Revista Metalmecanica Ed. 3 - Vol. 26

CONTENIDO

METALMECÁNICA

HISTORIAS EN METAL

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Nuevas estrategias de mecanizado de transmisiones

Cortesía: EMAG

PORTADA

En este artículo, el especialista explica cómo tres nuevas formas de mecanizar transmisiones pueden ayudar a los fabricantes de engranajes aumentar su productividad con menos recursos.

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Cómo acelerar el retorno a la inversión de una máquina herramienta En Latinoamérica tendemos a enfocarnos únicamente en el precio inicial como factor de decisión. Conozca los factores que influencian y mejoran el retorno a la inversión de los equipos de mecanizado.

KNOW HOW

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Consejos para la resolución de problemas al rectificar metal manualmente Claves sobre cómo resolver rápidamente los 6 problemas más comunes que ocurren en el rectificado manual de metales.

GESTIÓN DE PRODUCCIÓN

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Los códigos de matriz de datos revolucionan el flujo de información de productos

Conozca la historia detrás de la implementación de sistemas de identificación de herramientas de corte: Uno de los pilares para el avance en la digitalización del taller.

ZOOM

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5 estrategias para fabricar mejores moldes de inyección

Si usted es un fabricante de moldes de inyección, conozca cómo mejorar su desempeño.

MANUFACTURA AVANZADA

Moldes más esbeltos usando impresión 3D de metales.

Metalmecánica Internacional, (ISSN 0124-3969) Impresa en Colombia, se publica seis veces al año en febrero, abril, junio, agosto, octubre y diciembre, por B2B Portales, Inc., con oficinas en 6355NW 36 Street, Suite 302 Miami, FL. 33166 – USA. Publicación editada en Bogotá, D.C., Colombia, Cll 73 No. 10-83 Torre C Piso 4.

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EDITORIAL

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AUMENTAR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN

Vol. 26 Edición No 3 - Junio/ Julio 2021 ISSN 0124-3969 __________________________________________________________________________________________________________________________________ OFICINA PRINCIPAL C/O MMCO 2155 Coral Way Miami, FL 33145 EEUU EDICIÓN DE LA PUBLICACIÓN Calle 73 # 10-83 Torre C Piso 4 - Bogotá, Colombia __________________________________________________________________________________________________________________________________ DIRECTOR DE CONTENIDO Dr.-Ing. Miguel Garzón • miguel.garzon@b2baxioma.com COLABORAN EN ESTA EDICIÓN Equipo editorial MMI CONSEJO EDITORIAL Instituto Queretano de Herramentales y Clúster de Plásticos de Querétaro INFORMACIÓN PUBLICITARIA www.metalmecanica.com/media-kit __________________________________________________________________________________________________________________________________

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metalmecánica en México Dr.-Ing. Miguel Garzón Editor Revista Metalmecánica miguel.garzon@b2baxioma.com

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a implementación del T-Mec presenta posibilidades importantes para el incremento del volumen de la producción metalmecánica en México. En cuanto al principal mercado de esta industria que es el automotriz, el tratado busca aumentar el contenido de valor regional del 62.5% al 75%, lo que necesariamente significa un aumento de la capacidad productiva actual del país.

Para lograr esto, los OEMs y Tier 1 ya localizados en México deberán fortalecer sus cadenas de suministro locales con proveedores Tier 2 y Tier 3. Esto implicará un proceso importante de certificación de proveedores dentro de la región norteamericana que debe estar apoyado por las asociaciones interesadas y los fabricantes automotrices. Una iniciativa importante es la creación de la plataforma web Wheel-in.org, la cual está apoyada por las asociaciones de fabricación de autopartes de México, Canadá y Estados Unidos para generar las redes necesarias entre proveedores y consumidores en todo lo relacionado a la producción de autopartes. Uno de los artículos en nuestra presente edición, describe la plataforma en detalle.

HEAD OF OPERATIONS Camila Orbegozo • camila.orbegozo@axiomab2b.com JEFE DE OPERACIONES Jenifer Guio - jenifer.guio@axiomab2b.com MAGAZINE PRODUCT OWNER Alejandra Bedón - alejandra.bedon@axiomab2b.com

Adicionalmente, es crucial tener en cuenta que los talleres deben actualizar sus parques de maquinaria para estar a la par de los posibles competidores extranjeros que vengan a establecer sus plantas de proveeduría en la región del T-MEC.

__________________________________ PRODUCCIÓN __________________________________ JEFE DE DISEÑO Paola Andrea Niño • paola.nino@axiomab2b.com DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN Estefanía Chacón • Paola Andrea Niño • Ruben Suarez COORDINADOR DE FOTOGRAFÍA Alexander Sánchez • alexander.sanchez@axiomab2b.com FOTO DE PORTADA Cómo acelerar el retorno en la inversión de maquinaria Autor: Blechexpo. Proceso de corte láser de MAZAK PROTECCIÓN DE DATOS / POLÍTICA DE PRIVACIDAD protecciondatos@axiomab2b.com CONSEJO DIRECTIVO Marcelino Arango • Jaime Maldonado BANCO DE IMÁGENES: Shutterstock PRODUCCIÓN E IMPRESIÓN: Quad Colombia S.A.S.

COPYRIGHT © Axioma Group S.A.S. Queda prohibida la reproducción total o parcial de los materiales aquí publicados. El editor no se hace responsable por daños o perjuicios originados en el contenido de anuncios publicitarios incluidos en esta revista. Las opiniones expresadas en los artículos reflejan exclusivamente el punto de vista de sus autores.

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Para esto, la presente edición presenta una guía sobre cómo evaluar el valor real de una máquina herramienta, de manera que permita el cálculo de su tasa de retorno a la inversión de forma realista. Tratando de salir de la visión simplista bajo la cual, una máquina se escoge básicamente por su valor inicial.

Por último, la proveeduría de autopartes se basa en gran medida en la capacidad de proveer herramental para posterior producción en masa.

El más importante de este tipo de herramentales en cuanto a su actual nivel de importaciones es el de los moldes de inyección. Para esto, usted puede encontrar en esta edición una selección de artículos que le permitirá expandir su visión sobre nuevas maneras de fabricar moldes, estrategias para que sus moldes funcionen mejor, casos de éxito en la aplicación de piezas estandarizadas y tecnologías que le permitirán dar el paso a convertirse en proveedor de servicios para los moldes que fabrica. MM

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ACTUALIDAD INDUSTRIAL

METALMECÁNICA

"WHEEL-IN" LA HERRAMIENTA QUE ENLAZA al mercado de autopartes regional

Wheel In - North America Automotive Supply Chain es el sistema de integración de la oferta productiva de los proveedores con la demanda de compra automotriz en México, Canadá y Estados Unidos.

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a herramienta digital Wheel-In, presentada en detalle durante un seminario en línea moderado por el Ing. Oscar Albin, presidente de la INA, es según sus creadores, el único sistema que enlaza negocios del sector automotriz en México, Canadá y Estados Unidos aprovechando las oportunidades de negocio efecto del nuevo tratado comercial.

PARA QUÉ FUE CREADO “Wheel In - North America Automotive Supply Chain“ fue creado para la necesidad de preparar a la industria automotriz para la entrada en vigor del T-MEC y acelerar la incorporación de empresas de Norteamérica a las cadenas de valor de la industria y cumplir con las nuevas reglas de operación.

Precisamente estas regulaciones están allí para promover el incremento de compras entre los países integran-

tes del acuerdo comercial, por lo cual las oportunidades de negocio para las empresas que conforman la cadena de valor de la industria verán un crecimiento en los próximos años.

Los creadores de "Wheel In" aseguran que por primera vez se genera un sistema especializado del sector automotriz de Norteamérica que permitirá, concentrar a la oferta y demanda de los procesos productivos que permitirán el incremento al contenido regional del nuevo tratado e impulsar un proceso de integración de la cadena de valor.

CATÁLOGO DE CAPACIDADES PRODUCTIVAS DE PROVEEDORES DEL SECTOR La herramienta basa su funcionalidad en un sistema inteligente de búsqueda y localización de proveedores utilizado por compradores para realizar búsquedas específicas por requerimiento con capacidad de operación con palabra clave.

Tal como fue descrito por René Mendoza, coordinador nacional del CAPIM (Cadena de Proveedores de la Industria en México), durante conferencia virtual, el sistema utilizado para el levantamiento de la oferta productiva y de servicios de los proveedores es especializado por sector, lo que permite identificar de manera integral sus capacidades productivas mediante un proceso estandarizado que promueve la vinculación de negocios inteligente. Wheel-In permitirá compartir de manera global la capacidad productiva de proveedores, no solo Tier 1, sino Tier 2 y Tier 3, con grandes empresas compradoras de México, Estados Unidos y Canadá.

GRAN POTENCIAL DE NEGOCIO EN SUSTITUCIÓN DE IMPORTACIONES Según los desarrolladores del sistema, las nuevas oportunidades de negocio para el sector automotriz de la región será de más de 30,000 millones de dólares al año.

