Centro de maquinado vertical para trabajos con tolerancias estrechas

En 2014, YDC Precision invirtió en un nuevo centro de mecanizado vertical Makino PS95 para ayudar a cumplir los requerimientos de producción y calidad de sus clientes.

Casi siempre una máquina-herramienta premium viene con una marca de precio premium, un concepto que generó una pausa en el taller de YDC Precision Machine.

Ahora, comprar un nuevo centro de mecanizado Makino tenía sentido, luego de considerar los costos de sus opciones de máquina estándar, que son consideradas adicionales en otras máquinas, como el suministro de refrigerante a través del husillo, un transportador de virutas y un husillo de alta velocidad.

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Con esto en mente, la brecha de precio se redujo lo suficiente como para que el taller hiciera la inversión. La nueva máquina le ha ayudado a la compañía a obtener la capacidad requerida para cubrir la incrementada carga de trabajo, así como para obtener la calidad y precisión necesarias para diferenciarla de la competencia.    

Fundada en 1983 por el propietario Yvan Cote, YDC ha crecido desde un taller de garaje de una sola persona hasta su actual tamaño de 669 metros cuadrados, ubicada en Franklin, New Hampshire, ejecutando trabajos para fabricantes de equipo original en las industrias de semiconductores y de comunicaciones, así como para la industria de equipo comercial.

La solución a problemas de crecimiento sostenido

La compañía empezó a sentir los problemas de su crecimiento sostenido al producir unidades en tierra para satélites. Recientemente, recibió una orden urgente para ejecutar 300 componentes de aluminio para ensamble en una semana, pero sus centros de mecanizado generales no podían producir esta cantidad en el tiempo requerido, manteniendo, por otra parte, los requerimientos de precisión.

Equipado con el husillo de alta velocidad de un centro de mecanizado horizontal, el PS95 le ha permitido a YDC duplicar sus tasas de alimentación, en comparación con las tecnologías previas, proporcionando así una disminución promedio de los tiempos de ciclo en 50 por ciento.

La calidad era la principal preocupación de la compañía con relación a esta pieza, pero sus máquinas más antiguas se veían en problemas para cumplir con las tolerancias y los acabados requeridos. Esto significaba inspecciones frecuentes y ajustes de las separaciones de la máquina a lo largo del día. A menudo, las piezas requerían más tiempo de mecanizado del planeado.

Luego de investigar sobre nuevas máquinas, YDC decidió adquirir un centro de mecanizado vertical PS95 de Makino. Este equipo no solo estaba construido para durar cerca de 20 años, en lugar de los 5 o 10 años a los que el taller estaba acostumbrado con sus otras máquinas, indica Cote, sino que también incluía funciones estándar que se consideraban como adiciones para otros proveedores de máquinas generales.

“En realidad, estas propiedades deberían ser estándar en todas las máquinas, ya que este es el nivel de calidad y maquinabilidad que necesitan los talleres de pequeños trabajos para competir”, indica Kelly Cote, el hijo de Yvan. 

Características como el suministro de refrigerante a través del husillo, transportador de viruta en espiral y transportador de viruta por elevación han aliviado las preocupaciones de YDC con respecto al recorte de viruta, y le han ayudado a mejorar la eficiencia en operaciones de desbaste y perforado, al permitirle a la compañía realizar cortes más agresivos.

Mejoras en calidad y precisión en mecanizado

El suministro de refrigerante a través del husillo, un transportador elevador de viruta y el catálogo externo de herramientas son características estándar avanzadas en el PS95.

Las primeras piezas que la compañía procesó sobre el nuevo PS 95 incluían los componentes para la unidad de tierra. Inmediatamente la productividad mejoró en 50 por ciento, indica Kelly.

Para un taller como YDC, cada segundo cuenta y cada pieza extra por hora tenía el potencial de generar una gran cantidad de facturación extra, indica. Con algunos componentes, la compañía era capaz de, prácticamente, duplicar sus tasas de alimentación, en comparación con lo que se podía obtener con sus centros de mecanizado vertical anteriores.

