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Fabricación de millones de piezas de precisión

La primera parada de nuestro viaje nos lleva hasta Laubscher, en Suiza. Laubscher fabrica un amplio catálogo de piezas de precisión con diámetros por debajo de 42 mm. Sus 280 empleados trabajan cada día para cumplir el objetivo de responder a la enorme diversidad de requisitos de fabricación de clientes de todo el mundo. A pesar de que el trabajo con piezas de ultraprecisión fabricadas con materiales difíciles de cortar y unos diámetros de tan solo 0,3 mm no es tarea fácil, Laubscher consigue procesar más de 10.000 tipos de productos diferentes al año y más de dos millones de productos al día. Si bien la mayoría de estos productos se destina a la industria médica, otros se utilizan en la fabricación de relojes, automóviles, productos eléctricos, así como en proyectos de construcción. Durante la visita, nos entrevistamos con Manfred Laubscher, director del Departamento de Tecnología y Producción, y con Alain Kiener, responsable de Adquisición de Herramientas, acerca de las herramientas de mecanizado de piezas pequeñas y los proyectos conjuntos con Mitsubishi Materials.

En busca de un máximo nivel de calidad y rendimiento

Cerca de 400 de las 500 máquinas herramienta empleadas en la planta de Täuffelen (Suiza) son tornos. Además, el proceso de los distintos productos con diámetros comprendidos entre 0,3 mm y 42 mm requiere distintas técnicas de mecanizado. Para cubrir estas necesidades tan dispares, entre la inmensa variedad de máquinas disponibles se encuentran tornos automáticos pequeños, tanto con husillos principales fijos como móviles, tornos automáticos multihusillo y centros de mecanizado. «Aunque fabricamos piezas para equipos que se emplean en distintas áreas de la medicina, en ningún caso se trata de implantes», afirma Manfred Laubscher. Normalmente, los productos que se fabrican son herramientas empleadas durante la sustitución de articulaciones artificiales, la colocación de férulas para el tratamiento de oclusiones vasculares y en inhaladores para pacientes con asma. Los principales materiales que se procesan son aceros inoxidables austeníticos como el SUS303 (1.4305) y el SUS304 (1.4301). «Para garantizar en todo momento la calidad, debemos emplear herramientas de corte de primer nivel», afirma Alain Kiener. «Existen muchos fabricantes de herramientas, pero pocos ofrecen herramientas para el mecanizado de piezas de precisión. Exigimos a estos fabricantes que fabriquen herramientas de gran calidad para nuestros productos, y Mitsubishi Materials es uno de nuestros aliados empresariales más fiables».

Una alianza de posibilidades

Laubscher empezó a negociar la sustitución de sus placas de torneado con el objetivo de alcanzar una mejora de la calidad y la optimización de costes. Buscaban herramientas muy versátiles que les permitiesen lograr una calidad reproducible y la reducción de los costes de mecanizado. Por eso, solicitaron a Mitsubishi Materials la creación de prototipos de placas de torneado ISO para materiales difíciles de cortar. Ambas empresas se mostraron entusiasmadas con este nuevo proyecto conjunto. «En primer lugar, probamos a realizar un taladrado de precisión en acero de corte sin plomo para piezas de equipos médicos utilizando placas ISO DCMT de tamaño 11. Enseguida vimos que la herramienta era muy eficaz. El siguiente paso fue utilizar las mismas herramientas en otra máquina del mismo departamento, lo que también arrojó unos resultados increíblemente satisfactorios. La vida útil de la placa MP9015 con recubrimiento enriquecido en aluminio no solo se multiplicó por dos, sino que todos los aspectos del rendimiento (acabado de la superficie, aspecto y maquinabilidad) también mejoraron significativamente con respecto a los productos existentes. Además, esto nos permitió duplicar el avance y la velocidad. Y unas mejoras tan significativas no suceden a menudo», afirma Alain Kiener, quien añadió: «Como las pruebas con la placa fueron tan satisfactorios, nos gustaría utilizarla también en máquinas distintas de otros departamentos». Gracias a su enorme versatilidad, Alain Kiener desea utilizar estas placas como herramientas de serie en más líneas de producción.