Una muestra de la necesidad que existe en la industria de una herramienta como esta es que según Mendoza, en la primera semana que se abrió la convocatoria en la plataforma, "se obtuvieron 42 empresas compradoras con 126 requerimientos en la plataforma, lo que muestra la necesidad que tienen en la localización de proveedores". MM

Valor agregado de la plataforma. Cortesía: Wheel-in.org

Promover la incorpocración de nuevos proveedores para la sustitución de importaciones

Impulsa el incremento al contenido regional requerido por el TMEC- USMCA

Generar un catálogo de las capacidades productivas de los proveedores

Estandarizando el intercambio de datos productivos por parte de las empresas

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Automatizar y optimizar la cadena de suministro del sector automotríz

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HABLA EL PROVEEDOR

FORMADO Y FABRICACIÓN

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Cortesía: Mercado Machinery

PLASMA, LÁSER Y CHORRO DE AGUA:

¿Cómo escoger entre estos procesos de corte?

Carlos Solis

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MMI habló con Carlos Solis, de Mercado Machinery en México para conocer en detalle sobre las últimas tendencias del mercado de corte de estructura, placa y lámina.

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arlos Solis es gerente de mercadotecnia en Mercado Machinery en Querétaro, México. La empresa es distribuidora de maquinaria para la industria metalmecánica para procesos en lámina, placa, perfil estructural tal como corte, doblez, soldadura y rolado desde 1991. Su mercado principal es la industria automotriz. Según Solís, sus productos se usan en la fabricación de distintos tipos de vehículos, al igual que para sus industrias asociadas. Es decir, los que se dedican a fabricar racks y sistemas de manejo de materiales para la industria automotriz.

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Gerente de mercadotecnia, Mercado Machinery

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En México se está recuperando el ritmo de trabajo. Crecimiento, creo que lo veremos desde el siguiente año ”.

Corte láser

Corte con plasma

Corte con chorro de agua

Cortesía: Mercado Machinery

2021: SE ESTÁ RECUPERANDO EL RITMO DE TRABAJO En cuanto al estado de su negocio para 2021, el directivo aseguró que “comparado con el año pasado, lo que nosotros notamos es que hay movimiento, hay proyectos de inversión que se están empezando a cerrar”.

Según Solís, todo indica que van a cerrar el año de manera fuerte. La próxima mitad del año se va a venir bastante bien, porque afortunadamente en México se está recuperando el ritmo de trabajo. Crecimiento, creo que lo veremos desde el siguiente año”, complementó.

En la industria automotriz mexicana, donde los principales jugadores se encuentran en las capas de los OEM y los Tier 1, se vuelve crucial que los renglones de tipo Tier 2 y Tier 3 se fortalezcan tecnológicamente para suplir a los primeros, más aún en el contexto de un T-MEC donde el porcentaje de contenido de autopartes regional debe incrementar. El director de mercadotecnia nos revela que efectivamente sí hay proyectos grandes de implementación de maquinaria CNC automatizada de fabricación para producción en estos niveles. “Celdas de producción grandes. Algunos están migrando hacia procesos robóticos. Ese nivel de proveedores es el que le está apostando más. En los sectores de indirectos también, pero no tan grande, no con tanta tecnología”, comenta Solís.

CÓMO ESCOGER ENTRE PLASMA, LÁSER Y CHORRO DE AGUA Entrando al tema de escogencia entre los procesos de corte de plasma, láser y chorro de agua, Carlos asegura que esto va muy enfocado a la necesidad de producción y el presupuesto de cada empresa. “El plasma va más enfocado a placa y estructura metálica pesadas por su capacidad de corte, contra el costo de inversión, en comparación al láser”. Según Solis, “el láser está cada vez más cerca al plasma. Cada vez es más accesible en costos y más capaz en cuanto al corte, pero todavía tiene un camino por recorrer para llegar a las capacidades del plasma, así que se está enfocando en estructura ligera y lámina”. El directivo anota además

METALMECÁNICA

que la reciente evolución de este proceso hace que se pueda cortar lámina de hasta 1” con láser, pero a este nivel aún es más rentable el plasma. Más teniendo en cuenta que si los requerimientos de precisión en la planitud de los bordes y la circularidad de los barrenos no son altas, el plasma se puede realizar con aire, en lugar de otros gases, reduciendo costos de operación.

Con respecto al chorro de agua hay dos aplicaciones principales, de acuerdo a Carlos Solis: Como complemento del maquinado, alcanzando gran precisión; y en materiales especiales o muy duros.

El chorro de agua “no es tan competitivo cortando placa, pero en lámina puede llegar a tener sus ventajas. La inversión en máquina puede ser menor en comparación a un láser o un plasma, pero en costo de operación es más alto. Entonces estás pagando un premium en la operación por la versatilidad”, declara. De manera estándar un equipo de chorro de agua puede cortar espesores de 6” en acero.

Con algunas modificaciones puede alcanzar, a bajas velocidades, espesores de hasta 10” y 11”.

En términos de precisión, declara el experto que los procesos van de menor a mayor así: Plasma, láser y chorro de agua. “El chorro de agua difícilmente lo vas a usar en una pieza de producción. Por esto es que se le empareja mucho con el maquinado. Entonces el láser es perfectamente aceptable para la mayoría de aplicaciones y ya cuando estamos buscando disminuir costo y tiempo de fabricación para una pieza que tiene que terminar con ultraprecisión y maquinado, se llega a la precisión extrema que puedes tener con el chorro de agua o con otro proceso como la electroerosión por hilo, que ya es un paso más allá”, complementa Solis.

La limitante del plasma es que empieza a haber un punto en el que el espesor del material limita el trabajo que se puede hacer. No se puede hacer, por ejemplo, un barreno más chico que el espesor

FORMADO Y FABRICACIÓN

del material que estás cortando. Si se quiere mayor precisión se empieza a entrar en el mundo del plasma de alta definición y allí “ya empiezas a usar los mismos gases que usas en el láser. Ahí se empieza a pensar si se puede migrar la producción a láser si el costo de inversión para comprar la máquina no se eleva mucho” des-

HABLA EL PROVEEDOR

cribe Carlos. Para agujeros aún más pequeños, por ejemplo de 2 mm de diámetro, “no te va a quedar tan bien con el láser como con el chorro de agua. Tiene que ver con esa cualidad de que puedes cambiar el diámetro del chorro de manera relativamente sencilla, cambiando el orificio”, concluye Solís. MM

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KNOW HOW

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RECTIFICADO MANUAL DE METAL: Consejos clave para solucionar problemas

El rectificado o amolado manual está presente en prácticamente todos los talleres metalmecánicos. Presentamos la guía de un experto sobre cómo mejorar este proceso.

Por: Andy Shumate, gerente de ventas, Weiler Abrasives

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l rectificado de metales es un paso clave en el proceso de muchas operaciones de soldadura y fabricación, pero a menudo los operadores no reciben la capacitación adecuada en las mejores prácticas de rectificado o solución de problemas.

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Los problemas en la operación de rectificado, utilizando una denominada “pulidora o amoladora manual” pueden resultar en costosos tiempos de inactividad, lo que puede retrasar los plazos del proyecto o ralentizar el movimiento de las piezas hacia el exterior. La formación ayuda a los

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operadores a evitar problemas y a resolverlos más rápidamente cuando surgen.

Al elegir un disco abra­sivo, use un material aglutinante más suave o más débil al pulir/ amolar materiales más duros y use un aglu­tinante más duro al trabajar materia­les más suaves como el aluminio.

A continuación encuentra usted consejos sobre cómo resolver rápidamente los 6 problemas más comunes que ocurren en el rectificado de metales:

FORMADO Y FABRICACIÓN

METALMECÁNICA

El objetivo debe ser utilizar la presión mínima necesaria para mantener el trabajo en movimiento uniformemente a lo largo de la cara del disco

El desgaste desigual de los discos es un problema común. En muchas operaciones generales de rectificado, el desgaste desigual del disco se debe a una presión excesiva sobre la herramienta, una presión desigual, un ángulo de rectificado bajo o una combinación de los tres. Cortesía: Weiler Abrasives.

PROBLEMA 1: DESGASTE DESIGUAL Este es un problema común que suele ser fácil de corregir. En muchas operaciones generales de rectificado, el desgaste desigual de la muela se debe a una presión excesiva sobre la herramienta, una presión desigual, un ángulo de rectificado bajo o una combinación de los tres.

Siga estos pasos de solución de problemas para descubrir qué podría estar causando un desgaste desigual o un desgaste desigual de los bordes: Al montar el disco en la amoladora, asegúrese de que las tuercas de adaptación estén montadas correctamente y de que el disco esté correctamente apretado a la herramienta. Apriete la tuerca lo suficiente para evitar que el disco se deslice, pero evite apretar demasiado, dado que puede dañarlo.

Asegúrese de que la pieza de trabajo esté sujeta de manera firme y segura.

Antes de pulir el metal base, haga funcionar la amoladora libremente durante un período corto de tiempo para verificar si hay aleteo o vibración excesiva, lo que puede ser un signo de un disco desequilibrado o una mala instalación.

Específicamente para un desgaste desigual del borde, reduzca la presión que se usa mientras rectifica y asegúrese de mantener el ángulo de la herramienta con la pieza de trabajo entre 25 y 30 grados.

KNOW HOW

El rectificado en un ángulo bajo puede ser otra causa de agrietamiento de la rueda. Si la muela se salta o vibra en la pieza de trabajo, intente esmerilar en un ángulo mayor (más pronunciado) entre 25 y 35 grados para ver si eso elimina el problema.

Si un disco se cae o se daña antes o durante su uso, reemplácelo inmediatamente.

