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(Kikukawa City, Shizuoka Prefecture)

Comprometidos en el desarrollo y la fabricación de tornos automáticos de tipo suizo aptos para la fabricación de productos sanitarios, esta sociedad acapara aproximadamente el 30 % de la cuota de mercado mundial.

Tornos automáticos para usuarios desarrollados por usuarios

Star Micronics Co., Ltd. abrió sus puertas en 1950 como una pequeña fábrica de piezas con solo seis empleados. En sus inicios, la empresa fabricaba componentes de precisión para relojes con ayuda de tornos automáticos procedentes de Suiza y Japón. Con el objetivo de producir componentes de precisión de mayor calidad, la empresa comenzó a fabricar sus propias máquinas-herramienta de uso interno. Este cambio fue impulsado por el deseo del fundador de desarrollar un torno automático. Star Micronics publicitaba este producto como «fabricado por operarios para operarios» y pronto comenzó a recibir pedidos de otras empresas que querían adquirir sus tornos automáticos. 

«Fabricamos multitud de componentes de precisión con ayuda de las máquinas-herramienta que hemos desarrollado internamente. Nuestro Departamento de Desarrollo se encarga de recopilar opiniones sobre la usabilidad y las refleja tanto en el desarrollo de nuevos productos como en la mejora de los productos existentes. Esta es una de nuestras principales ventajas», afirma Fumio Masuda, director ejecutivo del departamento de Ventas y Marketing de la Sección de Máquinas-Herramienta.

Star Micronics inició su expansión mundial en 1962 con la exportación y venta de sus tornos automáticos a Inglaterra. En la actualidad, la empresa cuenta con una red de producción, comercialización y servicio estructurada en Europa, los EE. UU. y Asia. Star Micronics no depende de distribuidores ni de oficinas de venta, sino que envía a su propio personal a entrevistarse directamente con los clientes para ofrecerles un minucioso servicio preventa y posventa de sus productos. Esta atención personalizada ha recibido una sensacional acogida en el mercado. Tanto es así que sus tornos automáticos de tipo suizo acaparan en la actualidad una cuota aproximada del 30 % del mercado mundial, lo que los convierte en el principal fabricante internacional de tornos automáticos. Sus tornos automáticos de tipo suizo también se han empleado para la fabricación de tornillos óseos, implantes dentales, material auxiliar para articulaciones, entre otras muchas aplicaciones.

La combinación de las geometrías finas y alargadas con los materiales difíciles de cortar que incorporan numerosos componentes médicos hacen que estos resulten difíciles de fabricar sin la ayuda de tornos automáticos de tipo suizo. Este es el motivo por el que el sector sanitario ha convertido los productos de Star Micronics en sus máquinas-herramienta de preferencia. «Por otro lado, teniendo en cuenta que los tornillos óseos y otros componentes empleados en los tratamientos médicos se introducen dentro de nuestro cuerpo, deben cumplir con unos estándares muy estrictos, garantizar la compatibilidad sanguínea y ofrecer resistencia a la corrosión. "Para satisfacer unos requisitos tan rigurosos, estos implantes médicos se fabrican con materiales difíciles de cortar como aleaciones de titanio y con una exactitud geométrica extremadamente alta", afirma Noriaki Ozeki, director del departamento de Asistencia Técnica de Ventas del departamento de Ventas y Marketing de la Sección de Máquinas-Herramienta. 

Máquinas con una rigidez superior para el mecanizado de productos sanitarios

El diseño y las especificaciones de los tornos automáticos de tipo suizo responden a todas estas minuciosas exigencias, por lo que son muy valorados por los fabricantes de productos sanitarios.

«Cuando nos propusimos desarrollar tornos automáticos de tipo suizo, nos centramos en la rigidez de la máquina. Apostamos por una estructura de bancada inclinada con superficies  con cavidades trapezoidales deslizantes . En esta estructura, tanto los componentes fijos como los móviles se construyen de tal forma que el centro del husillo de bola se sitúa más cerca del punto de corte y, por tanto, reduce el momento de carga durante le corte. De este modo, las vibraciones provocadas por la resistencia al corte se reducen y la exactitud se mejora, con lo que es posible mantener una precisión de mecanizado suave y estable, incluso cuando se requieren cambios significativos en las profundidades de corte», afirma Daisuke Suzuki, director ejecutivo del departamento de Desarrollo de la sección de Máquinas-Herramienta.

demás de la bancada de cavidades inclinada, se han incorporado diversas estructuras que aumentan la rigidez de la máquina, entre otras, una superficie deslizante del manguito del husillo capaz de soportar la carga de corte del husillo durante el procesamiento. Asimismo, han concebido otras muchas características de diseño ingeniosas que permiten alcanzar una precisión de mecanizado todavía mayor. 