Grandes expectativas

Otra de las prioridades de Laubscher es el mecanizado de piezas pequeñas de precisión. Según Alain Kiener: «Actualmente utilizamos una herramienta fabricada por Mitsubishi Materials para mecanizar agujeros con un diámetro comprendido entre 0,3 mm y 6 mm, pero nos gustaría utilizar tamaños más pequeños, de entre 0,3 mm y 3 mm. La colaboración con Mitsubishi Materials es extremadamente importante para nosotros en este segmento empresarial».
En palabras de Kobi Tobler, de Mitsubishi Materials, y de Daniel Dietsch, de Six Sigma Tools*, «el objetivo es respaldar la mejora de las herramientas con diámetros de menor tamaño». Tanto es así que los comentarios de Laubscher se envían directamente desde Suiza a Japón, junto con las peticiones de mejora y las medidas apropiadas, para que Mitsubishi Materials inicie el desarrollo y la fabricación de las herramientas solicitadas. Por último, Alain Kiener afirma que: «A medida que Laubscher aumente el mecanizado de piezas pequeñas de precisión, también aumentará la importancia de utilizar herramientas fabricadas por Mitsubishi Materials. Nos gustaría aumentar nuestra sinergia y encontrar soluciones eficaces a través de una colaboración a largo plazo. El catálogo de productos de Mitsubishi Materials es extensísimo y esto nos permitirá encontrar las mejores herramientas de corte para distintos tipos de piezas de aplicaciones diferentes. Estamos sumamente interesados en mantener nuestra alianza».
Página web: www.laubscher-praezision.ch.

* Six Sigma Tools es un distribuidor oficial de herramientas de Mitsubishi Materials en Suiza.d

Fabricación de más de 500.000 implantes al año

La siguiente parada en nuestro viaje es Mediliant, un fabricante con sede en la ciudad suiza de Le Locle, que cuenta con cincuenta empleados en plantilla y fabrica más de 500.000 implantes al año. Desde aquí fabrican tornillos, placas, clavos y jaulas de titanio, así como otros productos con aleaciones de cromo-cobalto y acero inoxidable. Entrevistamos a Nicolas Pinguet, ingeniero del Departamento de Herramientas de Corte, a Nicolas Foulaz, ingeniero del Departamento de Torneado, y a Laurent Ferreux, director del Departamento de I+D e Industria, acerca de la alianza de Mediliant con Mitsubishi Materials.

Ampliación de la vida útil de la herramienta

A pesar de que Mitsubishi Materials ya proporciona en la actualidad distintas herramientas para la planta de Le Locle, Mediliant buscaba una herramienta de mecanizado de desbaste con una prolongada vida útil que les permitiese reducir la necesidad de realizar sustituciones frecuentes, disminuir la carga de trabajo asociada a dichos cambios y mejorar la velocidad de uso de las máquinas. Asimismo, también buscaba reducir el coste de herramientas por pieza. «Teníamos que mecanizar placas óseas de Ti-6AL-4V (calidad 5) a partir de materiales en bloque». Dado que Mediliant utiliza tanto máquinas de rigidez alta como baja, necesitaba una fresa que pudiese funcionar de manera eficaz en ambos tipos. Mitsubishi Materials les propuso la fresa SMART MIRACLE (VQ). «La vida útil de la fresa tórica (R2,5 mm) de Ø 12 mm aumentó hasta los 640 minutos, tres veces más que la de la herramienta anterior (200 minutos)», afirma un sonriente Nicolas Pinguet. 
Kobi Tobler, de Mitsubishi Materials, y Daniel Dietsch, de Six Sigma Tools*, añadieron que «la superficie ZERO-µ del recubrimiento SMART MIRACLE y el filo increíblemente afilado de la herramienta reducen las virutas y las fuerzas de corte, mientras que la hélice irregular mejora las vibraciones». A partir de ahora, Mediliant ha decidido utilizar esta fresa en sus ocho fresadoras encargadas de procesar piezas similares.