El uso de un producto que es demasiado duro para la aplicación puede causar el agrietamiento del disco. Cortesía: Weiler Abrasives.

PROBLEMA 2: DISCOS AGRIETADOS El uso de un producto que es demasiado duro para la aplicación puede causar el agrietamiento de la muela (el disco). La dureza de la unión de los granos dentro del disco determina su grado, lo que puede tener un impacto significativo en el control, la velocidad de corte y la vida útil de la herramienta.

En general, al elegir un disco abrasivo, use un material aglutinante más suave o más débil al pulir/amolar materiales más duros y use un aglutinante más duro al trabajar materiales más suaves como el aluminio. Un movimiento de solo uno o dos grados de dureza puede tener un efecto dramático en el proceso. Los grados de dureza son típicamente lineales.

Mover solo una letra de grado, de un disco de grado R a uno de grado S, por ejemplo, puede duplicar la vida útil de la herramienta.

Tenga en cuenta que la clasificación de dureza de las muelas abrasivas varía según el fabricante, y no existe un sistema estandarizado para medir la dureza entre las marcas, lo que dificulta comparar la dureza de un fabricante con la de otro fabricante de discos abrasivos. Consulte con su distribuidor local o el representante del fabricante para obtener más información sobre cómo elegir la dureza adecuada para el trabajo.

El uso de un aglutinante para el disco demasiado blando, la presión excesiva o el rectificado en un ángulo demasiado pronunciado se encuentran entre los numerosos factores que pueden contribuir a acortar la vida útil del disco. Cortesía: Weiler Abrasives

PROBLEMA 3: REDUCCIÓN DE LA VIDA ÚTIL DE LA RUEDA Numerosos factores pueden contribuir a acortar la vida útil de la rueda, incluido el uso de un aglutinante que sea demasiado suave, el uso de una presión excesiva o el rectificado en un ángulo demasiado pronunciado.

La dureza y el grano del disco abrasivo pueden ser factores en la vida útil de la herramienta.

Considere usar un producto más duro que dure más tiempo y reduzca la presión mientras usa la rueda. El objetivo es utilizar la presión mínima necesaria para mantener el trabajo en movimiento uniformemente en la cara del disco. El uso de una amoladora de poca potencia o un cable de extensión con el calibre o la longitud de cable incorrectos también puede contribuir a acortar la vida útil del disco. Se recomienda utilizar una herramienta de mayor potencia y un cable de extensión de calibre 10 o calibre 12 para garantizar la máxima potencia de su máquina.

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KNOW HOW

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La vibración forzada (chatter forzado) es causada comúnmente por un disco desequilibrado, un cojinete defectuoso en la amoladora, un desgaste desigual en la muela/disco amolador(a), un disco mal montado o una sujeción inadecuada del material base permite la vibración.

La vibración no forzada (chatter no forzado) aumentará con el tiempo. La mayoría de las veces, la causa de esto es el desafilamiento del disco o un ángulo de rectificado ineficaz o demasiado poco profundo.

Los problemas en la operación de rectificado pueden resultar en un costoso tiempo de inactividad, lo que podría retrasar los plazos del proyecto o ralentizar el movimiento de las piezas hacia el exterior. La formación ayuda a los operadores a evitar problemas y a resolverlos más rápidamente cuando surgen. Cortesía: Weiler Abrasives.

Hay dos factores clave para elegir el cable de extensión correcto: el calibre del cable y la longitud del cable.

Cuanto más grueso es el cable de cobre, más electricidad o potencia puede transportar el cable.

En cuanto a la longitud del cable, la potencia disminuye con la distancia que recorre. Cuanto mayor sea la longitud del cable de extensión, más importante será utilizar un mayor calibre de cable que garantice que se entregue la máxima corriente a la herramienta.

PROBLEMA 4: VIBRACIÓN DEL DISCO

El chatter (traqueteo denominado algunas veces), o vibración del disco abrasivo, es un problema común en el rectificado. Este problema se puede agrupar en dos categorías: chatter forzado y chatter no forzado.

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En general, al elegir un disco abrasivo, use un material aglutinante más suave o más débil al pulir/amolar materiales más duros y use un aglutinante más duro al trabajar materiales más suaves como el aluminio.

La carga del disco, que es fácil de ver, ocurre con más frecuencia cuando se amolan aleaciones más blandas y no ferrosas o aquellas que tienen una temperatura de fusión más baja, como el aluminio.

Cortesía: Weiler Abrasives

PROBLEMA 5: CARGA DEL DISCO Cuando un producto abrasivo se obstruye o engoma debido al material que llena los espacios entre los granos abrasivos, esto se conoce como carga. Es fácil ver cuándo sucede esto en una herramienta. Los operadores también podrán sentir cuándo se carga el disco, ya que el rectificado se vuelve ineficaz.

La carga ocurre con más frecuencia cuando se muelen / rectifican aleaciones más blandas y no ferrosas o aquellas que tienen una temperatura de fusión más baja, como el aluminio.

Si no está utilizando una muela abrasiva hecha para trabajar con aluminio, no pasará mucho tiempo antes de que se cargue.

Para evitar la carga de la rueda al rectificar metales más blandos, busque un producto diseñado específicamente para rectificar metales no

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ferrosos y aleaciones. Estos productos están diseñados para resistir cargas.

PROBLEMA 6: EL DISCO NO AMOLA

Hay muchos factores que pueden evitar que un disco amole. Algunas causas comunes son el uso de un aglutinante de producto que es demasiado dura para el material base, el uso de una presión inadecuada al pulir o el uso de una herramienta de poca potencia.

Considere usar un producto más suave y aumentar la presión durante el pulido. Además, asegúrese de utilizar una herramienta de mayor potencia para garantizar el máximo rendimiento de su rueda. Además, elija un cable de extensión que sea capaz de entregar suficiente potencia

KNOW HOW

eléctrica a la máquina amoladora. Un cable de extensión subestimado "ahoga" la potencia del motor, lo que limita el rendimiento del disco.

ABORDAR LOS PROBLEMAS EN EL RECTIFICADO DE METALES Ya sea que la aplicación sea construcción, construcción naval o fabricación de metal en general, elegir el disco de amolado adecuado para el material y las necesidades del trabajo es clave para obtener el mejor resultado al rectificar metal.

También es importante comprender el uso adecuado de cada tipo de disco y los consejos para solucionar problemas comunes. En muchos casos, el uso del disco correcto combinado con la técnica y la presión adecuadas puede eliminar muchos problemas que enfrentan los operadores al rectificar, lo que ahorra tiempo y dinero en la operación. MM ¿ESTÁ INTERESADO EN AUTOMATIZAR PROCESOS DE PULIDO INTENSIVOS EN MANO DE OBRA? PROFUNDICE SOBRE EL TEMA ESCANEANDO ESTE CÓDIGO QR

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CÓMO ACELERAR EL RETORNO a la inversión de una máquina herramienta

La decisión de compra por una máquina por parte de un taller metalmecánico puede parecer compleja. En Latinoamérica tendemos a enfocarnos únicamente en el precio inicial como factor de decisión.

Conozca los factores que influencian el retorno a la inversión de los equipos de mecanizado.

Por: Dr.-Ing. Miguel Garzón

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os encontramos en un momento económico interesante, tras más de un año de haber comenzado la pandemia mundial del Coronavirus, en los que se están mostrando signos de recuperación de la demanda de maquinaria en los países industrializados. En el más reciente informe de Gardner Business Media, se reporte que el pedido de máquinas herramienta en Estados Unidos en Marzo de 2021 ha sido el mayor de los últimos 13 meses. En Alemania, el gigante productor de máquinas DMG Mori reportó signos de recuperación para su Q1 de 2021, con un 34% más pedidos de máquinas que en el mismo periodo del año pasado.

Su CEO Christian Thönes, augura que “para 2021 tenemos mucho viento de cola y esto levanta nuestro pronóstico considerablemente”.

MÉXICO NECESITA AUMENTAR SU BASE DE PROVEEDORES DE AUTOPARTES En México, principal mercado del sector metalmecánico en Latinoamérica, en conversaciones de este medio con múltiples representantes de ventas de máquinas herramienta, estos han declarado que para 2021 y 2022 se han descongelado la mayoría de los proyectos que habían quedado pausados durante 2020 y

esto les permite tener buenas perspectivas para terminar el 2021 en números positivos. Igualmente, el mayor destinatario de los productos metalmecánicos en México continúa siendo de lejos el sector automotriz.

Con base en esto y en contexto con la realidad de la aplicación del T-MEC que obliga a los fabricantes de vehículos a aumentar el porcentaje de autopartes fabricadas en la región (Canadá, Estados Unidos y México), es crucial entender que se abren posibilidades interesantes para suplir con nuevos productos a los OEM y Tier 1 que hasta ahora se suplen en gran medida de productos provenientes de sus países de origen.

Teniendo en cuenta los rigurosos requisitos de calidad y la conocida presión de precios ejercidos por los ensambladores de vehículos y por sus proveedores de primer nivel (Tier 1), se pone como nunca sobre la mesa la necesidad de mejorar la capacidad de producción de las empresas Tier 2 y Tier 3 en México. Y uno de los principales factores para realizarlo es comenzando a mecanizar con maquinaria de alto desempeño.