«Un ejemplo: los implantes de piezas dentales en ocasiones exigen el taladrado de agujeros de 80 mm de profundidad, pero de tan solo 1,8 mm de diámetro. El taladrado de estos agujeros en el frontal de una máquina es un problema debido a las limitaciones en longitud; por eso, en su parte trasera instalamos un accesorio en el husillo que permite taladrar agujeros de hasta 100 mm de profundidad», declara el Sr. Ozeki, director del Departamento de Asistencia Técnica de Ventas. Además, con el objetivo de limitar el desplazamiento térmico, se ha incorporado un diseño exclusivo que permite medir y predecir cambios en la temperatura para, de este modo, configurar la máquina en consonancia. «Los profesionales del sector médico a veces nos visitan para observar el proceso de fabricación. Por este motivo, el diseño también se centró en construir una estructura simple que evitase las fugas de aceite y que, en consecuencia, ayudase a mantener la limpieza», añade Fumio Masuda, director ejecutivo del Departamento de Ventas y Marketing. Al mismo tiempo, Star Micronics también desarrolló el sistema de control del movimiento que permite un control general superior. Este sistema cambia la velocidad del husillo en el momento más conveniente y garantiza un movimiento suave a lo largo de todo el ciclo para permitir una reducción significativa del tiempo que no se destina al corte. Mientras se prepara para los siguientes pasos, el sistema reduce el avance de corte para permitir los ajustes necesarios en las ubicaciones y los momentos predefinidos. Esto ayuda a reducir las vibraciones y aumenta la precisión. 

Son muchas las empresas de corte de metales que realizan aplicaciones de fabricación increíblemente complejas, como la conversión de barras cilíndricas en cuadrados u otras formas. Los tornos con una rigidez baja a menudo son incapaces de cumplir con los estándares geométricos deseados en este tipo de productos, por lo que el mejor acabado de las superficies y la precisión que ofrecen los tornos automáticos de tipo suizo suponen una gran ventaja para las empresas que se han enfrentado a estos problemas. 

Herramientas que permiten obtener el máximo rendimiento de una máquina

La colaboración entre Star Micronics y Mitsubishi Materials comenzó a principios del siglo XXI. Por aquel entonces, los materiales que se procesaban con los tornos automáticos estaban evolucionando de los aceros mecanizables a los aceros inoxidables. Este cambio en los materiales se debió al incremento de su demanda para los sistemas de inyección de motores de automóvil, así como al incremento del uso de SUS316 y titanio en los componentes de productos sanitarios. Y mientras que el control de las virutas es importante para el mecanizado del acero inoxidable, la vida útil de la herramienta es un factor crítico para los tornos automáticos, que tienden a emplear refrigerantes de aceite que no son demasiado eficaces para el acero inoxidable. Por otra parte, los materiales de titanio difíciles de cortar son muy utilizados en la fabricación de componentes de productos sanitarios, lo que plantea unos desafíos todavía mayores durante el taladrado. Para superar todas estas dificultades, se necesitan brocas con un diámetro más pequeño, con agujeros de refrigeración interna y con un recubrimiento termorresistente. En busca de una solución, Mitsubishi Materials desarrolló su broca MWS, equipada con un recubrimiento VP que ofrece una resistencia térmica increíblemente elevada. Desde su lanzamiento, Mitsubishi Materials y Star Micronics han utilizado la broca MWS de alto rendimiento para probar aplicaciones e, incluso, la han incluido como componente de un proyecto de herramienta llave en mano. Al echar la vista atrás Keiichi Kuroda, quien era responsable de ventas en el año 2000, afirma: «Solíamos utilizar multitud de brocas largas de diámetro reducido en distintas aplicaciones internas, lo que nos permitió recomendar el uso de estas brocas para el proceso de agujeros profundos». La respuesta del Sr. Ozeki al preguntarle acerca de la impresión que tenía en aquella época de Mitsubishi Materials fue la siguiente: «Las herramientas de Mitsubishi Materials que usábamos para procesar componentes de aviones presentaban una gran durabilidad e, incluso tras aumentar el avance y la velocidad, seguían produciendo piezas con un excelente nivel de precisión. Por eso, cuando me destinaron a China, empezamos a usar herramientas de Mitsubishi Materials también para los componentes médicos, dada la gran experiencia adquirida durante la fabricación de componentes de aviones. Lo que más me impresionó de todo fue la calidad de las herramientas».

