Componentes de medición triplican capacidad de maquinado

A medida que las máquinas envejecen, los dueños de los talleres a menudo necesitan encontrar formas creativas para satisfacer los requerimientos de precisión mientras se mantienen al día con los requerimientos de producción. Esto puede ser especialmente difícil cuando se trata de hacer crecer un negocio.

La importancia del retorno de la inversión en maquinaria

Comprar nuevas máquinas y accesorios puede ser igualmente desafiante, pues el retorno de la inversión no siempre es claro. Un propietario de taller actualizó sus instalaciones y equipos con maquinaria y accesorios de vanguardia, y aunque la inversión fue grande para una pequeña empresa, significó tiempos de montaje reducidos y una precisión mejorada. La compañía dice que ahora puede manejar el crecimiento y satisfacer las necesidades actuales de sus clientes.

Con sede en Batesville, Mississippi, Magnolia Tooling es un taller privado, propiedad de Jonathan Johns, que dirige su equipo de siete personas. Con excepción de un miembro contratado hace cinco años, Magnolia emplea a las mismas personas que tenía cuando se abrió en 1998.

Lo que comenzó con una fresadora manual, una rectificadora, una rectificadora superficial y un torno manual ha crecido desde entonces para incluir electroerosionadoras, hornos para tratamiento térmico, fresadoras verticales y tornos CNC. El taller funciona con pequeños volúmenes de usualmente entre cinco y 15 piezas, aunque a veces de sólo una, en materiales como acero endurecido y acero inoxidable, entre otros.

Especialización en mecanizado de accesorios para proveedores automotrices

A lo largo de los años, Magnolia ha encontrado un nicho en la industria del automóvil, con la mayoría de su trabajo en el mecanizado de accesorios de herramientas para los proveedores automotrices. Johns sabía que para que su negocio creciera, necesitaba invertir en nueva tecnología.

Sus máquinas verticales estaban envejeciendo, ya no eran muy precisas y mostraban cada vez más desviaciones. Sus husillos tenían sólo 4 pulgadas de diámetro y la deformación térmica afectaba negativamente las tolerancias de las piezas. Las desviaciones excesivas significaban una reducción de la capacidad de corte y de la vida útil de la herramienta.

Johns decidió que era hora de invertir en nuevos equipos cuando un cliente potencial le pidió al taller producir de una a tres piezas de precisión a la vez. Magnolia era incapaz de atender a ese cliente, ya que sus máquinas no mantenían la tolerancia y el montaje tomaba demasiado tiempo para tan corto plazo.

Incluso para los clientes existentes, Magnolia estaba gastando grandes cantidades de tiempo para cumplir con los requisitos. Por ejemplo, el taller giraba una pieza tres veces durante la fabricación: se mecanizaba una cara, se giraba la pieza, se mecanizaba la siguiente cara, luego se giraba de nuevo la pieza y se repetía. Los operarios de la máquina ajustaban manualmente la nueva superficie cada vez usando medidores de palpado y “bloques Johnny”, así como  bloques de calibración de longitud y ancho conocidos, para confirmar la colocación de la pieza y el desplazamiento de la herramienta.

El desafío no era sólo la lenta configuración manual; también era el trabajo extra para lograr la precisión. Los operarios producían piezas que eran entre media milésima y una milésima de pulgada más grandes que la especificación, cortaban la pieza una segunda vez, la verificaban y la cortaban de nuevo hasta que tuviera el tamaño correcto.             

Incorporación de centros de mecanizado vertical Makino

Por recomendación de un colega de la industria, Johns decidió comprar los nuevos centros de mecanizado vertical (VMC) de Makino Inc. Se reunió con Tom Van Hersh, representante de ventas de Makino y Single Source Technologies, quien insistió en que Magnolia también incluyera accesorios de Blum-Novotest Inc. (Erlanger, Kentucky) para sacar el máximo provecho del nuevo equipo. Recomendó la sonda de contacto Blum TC50 y el láser para ajuste de montaje Blum LaserControl Micro Compact NT.

Magnolia agregó otros 223 metros cuadrados de espacio a sus instalaciones, compró las máquinas Makino (una PS95 y dos PS65, las cuales fueron instaladas el primer trimestre de 2016), y agregó una sonda Blum y el láser a cada una de ellas. Las mejoras representaron un gasto significativo para un pequeño taller.