Torneado de alta calidad

Mitsubishi Materials ofrece una amplia gama de herramientas de mecanizado de precisión que satisfacen la mayoría de las necesidades para el torneado. Entre la amplia variedad de herramientas disponibles se encuentran aquellas destinadas al torneado general, perfilado, ranurado, corte y semiacabado (pulido previo) para tornos de pequeño tamaño. 
Mitsubishi Materials también ofrece herramientas para el taladrado de agujeros desde 2,2 mm y brocas desde 0,1 mm. Además, Mitsubishi Materials suministra la fresa de cuatro hélices, cuello largo y diámetro compacto VQXL, desarrollada para mecanizar la cabeza de los tornillos Torx empleados en procedimientos de osteosíntesis. Mediliant utiliza la serie de placas de torneado sin recubrimiento MT9000 y la gama de fresas SMART MIRACLE. Mediliant tornea componentes de aleaciones de titanio con diámetros de 5 mm a 16 mm y tiene una gran opinión sobre las herramientas de Mitsubishi Materials. Nicolas Foulaz afirma que «normalmente, las virutas generadas a baja velocidad durante el torneado de tornillos de aleación de titanio en tornos automáticos de pequeño tamaño dañaban las placas y mermaban nuestra capacidad para garantizar una calidad del producto homogénea. Además, los grandes cambios en la velocidad de mecanizado provocaban una rugosidad irregular de la superficie. Sin embargo, las series de placas MP9000 y MT9000 para materiales difíciles de cortar de Mitsubishi Materials resolvieron este problema».
Nicolas Foulaz prosigue diciendo que «estas placas ofrecen una impresionante vida útil de la herramienta y la superficie terminada es excelente en comparación con las placas anteriores». Mitsubishi Materials sigue convirtiendo en mejoras los comentarios de los clientes para ofrecerles cada día nuevas soluciones.

* Six Sigma Tools es un distribuidor autorizado de herramientas de Mitsubishi Materials en Suiza.

Resolviendo problemas juntos

Mitsubishi Materials mantiene con Mediliant una dilatada alianza tecnológica que permite a esta última resolver sus problemas y alcanzar mejoras en la fabricación. Convencida por su excelente rendimiento en términos de evacuación de virutas, Mediliant tiene previsto adoptar ahora la fresa SMART MIRACLE para el mecanizado de desbaste.

«De nuestros fabricantes esperamos que sean capaces de asumir una exigente gestión de la calidad con respecto a las materias primas, el mecanizado de gran precisión y la propia calidad. 
Hemos elegido a Mitsubishi Materials porque es un aliado y un proveedor muy capaz», afirma Laurent Ferreux.

Especialista en prótesis

Abandonamos ahora Suiza para poner rumbo a Francia. La tercera parada de nuestro viaje nos lleva hasta la planta que Greatbatch Medical posee en Chaumont y que funciona como centro de investigación y desarrollo técnico en el ámbito de la ingeniería médica. Se trata de una afamada empresa internacional especializada en la fabricación de implantes ortopédicos y aparatos protésicos, cuya demanda no deja de crecer debido al envejecimiento de la población mundial. Su plantilla está formada por 10.000 empleados distribuidos por Europa y los EE.UU. La planta de Chaumont, situada en la región francesa de Champaña-Ardenas, es una instalación clave de Integer Group, fabricante 
de prótesis de cadera, hombro y vértebra. También constituye un pilar fundamental de la estrategia de gestión de la empresa. Greatbatch Medical está actualmente inmersa en un proceso de contratación de personal, inversión en bienes/equipos y ampliación de las instalaciones para garantizar beneficios futuros, así como alcanzar los objetivos definidos en su plan de expansión empresarial. Entrevistamos a los expertos Richard Millot y Benjamin Martin para conocer su punto de vista entorno a los nuevos materiales y la mejora de la productividad de la planta.