CALCULANDO EL VALOR REAL DE UNA MÁQUINA HERRAMIENTA La justificación de la adquisición de un bien de capital de alto valor, como lo es una máquina herramienta

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de alto desempeño debe estar basado mucho más allá de su precio inicial de compra. Debe incluir los costos a lo largo de todo el ciclo de vida del equipo, incluyendo sus gastos de operación, mantenimiento y valor residual para poder determinar con precisión el período de retorno de la inversión.

Específicamente en un taller, la compra de una máquina refleja la necesidad de un aumento de productividad, mejora en la calidad e incluso hoy en día, una mejora en los índices de sostenibilidad de la producción, en cuanto a la emisión de residuos y consumo energético. Esto hace que sean esos factores los que cobren también un peso importante en la evaluación de la tasa de retorno.

El T-MEC abre abre posibilidades para suplir con nuevos productos a los OEM y Tier 1 que hasta ahora se suplen principalmente de partes provenientes de sus países de origen.

EN NUESTRA REGIÓN: PONGA UN PESO IMPORTANTE AL SERVICIO POSVENTA Los costos de compra incluyen el precio de compra, su instalación y puesta a punto y la capacitación de los operarios. El servicio posventa, la reputación del fabricante de la máquina, la garantía y los servicios de soporte ofrecidos son factores cruciales a considerar. La disponibilidad de un proveedor para hacer capacitación en operación y mantenimiento puede hacer la diferencia a la hora de lograr la productividad correcta.

Los costos de horas de mantenimiento y reparación también deben tenerse en cuenta.

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que le traerá el renombre que se gana al producir piezas de excelente calidad de manera constante.

Dentro de este factor es importante preguntar por el stock inmediato de repuestos y los tiempos de importación de partes críticas en casos de emergencia.

LOS DETALLES A TENER EN CUENTA PARA CONOCER LOS COSTOS DE OPERACIÓN ¡No todas las máquinas son iguales en su interior! El diseño y construcción de una máquina afecta en gran medida su desempeño. Una máquina de alto rendimiento generalmente tiene un diseño que potencia su operación: tiempos de viruta a viruta, desgaste de las herramientas de corte, calidad final de la pieza y confiabilidad. ¿Qué es lo que hace una buena máquina? Puede haber muchos factores, pero los siguientes son los más importantes: La estructura: Desde el punto de vista estructural, compare entre sus opciones de proveeduría los tamaños de los cojinetes que soportan los ejes principales. Estos soportan finalmente el movimiento de las máquinas y entre mayor sea su tamaño mejor soporta las fuerzas de corte. El siguiente punto crítico es el marco/ chasis de la máquina. A día de hoy,

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aunque se han realizado muchos esfuerzos para compensar dinámicamente las vibraciones, no hay nada para contrarrestarlas como la masa.

Los marcos fundidos de una sola pieza siguen siendo un seguro para mejorar las condiciones de corte.

El husillo: Para hacer más piezas buenas por turno, es crucial contar con un husillo de alta potencia que la mantenga lo más posible a altas velocidades de rotación. Esto permite alcanzar velocidades de corte más altas, reduciendo así fuerzas durante el mecanizado. No olvide revisar la aceleración del husillo. ¿Cuánto tiempo tarda en alcanzar la velocidad rotacional esperada? Todo esto disminuye los tiempos de viruta a viruta. Recuerde que cada fracción de segundo cuenta tras miles y miles de horas de operación al momento de cuantificar el retorno a la inversión.

Precisión: Aparte de la obvia mejora en la calidad de los productos, la capacidad de eliminar o reducir operaciones secundarias de tipo manual o procesos de electroerosión reduce los tiempos de respuesta y los plazos de entrega al cliente. Incluso las piezas con geometrías complejas salen de las máquinas con tolerancias ajustadas y acabados superficiales de alta calidad, lo que reduce los costos de mano de obra y permite que su taller acepte más pedidos. Nunca subestime la ventaja competitiva

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Consumo de herramientas: Una máquina más robusta disminuye el costo final en herramientas de corte debido a que evita vibraciones indeseadas sobre estos duros pero frágiles componentes. Adicionalmente, se evitan pasadas sobre la superficie para alcanzar la misma rugosidad superficial. Los costos relacionados con una mejor vida útil de la herramienta conducen además a una menor intervención del operador, menos tiempos muertos y de configuración, reduciendo aún más el costo por pieza.

Nunca subestime la ventaja competitiva que le traerá el renombre que se gana al producir piezas de excelente calidad de manera constante.

Estos factores hacen la diferencia a la hora de calcular los tiempos de ciclo reales que la máquina puede alcanzar. Cuántas veces he tenido que oír que una máquina de “bajo costo” con un husillo de velocidad nominal de 16.000 rpm solo la pueden operar a 8.000 rpm por que el proceso se vuelve “inestable” cuando se trata de aprovechar toda su velocidad. Problemas de vibraciones de los ejes, desgaste excesivo de herramientas, potencia del husillo, etc. que no se tuvieron en cuenta desde el comienzo y no permitieron hacer un cálculo confiable del retorno a la inversión a la hora de la compra del equipo.

Según cálculos de un proveedor de máquinas herramienta como Makino, en las pruebas en paralelo entre una máquina de alto rendimiento y un centro de mecanizado básico, el diseño de la máquina de “mayor costo inicial” puede aumentar la vida útil de la herramienta hasta en un 36%. El fabricante ha demostrado que una simple

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mejora del 15% en la vida útil de la herramienta reduce el costo de las piezas hasta en un 2%, aumenta el rendimiento del capital en un 6% y mejora el margen de beneficio bruto en un 2%.

Confiabilidad: Pongámoslo de manera muy sencilla. El tiempo que la máquina está trabajando libre de fallas y problemas inesperados es cuando se está pagando a sí misma. Aún con excelentes programas de garantía, no hay cómo reemplazar el tiempo perdido esperando piezas de repuesto. Tenga en cuenta las condiciones de su proveedor para el reemplazo de partes por garantía. En el caso de que el proveedor deba importar las piezas de recambio, muy posiblemente será el dueño de la máquina quien deba pagar por los gastos de importación de las mismas.

Discuta muy bien todos estos términos antes de escoger su proveedor.

LA FINANCIACIÓN PUEDE HACER LA DIFERENCIA. ¿COMPRA, LEASING O SUSCRIPCIÓN? En comparación a una máquina de bajo costo, cuyo valor residual tras tres años es mínimo, una máquina de alto desempeño retiene un valor de reventa mayor al 50% incluso mucho más allá de los 36 meses. Tenga en cuenta los costos necesarios para mantener funcionando correctamente una máquina más allá de este tiempo. ¿Cuál será el costo de los repuestos, el mantenimiento, las paradas indeseadas, pérdidas de calidad a lo largo del tiempo en una máquina cuyos componentes se desgastan rápidamente en comparación con otra que puede seguir trabajando por 5, 7, 10 años o más?

Un aspecto por considerar es el tiempo esperado de utilización de la máquina en caso de proyectos puntuales. En el caso de un contrato para la producción de ciertas partes por 2 años, por ejemplo, es posible que sea mejor hacer un leasing de un buen equipo con todos los beneficios discu-

GESTIÓN DEL TALLER

PORTADA

tidos anteriormente, que reducir la liquidez de la empresa adquiriendo una máquina de bajo costo esperando venderla al final del proyecto. Fabricantes como DMG Mori están presentando planes de pago por suscripción para sus equipos. Según un reciente comunicado de este fabricante, con su método PAYZR, cuyo nombre hace alegoría al término pay with zero risk, los talleres pueden acelerar sus ciclos de innovación y al mismo tiempo evitar costos de inversión suscribiéndose por el uso de una máquina en lugar de adquirirla. MM

HÁGASE ESTAS PREGUNTAS ADICIONALES A LA HORA DE CALCULAR EL RETORNO A LA INVERSIÓN DE SUMÁQUINA

Si la máquina produce más piezas de calidad, por lo tanto, menos desechos, ¿cuánto ahorra en reprocesos y más importante aún, en pérdida de imagen con su cliente? ¿Aumento el índice de número de piezas producidas por m2? ¿Cuál es el consumo eléctrico real de su máquina?

Si una máquina nueva reemplazará una o varias antiguas, ¿cuánto ahorrará en sistemas de sujeción, refrigerante, energía y horas de supervisión a futuro? ¿Le permiten los sistemas de monitoreo de la máquina prever con suficiente tiempo paradas de mantenimiento preventivo? ¿Sabe cuánto puede aumentar la productividad de su máquina la instalación de un sistema de automatización? Usted puede aumentar 2 o 3 veces las horas de amortización de la máquina al año.

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GESTIÓN DE PRODUCCIÓN

PRODUCCIÓN INTELIGENTE

TRANSFORMACIÓN DIGITAL DEL TALLER: Los códigos de matriz de datos simplifican el proceso Conozca la historia detrás de la implementación de sistemas de identificación de herramientas de corte: Uno de los pilares para el avance en la digitalización del taller.

Con información de: Seco Tools

C

uando a Jan Gravningsbråten se le ocurrió la idea de reducir los residuos del proceso de producción de herramientas, no era consciente del efecto que podría tener en el negocio de Seco.

Varios años después, su idea es capaz de realizar un seguimiento a diez mil millones de herramientas que, a su vez, pueden generar una enorme cantidad de información sobre cómo se utilizan los productos de este fabricante sueco.

