 g (MIM) hasta 250 g (PM). Cuando el mecanismo de una herramienta o de una matriz necesita una pieza de acero pequeña y compleja en ese rango de tamaño, el MIM la forma completa de una sola vez, y luego se templa y se acaba según plano.
Aplicaciones típicas
- Engranajes sinterizados y engranajes de bomba para etapas de accionamiento de prensas y de compactación
- Palancas, levas y pasadores MIM para mecanismos de herramientas y matrices
- Casquillos resistentes al desgaste y pequeños componentes sinterizados para conjuntos de utillaje
- Piezas PM y MIM de alta resistencia y resistentes al desgaste para utillaje y equipos
Carburos cementados
El carburo cementado consiste en granos de carburo de tungsteno unidos con un aglutinante de cobalto o de níquel. Lo sinterizamos en nuestra propia línea de pulvimetalurgia a 1.350–1.500 °C, y su dureza es de 1.400–2.000 HV según la calidad. Está disponible toda la gama ISO 513, desde calidades de grano fino K01–K10 para cortes de acabado hasta K40 para cortes interrumpidos pesados y desgaste por impacto, además de calidades P y M para el corte de acero y de acero inoxidable. Los taladros guía y las caras de sellado se rectifican con diamante hasta ±0,01 mm y Ra 0,1–0,4 µm, y los perfiles internos complejos se cortan por electroerosión. Aplicamos prensado isostático en caliente (HIP) cuando una pieza necesita más del 99,9% de la densidad teórica, y recubrimientos PVD/CVD (TiN, TiAlN, Al₂O₃) cuando el servicio de corte exige una superficie más dura o más resistente al calor. Las piezas pesan de 0,001 a 300 kg y miden de Ø3 a 500 mm.
Aplicaciones típicas
- Piezas en bruto y plaquitas de herramientas de corte (sustratos de calidad K)
- Hileras de carburo de precisión para trefilado y conformado
- Insertos de boquilla, casquillos, manguitos y anillos de sellado de carburo
- Casquillos guía y placas de desgaste para prensas y moldes
Lógica de costes
Adónde va el presupuesto y cómo contenemos el precio
Los compradores comparan por precio unitario un inserto de matriz o una boquilla con el anterior. Invertimos el dinero en la precisión de rectificado y en los ensayos que deciden cuánto tiempo mantiene la pieza su cota, y mantenemos sencillo el resto del pedido.
| Dónde invertimos | Cómo contenemos el precio |
|---|---|
| Rectificado con diamante a ±0,01 mm y Ra 0,1–0,4 µm en cada taladro funcional y cara de sellado | Calidades ISO 513 estándar cuando el servicio lo permite, reservando una formulación a medida para los servicios que la necesitan |
| Prensado isostático en caliente y recubrimiento PVD/CVD en piezas cuyo servicio exige densidad total o una superficie más dura | Carburo solo en el filo de desgaste, soldado por soldadura fuerte o prensado en un cuerpo de acero, siempre que el servicio lo permita |
| Ensayos por lote: dureza Rockwell, microscopía metalográfica, rayos X y verificación MMC en cada lote | Una sola puesta a punto y una sola tirada de sinterizado o de rectificado para un lote completo de la misma pieza |
| Certificados de material y documentación completa: EN 10204 3.1, informes dimensionales y de dureza | Los pedidos repetidos se fabrican con la calidad y el utillaje ya probados, sin rediseño |
Posventa
Recambios y reparación
Las consultas de utillaje y de piezas de desgaste suelen llegarnos como una pieza gastada sin plano: una hilera de trefilado cuyo taladro se ha abierto más allá de la cota, una boquilla de chorreado que ya no mantiene la presión de línea, o una cavidad de molde con el borde astillado. Medimos el taladro, la geometría de la cavidad o, en un engranaje o un punzón de compactación, el número de dientes, el módulo y el diámetro interior. Después presupuestamos una pieza de recambio con las mismas dimensiones exteriores antes de cortar o prensar ningún material. Si la pieza original se desgastó más rápido de lo debido, le decimos por qué y recomendamos una calidad o un acabado que dure más en la nueva.
A petición, con cada cilindro hidráulico que fabricamos se suministra un kit de juntas de repuesto, ya sea un cilindro de prensa o un cilindro de cojín de matriz o de extracción de machos montado en una matriz. Se pueden pedir más kits por el número de serie grabado en el cuerpo. Las piezas de carburo, PM y MIM se prensan en utillaje específico. Una vez presupuestado y fabricado un inserto de matriz, una boquilla o un engranaje sinterizado, conservamos su plano y su utillaje archivados, y un pedido repetido coincide con la primera pieza sin rediseño.
Por plano
Por muestra gastada
Lotes para pedidos repetidos
Kits de juntas por número de serie
Documentación
Normas y documentación
Los componentes se entregan con certificados de material, registros dimensionales y protocolos de ensayo, referenciados a las normas con las que trabaja su taller de utillaje.
| Norma | Qué cubre |
|---|---|
| ISO 513 | Clasificación de calidades de carburos cementados. |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Especificación de materiales sinterizados PM y MIM. |
| EN 10204 3.1 | Certificado de material con resultados de ensayo trazables, bajo pedido. |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Clases de precisión para la geometría del diente del engranaje. |
| EN 1706 | Composición química y propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio para fundición. |
| ISO 6020 / ISO 6022 | Dimensiones de montaje para cilindros hidráulicos, series de 160 bar y 250 bar. |
| ISO 4413 | Requisitos de seguridad para sistemas y componentes hidráulicos. |
| ISO 10100 | Ensayos de aceptación para cilindros hidráulicos. |
Las normas de seguridad de máquinas y herramientas se aplican a la máquina o herramienta completa y son responsabilidad del fabricante que integra nuestros componentes. Suministramos la documentación de los propios componentes: certificados de material, informes dimensionales y protocolos de ensayo referenciados a las normas anteriores.