Mecanizado de nuevos materiales

Richard Millot, director de Herramientas de Mecanizado de Greatbatch Medical, afirma que «Mitsubishi Materials es un aliado empresarial muy especial, por lo que mantener una comunicación fluida con Bento Valenté, coordinador técnico de Mitsubishi Materials Francia, es esencial para nosotros. Ambas empresas hemos forjado una estrecha relación desde el principio de nuestra colaboración, que se ha visto reforzada por nuestros enfoques hacia el mecanizado de nuevos materiales como, por ejemplo, las aleaciones de cromo-cobalto o el poliéter éter cetona (PEEK)». Richard Millot añade que «aunque la introducción de estos materiales en nuestra planta es muy reciente, su uso se está extendiendo cada vez más y representa el epicentro de nuestras mejoras en el ámbito del mecanizado. Mitsubishi Materials nos proporciona una asistencia técnica imprescindible, sugerencias de mejora y el desarrollo de herramientas muy funcionales. La selección de herramientas es, por ejemplo, un aspecto clave que repercute enormemente en la mejora del mecanizado de piezas extremadamente finas (0,1 mm de grosor) y materiales difíciles de cortar». Tras nuestra charla, Richard Millot nos invitó a visitar las instalaciones de Greatbatch Medical para comprobar de primera mano los resultados de nuestro desarrollo conjunto.

Contribución al aumento de la productividad

La planta de mecanizado de PEEK se mantiene a una temperatura de 21 °C. Las fresas tóricas de gran precisión (serie VCPSRB) que se utilizan en Greatbatch Medical comienzan desde un diámetro de 0,6 mm. Estas herramientas reducen las virutas generadas durante el mecanizado de los discos de las prótesis cervicales para permitir una excelente precisión y la obtención de superficies lisas. «Este excepcional hallazgo únicamente ha sido posible gracias a la excelente colaboración con Mitsubishi Materials, 
cuya asistencia nos ha ayudado a aumentar la productividad». Greatbatch Medical también se decantó por las fresas SMART MIRACLE (VQ) con resistencia mejorada al fundido y por las fresas macizas de tipo IMPACT MIRACLE (VH). 

Estas fresas cuentan con una geometría optimizada que favorece una evacuación eficaz de las virutas y una reducción de las vibraciones, dos problemas bastante frecuentes durante el mecanizado de materiales difíciles de cortar. El recubrimiento muestra una excelente resistencia a la abrasión y ofrece unos resultados increíblemente favorables durante el mecanizado de placas finas de aleaciones de cromo-cobalto (HRC40-45). «El uso de fresas de hélice variable sugerido por Bento Valenté favoreció una reducción significativa de las vibraciones que nos permitió conseguir un gran rendimiento de corte para aleaciones de titanio en centros de mecanizado con velocidades por encima de 1.000 mm/min. Algo que no habíamos 
conseguido nunca con las herramientas anteriores. Los buenos resultados de las evaluaciones de la vida útil de la herramienta (costes) y la seguridad, junto con el exitoso mecanizado de la capa endurecida, desequilibraron la balanza en favor de las herramientas de Mitsubishi», afirma Benjamin Martin. Además, el uso de la broca superlarga de diámetro reducido MWS con agujero de refrigeración (Ø 1,3 mm) para el mecanizado de agujeros profundos permitió reducir el tiempo 
de ciclo (profundidad 30D) en un 75 %.