En las demostraciones que Star Micronics realizó en Europa y EE. UU. en 2016, se probó una broca de centrado/biselado de metal duro que se estaba desarrollando en un torno automático de tipo suizo de la serie SR. Ante el excelente rendimiento mostrado, en el año 2018, se decidió usar la broca de centrado/biselado DLE en exposiciones nacionales e internacionales. En junio de ese mismo año, Mitsubishi Materials introdujo en el mercado la serie de brocas DLE. Shoichi Fujisawa, director de Desarrollo de Brocas del Centro de Desarrollo de Brocas y Productos de CBN/PCD del Grupo de I+D en Herramientas de Mitsubishi Materials, explica así las características de esta nueva broca: «Las brocas de centrado existentes tenían filos que, normalmente, se astillaban durante el mecanizado de materiales inoxidables difíciles de cortar. El desarrollo de numerosos prototipos que garantizasen la resistencia del filo nos permitió resolver este problema y, tras reiteradas inspecciones, decidimos aplicar una geometría de punta de doble ángulo. Dicha característica también se combinó con una punta más fina para una resistencia menor, capaz de reducir la carga ejercida sobre la máquina-herramienta».

En palabras del Sr. Masuda: «La compatibilidad con la máquina-herramienta es importante para mejorar la precisión del proceso. Nos gustaría que los fabricantes de herramientas desarrollasen sus productos desde varias perspectivas diferentes, entre ellas, el avance, la velocidad y el control de las virutas, para conseguir herramientas que permitan obtener el máximo rendimiento de cada máquina. Hiroaki Ohara, del departamento de Ventas de la oficina comercial en Fuji de Mitsubishi Materials, afirma que: «El desarrollo de esta nueva broca de centrado es un buen ejemplo de nuestro compromiso por ofrecer herramientas todavía mejores a nuestros clientes».

Respuestas a la evolución de la industria médica

El Sr. Ozeki, director del departamento de Asistencia Técnica de Ventas, comenta acerca de su visión de futuro que «la previsión es expandir la comercialización de nuestros productos al sector médico en la India y en otras regiones con grandes poblaciones. En nuestro caso, es fundamental valorar las medidas que nos permitan ahorrar costes y desarrollar, además de los tornos automáticos de tipo suizo, otros tornos automáticos de tipo fijo que den respuesta a la creciente demanda de placas espinales en los EE. UU. Aparte de esto, nuestra labor principal es abordar los problemas técnicos de los que puedan informar nuestros clientes. Nuestro objetivo no se limita simplemente en suministrar equipos, sino que queremos brindar propuestas que mejoren los resultados de nuestros clientes». El Sr. Suzuki, director ejecutivo del Departamento de Desarrollo, apunta: «Llevamos más de tres años trabajando en el desarrollo de estructuras para cada módulo que sean compatibles con otras máquinas y que permitan reducir costes. La prioridad máxima de las máquinas-herramienta es su evolución, algo que seguirá siendo siempre así. Tenemos la gran responsabilidad de diseñar productos que cubran las necesidades de los clientes, por lo que no perdemos nunca de vista un objetivo en particular: mejorar la rigidez de las máquinas».

Asimismo, Star Micronics pretende diseñar máquinas-herramienta capaces de procesar aceros endurecidos para la fabricación de componentes de gran precisión, por lo que espera que los fabricantes de herramientas logren desarrollar placas que respalden este objetivo. El Sr. Fujisawa, del Grupo de I+D en Herramientas de Mitsubishi Materials Corporation, afirma con rotundidad «que la fortaleza de nuestro grupo reside en la fabricación de materiales y herramientas, así como en nuestra maestría en el desarrollo y la fabricación de herramientas para aceros endurecidos. Seguiremos dando respuesta a las necesidades de los clientes con herramientas de alto rendimiento diseñadas para satisfacer cada vez más aplicaciones de los materiales». 

Los desafíos a los que se enfrentan los fabricantes cambian significativamente con el paso del tiempo. El Sr. Masuda, director ejecutivo del departamento de Ventas y Marketing de Star Micronics, considera que «las previsiones apuntan a que la generalización de los vehículos eléctricos reducirá el número de componentes de los automóviles. Sin embargo, la demanda de los componentes de precisión de tamaño reducido que fabricamos aumentará de la mano de la tendencia de minimización de tamaños y de la necesidad de precisión en los productos finales. Si aprovechamos nuestra posición en una industria con semejante crecimiento, seguiremos innovando para garantizar que nuestros productos satisfagan las necesidades de los clientes». Mitsubishi Materials continuará colaborando estrechamente con Star Micronics a medida que avanzamos hacia el futuro con el objetivo de cumplir con nuestra misión de contribuir al crecimiento de la industria médica alrededor del mundo.