Nuestro sistema de calidad está certificado según la norma ISO 9001:2015. Más información sobre las etapas de inspección y el equipamiento: Calidad.
Calidad
Control de calidad
Todo pedido pasa por tres etapas de inspección. El material de entrada se verifica contra su certificado y, cuando la calidad importa, un lote de polvo de carburo o una preforma de vástago forjado por ejemplo, hacemos también un análisis espectroquímico. Durante el mecanizado y el rectificado medimos con palpadores Renishaw en la propia máquina y en una máquina de medición por coordenadas Zeiss Contura con un error inferior a 3 µm, verificada periódicamente cada 45 horas de máquina.
Las piezas de carburo se rectifican a su tolerancia funcional, se ensaya su dureza Rockwell y se comprueba al microscopio el tamaño de grano y la distribución del aglutinante. Las piezas críticas se pasan por rayos X para detectar porosidad interna. Antes de liberar un diseño de matriz nuevo, un sinterizado de prueba fija su margen de contracción. Las piezas PM y MIM sinterizadas pasan controles de densidad, dureza y dimensiones en cada lote, con control de peso de las piezas MIM en verde como alerta temprana de una deriva del feedstock. Los engranajes tallados por mecanizado se miden en perfil, generatriz, paso y descentramiento contra su clase ISO 1328, con la dureza y la profundidad de capa comprobadas tras el tratamiento térmico. Las carcasas fundidas a presión se pasan por rayos X para detectar porosidad en los resaltes de rodamientos y en las caras de sellado antes del mecanizado, y los cilindros hidráulicos se ensayan a presión a 1,5 veces la presión de trabajo con una comprobación de fugas en cada junta y una carrera completa sin efecto stick-slip. La inspección de terceros se puede concertar bajo pedido, y la documentación permanece con el lote.
Más información: Calidad.
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Preguntas frecuentes
¿Qué documentación entregan para utillaje y piezas de desgaste?
Las piezas de carburo, PM y MIM se envían con un certificado de material del lote de polvo, un informe dimensional MMC y, cuando la calidad y el servicio lo exigen, un informe de dureza o de densidad. Los engranajes llegan con su informe de inspección ISO 1328 y registros de dureza y de profundidad de capa donde se aplica tratamiento térmico. Los cilindros se envían con certificados EN 10204 3.1 para los aceros estructurales y un certificado de la prueba de presión. Díganos la norma según la cual está construida su herramienta o máquina y planificamos el paquete de documentación junto con el pedido.
¿Pueden fabricar una matriz, una boquilla o un engranaje a partir de una muestra gastada sin plano?
Sí. Envíenos la pieza, o fotos con el diámetro, la geometría de la cavidad o el número de dientes y el módulo. Tomamos la geometría de la muestra y presupuestamos antes de cortar o prensar ningún material. Si la pieza se desgastó más rápido de lo debido, le diremos qué cambiar en el recambio, por ejemplo la calidad, el recubrimiento o el acabado, para que esta vez dure más.
Usamos la misma matriz, boquilla o engranaje en producción. ¿Pueden suministrarlo en lote?
Sí. Una vez presupuestada y medida la primera pieza contra su plano o su muestra, las unidades siguientes se fabrican en lote, con los mismos certificados y ensayos en cada pieza y una sola puesta a punto para la tirada. El plano y, en las piezas de carburo, PM y MIM, el utillaje se quedan archivados, de modo que un pedido repetido coincide con la primera pieza sin rediseño.
¿Cuál es el pedido mínimo y el plazo de entrega?
Un solo cilindro es posible, con los mismos certificados y ensayos que un lote de serie. Las piezas de carburo, PM y MIM se prensan en utillaje específico, así que envíenos sus volúmenes, desde una cantidad de prototipo hasta una serie repetida, y dimensionamos el utillaje y presupuestamos. Indicamos el plazo de entrega en el presupuesto: depende de la calidad y del tamaño de la pieza en bruto, y de si la pieza necesita prensado isostático en caliente o un recubrimiento antes de rectificarla a su cota final.
Capacidades relacionadas:
Solicite un presupuesto
Envíenos un plano, una especificación o una foto de la pieza gastada con sus medidas, e indíquenos para qué sirve: una herramienta de corte, una hilera de trefilado, una prensa de estampación o de conformado, un molde o una matriz de fundición a presión, una prensa de compactación de polvo, o un equipo de chorreado y de corte por chorro de agua. Le presupuestamos la pieza de carburo, el componente sinterizado o MIM, el utillaje mecanizado, la carcasa fundida a presión, el engranaje o el cilindro que necesite, fabricado dentro de tolerancia y ensayado antes del envío, con la documentación que requiera su taller de utillaje.