En enero de 2018, Jan, técnico de I+D en el laboratorio de innovación de Fagersta (Suecia), observó que cuando surgían fallos en el proceso de producción, era imposible identificar las herramientas específicas que habían sido afectadas, ya que cada una solo contaba con un número de lote. "Podría haber 10.000 o 20.000 herramientas en cada lote y era imposible saber cuáles podrían haberse visto afectadas por un fallo de producción, así que teníamos que volver a empezar de nuevo, lo cual no era viable económicamente", aseguró Jan. IDENTIFICACIÓN INDIVIDUAL El reto consistía en encontrar una forma de identificar cada herramienta individualmente; fue entonces cuando le vino la idea a la cabeza: códigos de matriz de datos, similares a los códigos QR (del inglés quick response, respuesta rápida). "Hemos elegido una serie de diez mil millones de números para nuestros códigos, y podemos realizar un seguimiento completo de cada herramienta marcada con ellos mediante un software que recopila todos los códigos

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de las máquinas que producen las herramientas", explica Jan.

“

"Si los códigos de matriz de datos son todavía legibles, se pueden utilizar para clasificar los productos que se nos devuelven, lo que facilita mucho el proceso de reciclaje."

Jan Gravningsbråten Técnico de I+D, Laboratorio de innovación de Fagersta (Suecia)

Usando la códigos de matriz de datos se puede clasificar los diferentes compuestos metálicos de la herramientas para poder reutilizar la mayor parte posible de ellos.

Inventados originalmente en 1987, los códigos de matriz de datos son códigos bidimensionales que se utilizan a menudo para realizar el seguimiento de objetos en procesos industriales. Estos códigos se graban en todas y cada una de las herramientas Turbo 16, una de las herramientas más populares de la gama Seco Tools, mediante un proceso de impresión láser. La incorporación de códigos de matriz de datos en todas las herramientas permitirá en el futuro a los clientes y a Seco Tools realizar un seguimiento de las mismas a lo largo de toda su vida útil.

Los códigos también son compatibles con Seco Assistant, una aplicación que contiene una gran cantidad de información útil para los clientes y que les permite realizar cálculos y escanear sus herramientas directamente para obtener más

METALMECÁNICA

Aplicación que permite realizar cálculos y escanear herramientas directamente para obtener más información sobre ellas. Cortesía: Seco Tools

información sobre ellas. "Lo ideal es que los clientes introduzcan datos sobre cómo utilizan la herramienta en el sistema: qué máquina utilizan, cuándo la instalan, durante cuánto tiempo se utiliza y para qué propósito. Al escanear los códigos de la herramienta, aparecen todos esos datos, lo que básicamente es el historial de la herramienta", afirma Micael Baudin, especialista en digitalización de Seco Tools.

PRODUCCIÓN INTELIGENTE

mejorar así la próxima generación de productos.

"Hasta ahora, hemos utilizado esta idea con un producto y estamos resolviendo los problemas iniciales, pero idealmente nos gustaría llegar a una situación en la que los clientes acuerden devolvernos los productos que nos han comprado al final de su vida útil, con el fin de poder escanear estos códigos y ver qué les ha sucedido durante todo ese tiempo", dice Micael Baudin.

Para Jan Gravningsbråten, el mayor beneficio se encuentra en el aspecto de sostenibilidad del proyecto. "Imagínese si pudiéramos decirle a los clientes que tienen que devolvernos las herramientas cuando acaben con ellas. Podría suceder, incluso, que en el futuro no se les permita desechar las herramientas antiguas y que se les exija reciclarlas.

Entre las muchas ventajas que eso ofrecería estaría el hecho de poder ayudar a los clientes de inmediato, pero también automatizar el proceso de reciclaje y la capacidad de clasificar diferentes metales y recubrimientos utilizando esta matriz de datos.

Podría cambiar rápidamente las cosas a mejor", plantea Jan. SOLUCIONES DIGITALES

GESTIÓN DE PRODUCCIÓN

El uso de los códigos de matriz de datos tiene un enorme potencial en términos de transformación de la forma en que Seco Tools lleva a cabo sus actividades comerciales.

"Veo muchas oportunidades basadas en esta tecnología para futuras soluciones digitales, para resolver los puntos débiles y aumentar la productividad, tanto en Seco Tools como para nuestros clientes", afirma Thomas Norström, director senior de I+D. "Hacer que nuestros productos sean más inteligentes al conectar la información a cada artículo individual durante todo el ciclo de su vida útil marcará la diferencia. Nuestros productos inteligentes podrán responder a preguntas como quién es, de dónde viene, cómo utilizarlo y cómo se ha utilizado".

Los casos de uso de la tecnología de matriz de datos formarán parte de una iniciativa más amplia denominada Seco Beyond Hardware, y Thomas dejará de desempeñar su función actual como director senior de I+D para pasar a ser director del programa Seco Beyond Hardware.

"Estoy muy entusiasmado con esto, poder seguir y apoyar todas estas interesantes soluciones en todo momento, desde ideas hasta productos implementados internamente o a nivel de nuestros clientes finales, será un placer", afirma. MM

Cortesía: Seco Tools

CÓDIGOS IMPRESOS CON LÁSER Junto con Jan y un pequeño equipo, encontraron una manera de utilizar láseres para imprimir los códigos en las herramientas. "La idea es poder ofrecer asistencia al cliente si tiene problemas para utilizar la herramienta de determinadas formas: podemos ver para qué se ha utilizado en el pasado y, en base a ello, podemos intentar encontrar una solución a su problema, independientemente del lugar del mundo en el que se encuentre", afirma Jan Gravningsbråten.

Los datos recopilados de estas herramientas se pueden volver a introducir en el proceso de I+D para

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PRODUCCIÓN INTELIGENTE

ESTANDARIZACIÓN DE PROCESOS

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Nuestra revista hermana, Tecnología del Plástico conversó con Luis Abad, director de ingeniería de Hasco Normalien México S.A. de C.V., quien compartió su visión acerca del valor que se agrega con este tipo de componentes y por qué son cada vez más relevantes para la industria de transformación de plásticos. ¿Qué ventaja tiene un fabricante de moldes cuando usa elementos normalizados en lugar de emplear elementos que él mismo fabrica?

Lo primero es la calidad. Garantizamos que los componentes cumplen con las tolerancias marcadas en nuestras especificaciones. En segundo lugar, el costo. El fabricante del molde destina la capacidad de su máquina a trabajos y mecanizados en donde aporta valor.

En tercer lugar, el plazo. Reducimos los tiempos de entrega brindando un stock local para reaccionar de una forma muy rápida en nuestras entregas.

Cortesía: Mercado Machinery

FABRICACIÓN DE MOLDES: ¿Hasta dónde vale la pena usar elementos normalizados?

Fabricantes de moldes ganan en calidad, tiempos de entrega y rentabilidad al dedicarse a mecanizar los componentes del molde donde en verdad agregan valor.

E

l uso de elementos estándar o normalizados para moldes es una práctica que viene en aumento en América Latina. La necesidad de competir con moldes de alto desempeño, alta confiabilidad y plazos de entrega cada vez más cortos exige ser lo más eficientes posible en la fabricación del molde, y allí la utilización de elementos normalizados puede ser una gran aliada, al reducir el tiempo de mecanizado en componentes comunes y entregar niveles óptimos de calidad.

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Luis Abad Director de Ingeniería de Hasco Normalien de México S.A. de C.V.

Hay talleres que piensan que fabricándo todas las piezas, el costo va a ser mucho menor pero no consideran la pérdida en la capacidad de sus máquinas: Las están ocupando para realizar trabajos donde ellos no aportan valor. ¿Puede darnos un ejemplo de algún caso en el cual el uso de elementos Hasco haya hecho una diferencia importante en el resultado de un proyecto de inyección?

El mes pasado presentamos un caso de éxito de un cliente en Guadalajara.

Al emplear portamoldes y componentes normalizados Hasco, el cliente disminuyó el tiempo de entrega en un 40%; aumentó el tiempo disponible de sus CNC para otros trabajos, incrementando su rentabilidad e incrementó considerablemente la calidad de su molde.

METALMECÁNICA

ESTANDARIZACIÓN DE PROCESOS

¿Cuáles son los principales argumentos que esgrime un cliente para no comprar productos normalizados? ¿Y cuál es la posición de su empresa frente a estos argumentos?

La mayoría de clientes que todavía no están convencidos de las bondades de utilizar productos normalizados, argumentan que el costo se les hace muy elevado. Piensan que fabricándolos ellos mismos el costo va a ser mucho menor pero no consideran la pérdida en la capacidad de sus máquinas. Las están ocupando para realizar trabajos donde ellos no aportan valor. Me refiero a que un fabricante de moldes aporta valor mecanizando figuras complejas y no mecanizando placas de acero o componentes que ya pueden comprar normalizados. ¿Cuál es la ventaja de construir moldes con elementos normalizados?

Una de las mayores ventajas que obtiene un cliente de Hasco es la garantía de calidad. Nuestras placas, componentes y coladas calientes se fabrican en Europa bajo los más estrictos controles de calidad tanto en sus procesos como en los materiales.

Además, nuestros productos son de fácil reposición.

Apoyamos en los proyectos de nuestros clientes desde el país donde se fabrica el molde o herramental, hasta donde se va

40% redujo un cliente el

el tiempo de entrega el molde al emplear portamoldes y componentes normalizados Hasco.