Los cambios rápidos de herramienta también contribuyeron con estos resultados al reducir los tiempos muertos. La nueva máquina también permite roscado rígido, lo cual le permite al taller obtener una buena solución sin necesidad de un costoso cabezal de roscado, ya que el taller produce este tipo de agujeros con poca frecuencia.

En una aplicación de desbaste, los centros de mecanizado vertical anteriores de la compañía se pausarían en las esquinas de mecanizado, pero el PS95  pasa a través de ellas fácilmente, debido a que el control de la máquina está siempre viendo hacia adelante en el proceso, anticipándose a lo que viene.

De acuerdo con Kelly, esto ayuda a incrementar la precisión, especialmente en el mecanizado de una ranura de 0.060 pulgadas de ancho que requiere una tolerancia de ±0.0005 pulgadas, por ejemplo. El taller ya no tiene que reducir las velocidades y las tasas de alimentación para obtener la exactitud deseada.

Con los procesos de manufactura previos, este componente para una unidad de tierra satelital enfrentaba problemas frecuentes en calidad y productividad, lo cual condujo a la adquisición del PS95.

Otro beneficio de la nueva máquina es la calidad superficial mejorada sobre las pasadas iniciales de mecanizado. El taller ya no necesita realizar dos pasadas de limpieza para dirigir la deflexión. Esto ha eliminado la programación innecesaria, la degradación de la herramienta y los costos de mano de obra, conduciendo a tiempos de ciclo más cortos y mayor rentabilidad. Esto es especialmente útil, ya que los operarios atienden múltiples máquinas al mismo tiempo.

Kelly dice que está impresionado por el desempeño inicial de la máquina, que ha sido consistente y repetible. Por ejemplo, dice que puede procesar una pieza durante todo el día y la última pieza tendrá la misma exactitud de la primera. Ya no necesita hacer de “niñera” de la máquina y verificar las piezas frecuentemente.

Yvan está de acuerdo “Solía impactarme que el mecanizado en el PS95 tomara menos tiempo y entregara mejor calidad. Desearía tener tres de esas máquinas en este momento, en lugar de nuestros tres centros de mecanizado verticales”.

Para mantener el ritmo de productividad del PS95, YDC invirtió recientemente en nuevos sistemas de fijación para alojar piezas adicionales en cada montaje. Esto ha ayudado a eliminar los tiempos muertos del husillo entre montajes de piezas, limitando la cantidad de mano de obra requerida y permitiéndoles a los operarios enfocarse en mantener el desempeño de otras máquinas.

Antes del PS95, YDC estaba obligada a inspeccionar frecuentemente las piezas y ajustar las separaciones a lo largo del día. Hoy, la compañía puede repetir las tolerancias y acabados requeridos sin que el operario esté presente.

Adicionalmente, los operarios ya no necesitan hacer seguimiento al mantenimiento por sí mismos, ya que los recordatorios de mantenimiento del PS95 indican cuándo se requiere servicio. Esto es de gran ayuda, ya que los operarios se están moviendo constantemente alrededor del taller, tratando de presionar la productividad tanto como sea posible, indica Kelly.

De acuerdo con Yvan, el mayor beneficio de la nueva máquina es que ahora YDC puede aceptar trabajos que normalmente dejaba pasar, permitiéndole al negocio seguir creciendo.

“Esta tecnología nos ha llevado a un nivel superior, en el que podemos cumplir con estándares de calidad muy exigentes. Ahora podemos mantener las tolerancias en las décimas, lo cual nos da nuevas oportunidades”, indica.

El PS95 le ha permitido a YDC producir piezas que pueden fabricar compañías más grandes, pero con unos costos fijos mucho menores, indica Yvan. Desde que probaron los trabajos de mayor tamaño, YDC planea continuar fabricando productos de gama alta, a medida que crece.

 “Algún día, esperamos encontrar un nicho al ajustarnos a tolerancias estrechas”, indica Kelly. “Y a medida que continuamos expandiéndonos, necesitaremos máquinas adicionales para ajustarnos a ese crecimiento. Cuando esto ocurra, definitivamente invertiremos en otro PS95 o incluso en un centro de mecanizado horizontal Makino”.