Una v�a hacia el futuro: mecanizado de precisi�n para el ferrocarril de ma�ana

Seg�n la Agencia Internacional de la Energ�a, el ferrocarril es uno de los medios de transporte m�s energ�ticamente eficientes, ya que apenas representa el 2 % de la demanda total de energ�a para transporte, pero supone el 8% del transporte mundial de pasajeros y el 7% del transporte mundial de mercanc�as. As� pues, no es de extra�ar que los l�deres mundiales se est�n tomando muy en serio la inversi�n ferroviaria.

En Europa, se est�n invirtiendo grandes sumas en duplicar el tr�fico ferroviario de alta velocidad e incrementar los vol�menes de mercanc�as ferroviarias en un 50 % para 2030, en el marco de la estrategia de energ�a sostenible de la Uni�n Europea. Por otra parte, la Administraci�n Biden ha anunciado inversiones por valor de casi 30 000 millones en proyectos ferroviarios, lo que demuestra el compromiso por mejorar la infraestructura y los servicios ferroviarios.

Quiz� el ejemplo m�s significativo sea el de India, donde, en los �ltimos a�os, el sector ferroviario ha experimentado una gran cantidad de avances impulsados por iniciativas gubernamentales como los corredores espec�ficos de mercanc�as (DFC, por sus siglas en ingl�s), proyectos ferroviarios de alta velocidad y la modernizaci�n de la infraestructura ferroviaria.

Sin embargo, para continuar impulsando el progreso, la infraestructura ferroviaria debe mejorarse sustancialmente y ampliarse para satisfacer la creciente demanda, garantizar la seguridad y acomodar los avances tecnol�gicos. Todo esto implica, entre otras cosas, modernizar las redes ferroviarias antiguas, aumentar la capacidad mediante la electrificaci�n, implantar sistemas avanzados de se�alizaci�n e integrar tecnolog�as digitales para mejorar la eficiencia de las operaciones.

La producci�n de componentes ferroviarios como ejes, ruedas, v�as de tren, tubos de suspensi�n y otras piezas estructurales requiere herramientas de mecanizado de alta calidad, capaces de ofrecer niveles excepcionales de precisi�n, durabilidad y eficiencia. Adem�s, estos componentes deben ser capaces de soportar cargas elevadas, un desgaste intenso y condiciones ambientales duras, por lo que el mecanizado de precisi�n es esencial para garantizar la precisi�n y la seguridad de los sistemas ferroviarios. Las herramientas de mecanizado de alta calidad deben ofrecer tolerancias estrechas, un rendimiento consistente y la capacidad de trabajar con una amplia variedad de materiales.

Tomemos como ejemplo las ruedas de trenes, sujetas a niveles extremos de desgaste y estr�s mec�nico debido al contacto continuo con los ra�les, a menudo con cargas muy pesadas a grandes velocidades. Todo esto plantea diversos retos en t�rminos de mecanizado. El primero es la necesidad de mantener tolerancias muy estrechas, ya que incluso una desviaci�n �nfima de las dimensiones especificadas podr�a causar problemas como un desgaste desigual, vibraciones o ruidos durante el funcionamiento del convoy, lo que puede poner en peligro tanto la seguridad como la comodidad de los pasajeros.

Otro reto esencial es el de trabajar con materiales capaces de soportar los intensos niveles de estr�s mec�nico y las duras condiciones ambientales a las que est�n expuestos los trenes. Las ruedas de trenes suelen estar fabricadas con acero de alta resistencia o aleaciones de acero con excelentes propiedades de desgaste y resistencia a la fatiga; sin embargo, estos materiales suelen ser dif�ciles de mecanizar debido a su dureza y su tenacidad. Por lo tanto, la gesti�n t�rmica durante el mecanizado tambi�n es un planteamiento clave. El mecanizado de aceros de alta resistencia genera mucho calor, lo que puede provocar deformaciones t�rmicas en la pieza y afectar a la precisi�n dimensional.

Es importante reconocer que los componentes para los distintos tipos de ra�les presentan sus propios conjuntos de requisitos. Los trenes de mercanc�as, por ejemplo, son muy pesados, por lo que el desgaste de las ruedas es elevado y en su di�metro exterior suelen aparecer marcas de frenado de los vagones de carga. En cambio, las ruedas de metro son mucho m�s peque�as, y algunas pueden incluso presentar capas de goma entre el di�metro exterior de la rueda y el cubo para minimizar el ruido. Por otro lado, los que operan en redes ferroviarias de alta velocidad plantean enormes exigencias en cuanto a las dimensiones exactas de las ruedas, ya que este aspecto est� directamente relacionado con la comodidad de los pasajeros. Para garantizar que las ruedas est�n equilibradas, estas se suelen reajustar con frecuencia y presentan tolerancias elevadas en los di�metros exteriores.

Existen varias estrategias de mecanizado que, combinadas con m�quinas-herramienta robustas, pueden contribuir a la producci�n de componentes ferroviarios resistentes. El torneado pesado es una estrategia excelente para el mecanizado de componentes ferroviarios por su capacidad para manejar componentes de gran tama�o y materiales de alta resistencia, as� como por su eficacia y precisi�n cuando se trabaja con formas complejas y piezas de gran resistencia.

Al emplear el torneado pesado para componentes ferroviarios, se puede mejorar la vida �til de la herramienta con solo centrarse en ciertos factores clave. En primer lugar, es aconsejable optar por una herramienta de corte de grado fuerte y resistente al desgaste, que se adapte correctamente a la dureza del material y garantice la estabilidad durante todo el corte. Se pueden minimizar las fuerzas de corte con la velocidad de avance y la profundidad de corte adecuadas para equilibrar la presi�n de la herramienta; adem�s, es preciso asegurarse siempre de aplicar correctamente el refrigerante para controlar el calor y evitar la deformaci�n t�rmica. Por �ltimo, conviene asegurarse de que la configuraci�n de la herramienta y la estabilidad de la m�quina est�n optimizadas para manejar fuerzas elevadas y mantener la precisi�n en el torneado.

Sandvik Coromant recomienda la gama de productos T-Max P para torneado exterior, ya que ofrece una mayor estabilidad de corte, un mejor control de la viruta y una vida �til de la herramienta m�s prolongada, todo ello a fin de brindar un mecanizado preciso y eficiente de componentes ferroviarios duros como ruedas y ejes. Optimizados para el torneado exterior, desde el desbaste hasta el acabado, los productos T-Max P mecanizan componentes de tama�o medio a grande en acero, acero inoxidable, fundici�n de hierro, aleaciones resistentes al calor y acero templado. Est�n disponibles con refrigerante inferior y superior de alta precisi�n e incorporan la interfaz de cambio r�pido de herramienta Coromant Capto, para que el usuario se beneficie de una gran estabilidad y un inventario de herramientas reducido para el mecanizado ferroviario.

Adem�s, Sandvik Coromant ofrece recomendaciones de expertos sobre las calidades de torneado m�s adecuadas para cada aplicaci�n ferroviaria, a fin de garantizar una soluci�n de mecanizado completa adaptada a los requisitos espec�ficos de cada pieza.

El futuro de las infraestructuras ferroviarias depende del mecanizado de precisi�n y de tecnolog�as innovadoras para satisfacer las demandas cada vez m�s exigentes de seguridad y eficiencia. Centrarse en estrategias de mecanizado eficaces y recomendaciones a medida garantiza que la industria ferroviaria no solo est� en condiciones de afrontar los retos actuales, sino tambi�n de allanar el camino hacia una red de transporte sostenible y eficiente para el futuro.