PRODUCCIÓN INTELIGENTE

a utilizar para la fabricación en serie.

Tenemos presencia en las principales regiones donde se fabrican moldes y piezas de inyección de plástico.

Nuestras herramientas digitales hacen que diseñar un molde sea más sencillo. Tenemos un asistente para moldes para que se puedan configurar las placas y sus componentes de una manera muy fácil e interactiva. ¿Qué es lo que Hasco ofrece a sus clientes de la industria de plástico y por qué es de valor?

Hasco es un proveedor “Full Service Provider”. Esto quiere decir que mientras otros proveedores se preocupan solamente de vender, nosotros ofrecemos un servicio integral. Brindamos apoyo técnico, tenemos herramientas digitales a su disposición y representación a nivel mundial. Todo esto para que los problemas del día a día se simplifiquen y se vuelvan más sencillos. MM

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HISTORIAS EN METAL

HERRAMIENTAS DE CORTE Y MECANIZADO

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L

Los motores eléctricos alcanzan mayores rpm que los vehículos convencionales:

Motor eléctrico:

20 k rpm

El power skiving, con herramientas como la fresa con inserto intercambiable CoroMill 180, permite realizar todas las operaciones de mecanizado en una única configuración.

Cortesía: Sandvik.

NUEVAS ESTRATEGIAS

de mecanizado de transmisiones En este artículo, el especialista en sistemas de herramientas de Sandvik Coromant, explica cómo innovadoras formas de mecanizar transmisiones pueden ayudar a los fabricantes de engranajes aumentar su productividad con menos recursos.

Por: Harish Maniyoor, jefe de producto global de automoción, Sandvik Coromant

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Motor de combustión:

4-6 k rpm

os talleres se han enfrentado a escenarios variables de alta y baja demanda durante la pandemia COVID-19. No obstante, independientemente de la circunstancia, la reducción de costes es siempre una prioridad.

Tomemos como ejemplo el mecanizado de engranajes. Los fabricantes buscan más flexibilidad para mecanizar engranajes, pero conseguirlo a la vez que se reducen costes no es tan sencillo. Tradicionalmente, los proyectos que implicaban el mecanizado de engranajes dependían de máquinas y procesos especiales, más si cabe en la producción en serie. Esto supone limitaciones —y a menudo mayores costes— en el proceso de producción.

Hay nuevas formas de mecanizar transmisiones que permiten alejarse de estas limitaciones. Además, estas ventajas van más allá de la automoción hasta áreas de la ingeniería general, la energía eólica, aeroespacial e incluso la robótica.

POWER SKIVING El power skiving es una técnica de corte rotativo donde la herramienta engrana con el piñón que se está mecanizando. El proceso de corte continuo permite realizar todo el mecanizado en un único reglaje.

Básicamente, combina el tallado con fresa madre y la conformación, por lo cual el ángulo de intersección entre la herramienta y el eje del engranaje, y la velocidad de giro son decisivos para la productividad.

El power skiving existe desde hace más de 30 años; así que ¿por qué hablo de este método en un artículo dedicado a las nuevas formas de mecanizado de transmisiones?

Porque los cambios que se están produciendo en el entorno del mecanizado afectarán a una variedad de sectores, entre ellos, la fabricación de transmisiones de vehículos eléctricos (VE). Voy a explicarme.

LAS PARTICULARIDADES DE LOS VEHÍCULOS ELÉCTRICOS El conocimiento transmitido solía ser que los VE no necesitaban múltiples engranajes o transmisiones.

Pero esta visión ha cambiado y vehí-

METALMECÁNICA

culos como los Tesla y Porsche están implementando VE de varios engranajes. Los motores eléctricos alcanzan mayores revoluciones por minuto (rpm) que los vehículos convencionales — 20.000 rpm en motores eléctricos frente a solo 4.000 y 6.000 rpm en motores de combustión convencionales. En estos casos, se necesita una caja de cambios de reducción para rebajar estas rpm a un nivel manejable.

Estas transmisiones de VE también deben tardar en desgastarse para resistir mayores rpm, y son, por tanto, más difíciles de mecanizar. Además, al producir estas piezas, los fabricantes deben centrarse en el volumen de viruta, que refleja la velocidad a la que se mecaniza la pieza.

El power skiving ofrece la posibilidad de mecanizar el componente en una máquina multitarea o centro de mecanizado en una única configuración. Esto reduce el tiempo de

HERRAMIENTAS DE CORTE Y MECANIZADO

“

Otra gran demanda de las transmisiones de los VE es la reducción del ruido de la caja de cambios dado que el motor no emite ruido alguno. Esto significa producir componentes con tolerancias más estrechas y entraña un mecanizado más exigente.

Harish Maniyoor jefe de producto global de automoción, Sandvik Coromant

HISTORIAS EN METAL

producción, mejora la calidad y rebaja los costes de manipulación y logística.

HISTORIA DE ÉXITO Las ventajas del power skiving fueron evidentes cuando un gran cliente de automoción sueco pidió que Sandvik Coromant le suministrara una solución para mecanizar un componente específico. En colaboración con el equipo de desarrollo de automoción del cliente, el proyecto demostró la posibilidad de aplicar power skiving con dos máquinas de 5 ejes, usando la fresa con inserto intercambiable CoroMill 180. El cliente logró un tiempo de ciclo mejor al esperado. Inicialmente, quería un tiempo de ciclo de máximo 14 minutos por componente y con el uso de la herramienta especialmente diseñada para la tarea, se logró un tiempo de ciclo de menos de 1 minuto por componente.

INDUSTRIA AEROESPACIAL Las ventajas del power skiving no se limitan a la industria de la automoción, sino que llegan a otros sectores, que incluyen la ingeniería general, las turbinas eólicas, la industria aeroespacial y la robótica.

Al igual que los VE, los motores aeroespaciales más antiguos se están actualizando para ofrecer mayor ren-

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HISTORIAS EN METAL

HERRAMIENTAS DE CORTE Y MECANIZADO

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dimiento y eficiencia, por lo que su producción también evolucionará. La flexibilidad del power skiving tiene mucho que ofrecer aquí, gracias a, por ejemplo, su capacidad de mecanizar cerca de las escuadras, lo que ofrece más libertad en el diseño de la pieza. Dado que los componentes aeroespaciales están hechos de materiales más exigentes, también pueden exigir plaquitas más tenaces.

La industria aeroespacial en particular prioriza la reducción de costes. Los efectos de la pandemia COVID-19 en la industria han sido importantes; con una reducción de la cuota de producción de aeronaves del 30% según Airbus.

Tecnología Inveio de Sandvik Coromant. Cada cristal apunta en la misma dirección, creando una fuerte barrera en la zona de corte y proporcionando al inserto mayor resistencia al desgaste y vida útil. Cortesía: Sandvik.

Según las conclusiones de Sandvik Coromant, un incremento de la utilización de

la máquina del

Esto está cubierto por el lanzamiento de un par de nuevas calidades de plaquita de torneado de metal duro para ISO P, GC4415 y GC4425 a la gama de Sandvik Coromant. Sus nombres hacen referencia al área de aplicación ISO P15 y P25. El recubrimiento de las placas presenta la segunda generación de la tecnología Inveio, de los fabricantes suecos, con orientación unidireccional del cristal en la capa del recubrimiento de alúmina. Cada cristal apunta en la misma dirección, creando una fuerte barrera en la zona de corte y proporcionando al inserto mayor resistencia al desgaste y vida útil.

Al igual que el power skiving, estas herramientas pueden ofrecer un desgaste predecible; y mejorar por tanto la utilización de la

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20% puede suponer un margen de beneficio bruto un

10% mayor

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máquina y el ahorro de costes. Asimismo, sus beneficios afectan no solo a la automoción sino a cualquier aplicación que requiera componentes para engranajes.

Sea cual sea el sector, la auténtica ventaja es la mejora del volumen de viruta, la capacidad de mecanizar componentes con una máquina en un solo reglaje y la mayor utilización de la máquina. Según las conclusiones de Sandvik Coromant, un incremento de la utilización de la máquina del 20% puede suponer un margen de beneficio bruto un 10% mayor.

PRODUCCIÓN MAXIMIZADA Lograr una mayor productividad no es solo cuestión de herramientas. Comprende además las estrategias de mecanizado. Para esto se desarrolló el método PrimeTurning. Según este, la herramienta entra en la pieza a la altura del portapinzas y va eliminando material a medida que avanza hacia el extremo de la misma, priorizando los regímenes de arranque de viruta. Esto proporciona ángulos de posición más pequeños, ángulos de inclinación más grandes y mayores datos de corte.

Los componentes pueden fabricarse con las mismas herramientas convencionales, por lo que los talleres pueden alternar procesos tradicionales con procesos nuevos.

Algunas aplicaciones podrían ver un incremento de la productividad superior al 50% utilizando esta metodología. Indistintamente de si la respuesta a su problema es el power skiving, el uso de mejores insertos de metal duro o la estrategia de mecanizado, estas nuevas formas de mecanizar pueden aportar grandes mejoras a los procesos del fabricante y, lo que es más importante, sus resultados finales. MM

ESPECIAL FABRICACIÓN DE MOLDES

METALMECÁNICA

Pero los moldes, como cualquier componente mecánico, se desgastan y sufren con la operación. Máxime reconociendo que el proceso de inyección y la máquina, al cerrarse y sostener la presión de cierre, le hacen pasar por picos de esfuerzos muy altos.