“Los resultados, sin embargo, valieron la pena”, dice Johns. “Nunca tuvimos ese tipo de automatización, y ahora no sé cómo lo hacíamos sin ellos”.

Los Makino son rápidos y precisos; sin embargo, no detectan automáticamente la ubicación de las piezas o el herramental en el espacio de mecanizado, y es por lo que Magnolia incluyó las sondas y los láseres de Blum.

“Tom dijo: ‘No puedes realizar tu inversión si vas a continuar con una manera anticuada de recoger piezas y colocar herramientas con bloques de plantillas’”, dice Johns.

Optimización con sonda de contacto Blum TC50 y láser Blum LaserControl

La sonda Blum reduce el tiempo necesario para montar una pieza de trabajo en la máquina-herramienta y también se puede utilizar para verificar las dimensiones, una vez que se ha cortado la pieza.

El sistema de coordenadas de la máquina indica la posición de la pieza de trabajo dentro de su cubierta de trabajo y registra esta ubicación en los parámetros de pieza del control. Esta información, junto con los datos de las dimensiones de la herramienta, indica exactamente dónde está la pieza y cómo está orientada en la máquina.

El láser Blum opera de forma similar, pero utiliza luz para medir la herramienta mientras gira a velocidad de corte real. El láser reduce el tiempo de preparación y también se puede usar después de un corte para asegurar que la herramienta no esté rota o desgastada. Cualquier cambio en la longitud, el radio o el radio de esquina se actualiza automáticamente en el control, asegurando cortes precisos.

Los empleados de Magnolia simplemente colocan el palpador de la sonda cerca de la pieza, pulsan el botón de inicio y dejan que la sonda descienda automáticamente y confirme la ubicación de la pieza en cuestión de segundos.

“Ahora, cuando fabricamos una pieza, es perfecta desde la primera vez”, dice Johns. “En un día de 10 horas, tres maquinistas pueden procesar de uno a cinco trabajos diferentes entre sí, por lo que se trata de una gran cantidad de entradas y salidas, una gran cantidad de tiempo de montaje”.

Los componentes Blum son los nuevos caballos de trabajo en Magnolia, dice. “Si se están ejecutando 40 piezas, se puede decir: ‘Después de tres piezas, toma la sonda y confirmar esta pieza’. La tolerancia se graba en el programa.  Si la sonda Blum TC50 detecta un problema, detendrá la máquina o lo arreglará. La herramienta Blum puede volver a compensar la herramienta para que podamos retroceder y recortarla al tamaño correcto. La sonda no le permitirá hacer una pieza errónea. Se quita todo el error humano del proceso”.

Antes de integrar los láseres y sondas de Blum, los trabajos podían tomar hasta 11 horas para procesarse. Johns dice que Magnolia ha triplicado desde entonces su capacidad, generando trabajo de precisión en pequeños lotes para más clientes.

Aparte de las mejoras en los componentes de medición, las propias máquinas-herramienta han proporcionado una serie de beneficios. Por ejemplo, los nuevos husillos amplían la vida útil y el rendimiento de las herramientas, dice Johns.

“Son grandes. Los cabezales son refrigerados. Se puede operar los husillos a 14,000 rpm durante todo el día y sus cabezales se mantienen a una temperatura constante”, dice. Como resultado, Magnolia no requiere adquirir tantas fresas escariadoras.

“Estas nuevas máquinas casi han eliminado el rectificado que se solía ejecutar porque proporcionan un buen acabado superficial”, comenta. “Teníamos que rectificar un bloque de 1,5 por 2,0 por 2,5 pulgadas. Los Makino mecanizan todo ese bloque, las caras, la parte superior, y se ve como si estuviera rectificado. Recortamos 14.5 horas de un trabajo de 48, debido a que ya no necesitamos ir a la rectificadora”.

Con una eficiencia superior, Johns comenzó a buscar más trabajo y nuevos clientes. Con las nuevas máquinas en su lugar, invitó a clientes potenciales, incluido un fabricante de equipos médicos de alta precisión a su taller.

“Una vez que vieron el taller y vieron nuestras máquinas con sondas para piezas y láseres de herramientas, dijeron: ‘Vamos a darte una oportunidad’”, dice.

Ahora, él está feliz de compartir su experiencia positiva de realizar la actualización hacia máquinas-herramienta y sistemas de automatización de mayor calidad. “Parece difícil gastar tanto dinero para mejorar ese futuro, pero si se tiene el trabajo, se pagará fácilmente en un año”.