Novedades > Mayor velocidad para el mercado combinando operaciones de corte en una sola herramienta
Mayor velocidad para el mercado combinando operaciones de corte en una sola herramienta
Mayor velocidad para el mercado combinando operaciones de corte en una sola herramienta


Share on Facebook    Share on Twitter    Share on LinkedIn    Email a friend

Al Choiniere
Allied Machine & Engineering


Leer los siguientes sitios: https://www.ctemag.com/news-videos/headlines/whitepaper-benefits-combining-cutting-operations-single-tool

Mejora el control dimensional, reduce el tiempo del ciclo y mejora la eficiencia de producción

Por Al Choiniere, Director de Operaciones de Superion, una empresa de Allied Machine & Engineering

Combinar operaciones en una única herramienta es una tendencia significativa que se está propagando en la industria de corte de metales. Combinar las operaciones de corte reduce el costo por orificio eliminando los cambios de herramientas. Mejora la eficiencia de producción y la utilización de las máquinas, incrementando en última instancia la velocidad de los fabricantes para el mercado. Lo único que evita que muchos fabricantes combinen operaciones es la percepción de que las herramientas de pasos son mucho más costosas que las estándar. De hecho, solo los ahorros de tiempo del ciclo lo hacen provechoso. Además, las herramientas de pasos combinados pueden estar reacondicionadas de fábrica, haciendo que la combinación de las operaciones de corte sea una propuesta sumamente rentable.

 Todo se reduce a la eficiencia de producción y a disminuir el tiempo del ciclo

La utilización eficiente de las máquinas afecta la capacidad de una empresa de hacer llegar sus productos al mercado más rápido – y la velocidad de comercializar tiene un mayor efecto en el resultado. Las máquinas son costosas y los costos de mano de obra son incluso más costosos, así que utilizar máquinas costosas al máximo es el quid de la cuestión. Esto se puede hacer combinando operaciones en una herramienta de corte.

La mayoría de los talleres tienen un operador para hacer funcionar varias máquinas. Cuantas más herramientas se utilizan para realizar una operación, más tiempo de configuración se necesita. Utilizar una herramienta en lugar de tres o cuatro reduce este tiempo de configuración, contribuyendo a una reducción en el tiempo del ciclo. También reduce la cantidad de inventario de herramientas que se pueden deteriorar. Además, combinar operaciones en una herramienta controla las dimensiones, tipos y formas de orificios. Les da a los usuarios la capacidad de mantener tolerancias críticas, mejorando el control de las dimensiones y por lo tanto la consistencia de la producción. 

¿Quién se beneficia de las operaciones combinadas?

En general, los talleres contractuales de alta producción/talleres de producción que hacen trabajo repetitivo se beneficiarían más de las operaciones combinadas. Los talleres de trabajo más pequeños que solamente hacen algunas piezas o realizan trabajos de prototipos no se beneficiarían tanto de las operaciones de herramientas combinadas. Habitualmente, una empresa usaría varias herramientas estándar para realizar un prototipo de una pieza para demostrar su capacidad de fabricar la pieza. Durante la producción, buscan pasar a una herramienta que pueda hacer la mayor cantidad de operaciones posibles.

Los talleres de manufactura modernos principalmente utilizan máquinas de control numérico (CNC); combinar operaciones quiere decir que pueden usar una herramienta para perforar, biselar, biselar de manera inversa e incluso fresar. Esto es mucho mejor que utilizar una máquina que solamente puede realizar un movimiento de entrada y salida.

Por ejemplo, combinar operaciones en una máquina CNC puede facilitar la interpolación circular, en la cual una herramienta giratoria puede seguir a lo largo de un arco circular. Esta puede ser una gran ventaja cuando se tiene que producir un orificio con un bisel superior e inferior. La herramienta CNC se puede utilizar para perforar y biselar el orificio superior y después realizar la interpolación circular del bisel o para romper el filo en la parte trasera del orificio, – todo con una herramienta.

Otra ventaja de las herramientas de pasos es la formación de formas complejas, como puertos de cavidad que tienen múltiples ángulos que se extienden hacia los radios. El usuario final puede controlar todas las tolerancias en la herramienta y no tendría que programar la información compleja en varias herramientas para completar la misma forma difícil. Esto quiere decir que resultará en una mayor precisión y en una producción más rápida, mientras se mantiene la consistencia, especialmente en las formas complejas.

Un ejemplo clave es SAE o los puertos hidráulicos ISO, que presentan formas con múltiples ángulos y radios que todos necesitan estar controlados dentro de cada uno. Esta combinación de funciones críticas hace que sea difícil producir sin una herramienta de pasos. Con herramientas combinadas, el puerto se puede perforar desde sólido a un puerto terminado todo de una vez. Esto puede ahorrar mucho tiempo. Todas las máquinas CNC utilizan cambiadores de herramientas, y pasar de una herramienta a la siguiente puede tomar como mucho entre 10 y 30 segundos del tiempo del ciclo. Recuerde, en los talleres de producción, cada segundo cuenta.