Desarrollos futuros

Entre otros proyectos, Greatbatch Medical trabaja en el desarrollo de nuevos productos que permitan mejorar la eficacia del mecanizado y la productividad para, 
en última instancia, dar una respuesta mejor a las necesidades de los pacientes. «Para alcanzar este objetivo, nuestro equipo de Producción Técnica tiene previsto utilizar las instalaciones del Mitsubishi Valencia Education Center M-VEC, ubicado en Valencia (España)». Este tipo de iniciativas tiene como objetivo sacar el máximo partido al rendimiento de las herramientas para abordar los problemas que puedan surgir en la planta de producción. Se trata de una colaboración que mejora todavía más la estrecha relación que ya existe entre Mitsubishi Materials y Greatbatch Medical.

Una tabla de salvación para pacientes que se enfrentan a lesiones debilitantes de la columna vertebral

La cuarta parada de este viaje nos lleva a Indiana (EE.UU.), donde visitamos Nexxt Spine, una empresa especializada en equipos médicos que trabaja para mejorar la calidad de vida de los pacientes que se enfrentan a lesiones debilitantes de la columna vertebral a través de la fabricación de implantes médicos como, por ejemplo, tornillos óseos, placas y espaciadores. Fundada en el año 2009, Nexxt Spine ha demostrado ser una empresa líder del sector gracias a su puntera planta de fabricación situada en Noblesville (Indiana). 
Tras la implantación de un sistema integrado que fabrica el 100 % de todas las prótesis de columna vertebral y el 95 % del instrumental quirúrgico, Nexxt Spine se centra ahora en el desarrollo 
de productos que aumenten la eficacia de los procedimientos a través de la innovación. Durante nuestra visita a Nexxt Spine, charlamos con Robert Thomas, director de Fabricación, y con Beau Riser, ingeniero de Procesamiento, quienes destacaron algunas de sus aplicaciones actuales para la columna vertebral y los últimos avances tecnológicos.

Los productos se procesan a una velocidad inmensamente rápida

Nexxt Spine se dedica, principalmente, a la fabricación de tornillos óseos, placas y espaciadores. «Fabricamos cubículos que sostienen todos los implantes», afirma Robert Thomas. «Aunque fundamental-mente usamos aluminio y PEEK, estamos a punto de lanzar un nuevo espaciador al que llamaremos “NanoMatrix”», afirma Beau Riser. «Este novedoso espaciador, que todavía se encuentra en fase de desarrollo de producto, causó sensación en la feria de la NAS (Sociedad Norteamericana de la Columna Vertebral)». El enfoque exclusivo de Nexxt Spine, que consiste en ocuparse del proceso desde el diseño hasta el desarrollo de los implantes y los productos, así como durante los primeros ciclos de producción del producto acabado final, les permite hacer alarde de una eficacia mayor que la de la mayoría de los fabricantes de la industria. En relación con el proceso de desarrollo de Nexxt Spine, Riser afirma que: 
«No dejamos de trabajar para mejorar nuestro proceso de desarrollo de productos. Probablemente podríamos conseguir tiempos entre 1/3 y 1/2 más rápidos que el estándar industrial. La eficacia es un factor clave cuando se trabaja directamente con facultativos que solicitan sus propios requisitos especiales. La excelente tecnológica permite modificar los diseños ya creados para personalizarlos según las especificaciones del especialista».