Por esto, y para que el molde brinde el mejor desempeño posible, hemos compilado las siguientes estrategias.

5 ESTRATEGIAS PARA INCREMENTAR LA productividad de sus moldes de inyección

Si usted es un fabricante de moldes de inyección, conozca aquí cómo asegurar que el herramental que fabrica tenga una vida útil prolongada y entregue el mayor rendimiento posible en casa de su cliente.

Contribución del CEI, Centro de Excelencia en Inyección

E

l molde de inyección es uno de los activos más valiosos de una empresa. Podríamos decir que es el corazón de cualquier proceso de inyección. Sin embargo, muchas veces los usuarios de este tipo de herramental no son conscientes del valor que tiene y del valor que representa. Como parte de una estrategia de prestación de servicios por parte del fabricante de moldes, es extremadamente útil que

ZOOM

PRESTE ATENCIÓN A LA REFRIGERACIÓN

1.

se ofrezcan métodos para cuidarlo y sacar el mayor potencial del mismo.

A veces protegemos un auto con mucha más atención de la que tenemos al cuidar un molde: le hacemos sus mantenimientos, nos duele cualquier rayón de la pintura, le cambiamos el aceite y los filtros con religiosa rigurosidad. Sin embargo, muy pocos empresarios en la región tienen algo similar a un programa de mantenimiento para sus moldes.

Así como el molde es el corazón, los canales de refrigeración son las arterias. Los canales se tapan de manera inevitable con el agua, y es importante cuidar que estén libres de óxido y sarro. El óxido y el sarro limitan dramáticamente la transferencia de calor entre el agua y las cavidades del molde, y por tanto retrasan el tiempo de ciclo de la pieza inyectada. Apenas 1 mm de sarro equivale a poner cerca de 75 mm de acero bloqueando la transferencia de calor entre agua y plástico.

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ZOOM

ESPECIAL FABRICACIÓN DE MOLDES

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El mantenimiento rutinario de los moldes debe contemplar una limpieza profunda de canales de refrigeración.

La mejor forma de limpiar el molde completo es a través de baños de ultrasonido, para que la limpieza llegue a las zonas más profundas. Para limpieza de las zonas a las que se puede acceder una gran alternativa es usar chorro de hielo seco.

Pero día a día es recomendable utilizar desincrustante, por ejemplo una bomba que circule una solución de limpieza, que no solo limpie sino que prevenga la deposición de óxido. Sea metódico en sus mantenimientos y busque la mejor alternativa para lograr mantener destaponados los canales.

Otra tarea muy efectiva que se puede hacer para mejorar la productividad es seleccionar mangueras correctas. Es muy común encontrar mangueras neumáticas conectadas en los moldes de inyección. Pero para garantizar suficiente caudal, es necesario contar con mangueras de al menos 10 mm de diámetro interno. Y siempre se debe velar porque las aguas no recirculen dentro del molde; el agua debe entrar a un canal, enfriar y volver a salir, en lo posible a un manifold. En nuestra experiencia, este sencillo paso de independizar la refrigeración puede reducir al menos en un 10% el tiempo de ciclo y estabilizar definitivamente problemas dimensionales en un proceso de producción

SELECCIONE MATERIALES ADECUADOS

2.

Los materiales del molde se deben seleccionar con cuatro criterios: capacidad de ser mecanizados, transferencia de calor, tenacidad (o capacidad de resistir impactos sin quebrarse) y resistencia a la corrosión. Ningún material tiene todas las características, unos tienen unas, otros tienen otras. Por ejemplo, los materiales altamente resistentes a la corrosión en general tienen una transferencia de calor pobre. Sin embargo, para incrementar la productividad es esencial que los materiales sean altamente conductores. La gama disponible de aceros para fabricación de herramentales es muy amplia, vale la pena dedicarle un tiempo a estudiarla. Algunos aceros, como los utilizados para trabajo en frío en punzones o troqueles, pueden cumplir un gran trabajo desde el punto de vista de conductividad térmica.

HAGA MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS

3.

El molde es una de las inversiones más costosas que tiene un proyecto. Por tanto, es inexplicable que encontremos moldes sin un plan de mantenimiento. Desde la negociación del molde es fundamental contar con planos detallados de fabricación y un listado de partes, y clasificar estas piezas de acuerdo con la criticidad y el desgaste. Muchas de las piezas de nuestros moldes van a desgastarse, por estar sometidas constantemente a carga cíclica. Es necesario por tanto estimar cuándo deben reponerse y tener planos

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10% el tiempo de ciclo que se puede ahorrar al incrementar diámetro interno de mangueras e independizar conexiones.

de fabricación con tolerancias, para poderlos volver a fabricar.

Uno de los elementos más simples para hacer un mantenimiento adecuado es un contador de ciclos. Desde la concepción del molde vale la pena tenerlo incorporado, pues es una inversión muy pequeña para el gran servicio que presta.

El plan de mantenimiento debe también contener una lista de chequeo de las actividades rutinarias de limpieza y engrase. El personal debe estar capacitado para usar herramientas correctas (todas en bronce, nunca en acero) para ensamble y desensamble. La limpieza jamás debe hacerse con soplete, pues se está afectando el tratamiento térmico del molde.

CUIDE LA FUERZA DE CIERRE DE LA MÁQUINA DE INYECCIÓN

4.

La presión de inyección y el área proyectada son las dos variables que controlan la fuerza de cierre necesaria en la máquina. El área proyectada es una variable geométrica fija, pero es posible disminuir la presión a través de diferentes alternativas: bajar la velocidad de inyección, elevar la temperatura para bajar viscosidad, escoger una resina con un índice de fluidez mayor. Trabajar con una menor presión

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METALMECÁNICA

900 H13

800

Límite de fatiga (MPa)

700

Deseado

600 500 400 300

P20 D2 A2 S7 SS420

MoldMAX HH

1045

4140

AIQC10 C18200

200

AI7075

100 0 0

AI6061 20

40

60

80

100

120

140

160

180

Conductividad térmica (W/mC) La selección del material del molde debe considerar varios criterios que compiten entre sí, como la durabilidad (límite de fatiga) y la conductividad térmica, que acorta el tiempo de ciclo (Fuente: Kazmer).

de inyección siempre va a ir a favor de incrementar la durabilidad del molde.

La fuerza de cierre debe monitorearse permanentemente, pues si es muy alta puede literalmente aplastar el molde. Siempre debe trabajarse con la fuerza estrictamente necesaria, dependiendo del molde que esté montado y de las condiciones de operación.

ZOOM

el mecanizado. Cuando un molde no queda bien alineado, o hay fugas por falta de selle en ciertos componentes, vamos a perder una gran cantidad de tiempo productivo haciendo mantenimientos no planeados, o cerrando cavidades por falta de productividad.

Hay piezas que se pueden adquirir con tolerancias muy precisas, como porta-cavidades o expulsores, por ejemplo, y que pueden reponerse de manera sencilla y sin demora.

Además, garantizan una perfecta alineación y por tanto evitan desgastes provocados por los movimientos cíclicos de apertura y cierre. Existe un amplio portafolio de elementos normalizados, que además de brindar una alta precisión en la manufactura tienen tiempos de entrega mucho más cortos que si se mecanizan uno a uno. Es una buena estrategia conocer las alternativas disponibles y diseñar los moldes incluyendo este tipo de componentes. MM

DISEÑE EN LO POSIBLE CON ELEMENTOS ESTÁNDAR

5.

Acerca del autor

Los elementos estándar son una gran alternativa para lograr funcionalidades concretas dentro del molde, pero también para reducir los posibles fallos por imprecisiones en

El CEI, Centro de Excelencia en Inyección, apoya la labor de formación de operadores, técnicos e ingenieros en el área de moldeo por inyección. Brinda capacitaciones virtuales en diferentes temas de proceso, diseño de producto y moldes.

Conozca más en www.pm-tec.co/cei

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MANUFACTURA AVANZADA

ESPECIAL FABRICACIÓN DE MOLDES

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unque la mayor parte de la gama de productos de elm-plastic está enfocada en materiales de envasado primario farmacéutico, dosificadores de medicamentos en medicina y también en el sector veterinario, esta empresa también se diversifica en otras áreas. Utilizan una pequeña máquina de inyección para proyectos internos. El moldeo por inyección de HDPE se produce en un molde de 8 cavidades. “El cliente factura lotes de 400.000 artículos varias veces al año”, explica Roman Möhs, director de desarrollo de elmplastic. Sin embargo, la geometría del artículo planteó un desafío particular. “Nuestra máquina de moldeo por inyección de 500 kN es ideal para este artículo con su producción de 8 cavidades”, explica Möhs, “pero el recorrido de apertura permitido es algo justo para esta aplicación.

Tuvimos que encontrar una solución diferente, porque cambiar a la siguiente máquina más grande de 750 kN no era una alternativa real.

“

El nuevo sistema de canal caliente compacto ha hecho posible ahorrar 10 mm en el espesor del molde para este proyecto, a pesar de la compleja instalación

Cortesía: HASCO

MANUFACTURA ADITIVA AUMENTA competitividad de sistemas canales caliente

La empresa alemana de fabricación de moldes e inyección elm-plastic GmbH ha sido sinónimo de producción de artículos plásticos técnicamente sofisticados y de alta calidad. Este artículo relata cómo se encontró la solución para lograr una carrera de apertura óptima mediante un sistema compacto de canal caliente con bloque distribuidor hecho por manufactura aditiva.