Las herramientas únicas respaldan el avance de las materias primas.

Se están desarrollando muchas nuevas herramientas para respaldar los avances recientes en materias primas, especialmente en aplicaciones aeroespaciales y automotrices. Por ejemplo, las aeronaves se están fabricando con materiales ligeros y extremadamente fuertes, como polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) y termoplástico reforzado con fibra de carbono (CFRTP), que son extremadamente abrasivos y difíciles de hacer a máquina. El mecanizado con herramientas de carburo es posible, pero las herramientas se desgastan muy rápidamente. Esto ha llevado al desarrollo de herramientas hechas de diamante policristalino (PCD), un material muy duro con muchas ventajas por sobre el carburo de tungsteno.

Muchos están buscando herramientas de pasos PCD que combinan operaciones de desbaste con operaciones de acabado, para que los operadores puedan taladrar, fresar y escariar con una herramienta. Las herramientas de PCD combinado también se están utilizando en la industria automotriz para aluminios abrasivos de alto contenido de silicio.

Resolver los desafíos de los clientes para cortar metales duros con herramientas de pasos

Estos son dos ejemplos interesantes de clientes reales que se beneficiaron de combinar operaciones en una herramienta de pasos.

La primera es una empresa de defensa que fabrica armas pequeñas. La cámara en el cañón presentaba múltiples ángulos, radios y diámetros. El diseño típico de la herramienta no permitiría que todas las operaciones se hicieran en un paso. Esto dejaba una cantidad significativa de trabajo manual para un armero, que tenía que pulir la cámara lo suficiente para que la bala no se arrastrara y atascara. Combinamos las herramientas para eliminar por completo el trabajo del armero, eliminando el elemento humano y garantizando una cámara lisa. Es más, las herramientas combinadas ahorraron tiempo de producción, mientras que a la vez se reduce el potencial de responsabilidad en caso del mal funcionamiento del arma de fuego.

Este segundo ejemplo ilustra aún mejor por qué combinar las herramientas de pasos puede ser un punto de inflexión. En este caso, trabajamos con un negocio creciente que estaba fabricando piezas automotrices de aluminio. La empresa ya tenía cuatro máquinas CNC funcionando durante tres turnos al día para seguir el ritmo de la carga de trabajo. Entonces, su mayor cliente les informó que tendrían que agregar más trabajo, –¡lo que requería que el fabricante de piezas triplicara la producción!

El gerente de la planta tuvo que idear una forma viable de acelerar la producción mediante un factor de tres. Al principio consideraba una ampliación del edificio y agregar más máquinas, pero estaba preocupado por el retraso que esto podría generar. La empresa contactó a Superion y preguntó cuán rápido podrían agregar más herramientas para adaptarse al crecimiento. La empresa estaba utilizando herramientas de carburo sólido con herramientas de pasos. Después de revisar las operaciones, expliqué que si querían cambiar a las herramientas de pasos con punta de diamante incrementarían la producción y cumplir con la demanda del cliente sin una ampliación del edificio.

En lugar de agregar ocho máquinas más y añadirlas a su edificio, solamente tenían que traer una máquina más. –Punto. Esto no solamente ahorró millones al cliente, sino que mejoró la consistencia de las piezas y la calidad sin incrementar los costos de herramientas durante un período de tres años. El fabricante de piezas pudo decirle a su cliente que estarían listos para redoblar dentro de dos meses en lugar de hacerlo en los varios meses más que hubiera tomado agregar más superficie y máquinas al edificio. Tenían el espacio para agregar otra máquina, y también pudieron reducir la cantidad de turnos, lo que abrió una capacidad adicional para poder tomar más trabajo.

Combinar operaciones saca el máximo provecho de los avances de CNC

El avance de las herramienta mecánica CNC es uno de los desarrollos más significativos en el corte de metales. Ahora tenemos que crear herramientas de corte que puedan aprovechar por completo las capacidades de las máquinas CNC. Al mismo tiempo, las materias primas para hacer herramientas de corte también se han mejorado, con un cambio a nuevos materiales que incrementan la vida de la herramienta, realizan cortes más limpios y duran más, lo que incluye PCD, nitruro de boro cúbico (CBN), cerámica y cermets.

En el pasado, el elevado costo percibido de las herramientas para combinar operaciones llevó a las personas a no animarse a hacerlo, por creer que sería más costoso que las herramientas estándar disponibles para la venta. En realidad, los fabricantes obtendrán mucho más con los ahorros en el tiempo del ciclo en el taller de producción. Además, estas herramientas de pasos se pueden volver a enviar a la fábrica para el reacondicionamiento a nuevo o prácticamente a nuevo, según las tolerancias, múltiples veces. Esto reduce aún más los gastos, haciendo que la opción de combinar herramientas sea incluso más atractiva.


info@alliedmachine.com