Fabricación de distintos componentes médicos

En la última parada de nuestro viaje, visitamos Willemin-Macodel, un fabricante de máquinas herramienta con sede en Suiza. La traducción de su nombre significa «máquina de Delémont», en honor a la ciudad de Delémont, histórico hogar de numerosos fabricantes de máquinas. Conocida por sus vanguardistas innovaciones de mecanizado, la empresa Willemin-Macodel ofrece productos de elevadísima precisión que permiten procesar piezas de trabajo diminutas. yTras su expansión a los EE.UU., hablamos con Jim Davis, director de Aplicaciones desde Noblesville (Indiana). «Como fabricante de máquinas-herramienta, comercializamos máquinas de primera calidad para todo tipo de componentes médicos de la industria sanitaria en general. Así, por ejemplo, somos proveedores de una amplia variedad de sectores, incluidos el dental, el de la columna vertebral, maxilofacial y el de los huesos principales (caderas, rodillas, codos, pies). También diseñamos aplicaciones, desarrollamos procesos y efectuamos pruebas para nuestros clientes, además de ofrecer soluciones llave en mano que permiten instaurar un proceso que complementa la entrega de la máquina-herramienta. Hace poco que terminamos el mecanizado de una solución odontológica para la que utilizamos la fresa de Ø 0,5 mm Smart Miracle de Mitsubishi Materials. Este reciente modelo de máquina ya se ha labrado una excelente reputación por todo el país». La empresa también asiste a talleres de producción de todo EE.UU. proporcionándoles servicios de formación e I+D. «Si un cliente tiene una pieza que no sabe cómo fabricar o si quiere hacerlo de una forma más rápida y rentable, le ofrecemos un proceso más sólido con una capacidad mayor», afirma Davis.

Las herramientas que demandan los talleres de producción

Cuanto mayor sea la capacidad del proceso de fabricación, mejores serán siempre los resultados para el paciente. El cuerpo suele aceptar mejor aquellos implantes con un acabado óptimo y, como resultado, el grado de invasión es menor, las cirugías son más cortas y los inconvenientes para el paciente se reducen. En otras palabras: fabricar las piezas más rápido y con una fiabilidad mayor ofrece más garantías de éxito. Sobre la contribución de Mitsubishi Materials a la industria médica, Jim Davis opina que: «La industria médica es diferente a la aeroespacial o la de automoción. La industria aeroespacial requiere un único trabajo en el que se pueden utilizar un par de cientos de herramientas para mecanizar una sola pieza, sin necesidad de emplear dos veces la misma herramienta. Las piezas también son increíblemente grandes. La industria de automoción suele requerir el cambio de herramientas en cada turno. Por su parte, la industria médica necesita pequeñas cantidades de piezas fabricadas con la misma herramienta. Pueden exigirte 30 de estas, 20 de esas y 15 de aquellas, por lo que es preciso realizar multitud de configuraciones y cambios. Además, en la industria médica, la eficacia es a menudo más importante que la eficiencia. Si cuentas con una herramienta que sabes que es fiable y que funciona a la primera sin necesidad de encontrar un ajuste óptimo, entonces obtendrás los mejores resultados, porque solo tendrás que configurarla y empezar a trabajar, con lo que ahorrarás muchísimo tiempo. Si fabricas treinta piezas y ahorras un minuto en cada ciclo, eso tan solo supondrá un ahorro de treinta minutos por lote... pero si dedicas un día entero a la configuración, entonces la diferencia sí que se nota. La mayoría de los talleres de los EE.UU. cobra de media una tarifa mínima por hora de 300 USD, una cifra que aumenta hasta los 750 USD en el caso de las piezas dentales. ¡El tiempo es dinero! A diferencia de las herramientas de la competencia, que deben sustituirse cada 100 piezas, las herramientas de Mitsubishi Materials permiten procesar 500 piezas. Y esto supone un gran ahorro de tiempo en tan solo la sustitución de herramientas. Los productos de Mitsubishi Materials son excepcionales para trabajar con piezas diminutas de tan solo algunas micras de tamaño. A modo de ejemplo, mientras que un folio presenta un grosor aproximado de 100 micras, algunas de las piezas que procesamos tan solo miden 10 micras. Por eso, la exactitud en las mediciones es fundamental. El instrumental, en concreto, presenta multitud de pequeños agujeros y detalles, por lo que cada uno de estos elementos debe medirse en todos sus puntos críticos. La gran importancia de la precisión hace que la calidad de la cuadrícula de la herramienta y la calidad del mango marquen una enorme diferencia en la calidad global. Los productos de gran precisión de Mitsubishi Materials funcionan de maravilla y contribuyen de manera eficaz a mejorar la calidad del trabajo que hacemos».