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SISTEMA COMPACTO DE CANAL CALIENTE IMPRESO EN 3D El departamento interno de fabricación de moldes de elm-plastic, que produce entre cinco y diez moldes cada año, se basa en componentes normalizados y tecnología de canal caliente HASCO. Roman Möhs recuerda la última feria mundial K para la industria del plástico y el caucho en Düsseldorf, donde los especialistas de HASCO presentaron un nuevo desarrollo. “El nuevo sistema de canal caliente compacto ha hecho posible ahorrar 10 mm en el espesor del molde para este proyecto, a pesar de la compleja instalación”, explica Stephan Hatarik, ingeniero técnico de ventas de canal caliente HASCO. Dado que los bloques distribuidores, que están disponibles en el mercado exclusivamente a partir de HASCO, se fabrican mediante tecnología de manufactura aditiva con láser, la “mitad caliente” completa se puede producir de forma mucho más compacta. "Esto nos da el espacio necesario para la carrera de apertura y asegurar un desmoldeo confiable", dice Roman Möhs, "también existe una complejidad en lo que respecta a la altura de instalación y la parte de expulsión" Esto habría sido casi imposible con un canal caliente estándar convencional, enfatiza el gerente de desarrollo. “Además, 10 mm es realmente mucho para un artículo cilíndrico con una longitud de 25 mm”, añade.

Otra ventaja del bloque impreso en 3D es que los canales de flujo se pueden diseñar libremente para adaptarse a

ESPECIAL FABRICACIÓN DE MOLDES

MANUFACTURA AVANZADA

En el departamento de fabricación de moldes de elm -plastic: Roman Möhs, jefe de desarrollo, Timo Dedisch, jefe de producción, con Stephan Hatarik / ingeniero técnico de ventas HASCO canal caliente (de derecha a izquierda).

Cortesía: HASCO

El hecho de que las punteras y las resistencias de las boquillas se puedan instalar desde el plano de partición, también resulta de gran ayuda, ya que esto facilita el mantenimiento.

Bloque distribuidor en 3D para trayectos óptimos del flujo.

Cortesía: HASCO

los requisitos precisos, lo que garantiza un diseño equilibrado de manera óptima con radios en todas partes y, por lo tanto, sin esquinas muertas. La manufactura aditiva en 3D con láser del canal caliente, permite fabricar los canales de distribución completos, incluyendo todas las roscas, en una sola pieza y en una única fabricación. “No es necesario reducir los insertos deflectores, que luego podrían tener fugas”, explica Stephan Hatarik. Además, la impresión 3D permite un espaciado de orificios muy reducido y configuraciones de boquillas muy variables.

FABRICAR MOLDES PARA PRODUCTOS COMPLEJOS EN MENOS ESPACIO Durante el proceso de diseño en 3D del molde, se comprobó que el problema del espacio podría resolverse con la ayuda del bloque distribuidor impreso en 3D. La exigente demanda de artículos relativamente pequeños y complejos empujó a HASCO a realizar además una simulación de llenado o análisis de flujo, un servicio que la empresa generalmente ofrece a sus clientes de forma gratuita. Esta simulación dio como resultado que el punto de entrada se moviera varios milímetros antes de la fabricación del molde para evitar inclusiones de aire.

Roman Möhs estaba satisfecho con el hecho de que el plazo de entrega del canal caliente de 8 cavidades, personalizado y diseñado con sus boquillas Techni Shot con modificaciones de rosca de 20mm, fuera solo un poco más largo. "Podemos recuperar los costes ligeramente más altos utilizando la máquina más pequeña".

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MANUFACTURA AVANZADA

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La experiencia positiva obtenida con estos proyectos es el motivo de que elm-plastic “siga colaborando estrechamente con HASCO”, dice Roman Möhs. Para elm-plastic, es una gran ventaja que todos los elementos normalizados de HASCO tengan stock disponible, y que los recambios estén disponibles sin ningún problema en caso de necesitarlos.

La manufactura aditiva en 3D con láser del canal caliente, permite fabricar los canales de distribución completos, incluyendo todas las roscas, en una sola pieza y en una única fabricación.

Sistema de canal caliente de espesor reducido. Cortesía: HASCO

RECUBRIMIENTO DLC PERMITE INYECCIÓN DE ARTÍCULOS MÉDICOS El molde tiene partes móviles en la zona de expulsión. El recubrimiento DLC (Diamond-Like Carbon) en las guías móviles reduce los coeficientes de fricción y permite una vida útil del molde considerablemente más larga sin lubricación adicional.

Aunque el proyecto actual es un artículo para tiendas de bricolaje, la ausencia de lubricación es importante para elm-plastic ya que la máquinas trabajan principalmente en un entorno de sala blanca para la producción de dispositivos médicos. Las máquinas de inyección de elm-plastic tienen accionamientos totalmente eléctricos.

SOBRELLEVAR LA CRISIS CON EL SECTOR MÉDICO Dado que elm-plastic produce principalmente productos para farmacéuticas, la empresa con sede en Eifel no ha sufrido ninguna pérdida significativa de ventas durante la crisis del coronavirus. “Nuestra gama de productos comprende principalmente materiales de envasado primario farmacéutico y dosificadores de medicamentos para medicina y el sector de veterinaria. Además de las jeringas desechables, esto también incluye productos como pipetas, aplicadores e inyectores en una amplia gama de diseños, dosificadores de medicamentos, tapones de rosca perforados, limpiadores de pipetas y muchos más”, explica Roman Möhs.

Durante la crisis del coronavirus, se han recibido más pedidos, incluso desde EE. UU., de artículos que incluyen vasos de medición y una amplia variedad de pipetas.

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El recubrimiento DLC (DiamondLike Carbon) en las guías móviles reduce los coeficientes de fricción y permite una vida útil del molde considerablemente más larga sin lubricación adicional

"Si pedimos una pieza de repuesto en la tienda online, la recibimos en uno o dos días". Ni siquiera nosotros podemos producir una pieza de repuesto tan rápido”, añade Roman Möhs. La restructuración en la web HASCO del canal caliente, contiene mucha información añadida. Una característica es el nuevo formulario de consulta muy intuitivo que se puede utilizar para solicitar sistemas de canal caliente de una manera sencilla y que ahorra tiempo. MM

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TECNOLOGÍA

ALTERNATIVAS PARA MONITOREO y gestión de moldes de inyección

Si usted es un fabricante de moldes y quiere ingresar al mundo de la prestación de servicios especializados, tenga en cuenta esta tecnología de monitoreo para sus productos.

L

a tendencia global para los fabricantes de moldes apunta hacia una transformación en la cual, parte del valor agregado que el moldero le entrega a sus clientes está en los servicios que este le puede prestar después de la entrega del herramental. Mantenimiento, gestión de la hoja de vida del molde, incluso consultoría sobre su operación durante los procesos de inyección. Después de todo, es el fabricante quien no solo ha hecho el trabajo de “cortar” el metal para transformarlo en una herramienta útil para la producción en masa. Él es quien ha diseñado sus componentes, escogido los materiales e incluso quien ha considerado los procesos térmicos que ocurren en el herramental para que este funcione óptimamente. Es por eso que los servicios del fabricante pueden extenderse en el futuro más allá de una simple proveeduría. Los siguientes componentes, lo pueden ayudar a ofrecer nuevos servicios y expandir su portafolio en un mercado muy atractivo en la actualidad latinoamericana.

Un molde solo puede desempeñarse tan bien como los componentes que lo integran, de manera que cuando usted haga una selección, se deben evaluar todos los posibles detalles como tratamientos térmicos y/o recubrimientos que reduzcan la probabilidad de desgaste prematuro o falla.

Adicionalmente a la selección de componentes es crítico que un molde reciba un mantenimiento regular y programado. Similar al uso del odómetro en un carro para programar las acciones de mantenimiento, un contador de ciclos o un monitor en un molde, al ser usado en conjunto con un sistema de mantenimiento, permite que el desempeño se lleve a cabo sin interrupciones o paros que reduzcan la eficiencia y productividad de los moldes.

Progressive Components presenta su nueva nueva serie S del Counterview, que puede ser vista desde el lado del operador al montarse sobre la parte fija del molde. Un nuevo modelo de Counterview de Alta Temperatura ofrece las mismas funcionalidades que la versión estándar con el

Nuevo modelo de Counterview de alta temperatura para instalarse en moldes de hasta 190°C. Cortesía: Progressive

beneficio adicional de poder instalarse en moldes de mayor temperatura operando a máximo 190°C. También para aislamiento a mayor temperatura, así como lograr un montaje sobre placas que no tengan una cavidad maquinada para la instalación, ha sido desarrollado el “bloque de aislamiento”. Diseñado para proteger el Monitor CVe al moldear resinas de alta temperatura, este bloque aislador permite montar monitores estándar y soportar temperaturas de hasta 180°C. Adicionalmente a los contadores y monitores instalados en el molde, Progressive ofrece la capacidad de llevar un registro preciso del activo fijo.

El nuevo sistema ProFile para seguimiento y mantenimiento simplifica la organización y administración de moldes, troqueles, máquinas y Equipos.

Este sistema basado en la nube organiza la información y documentos relacionados, así como gráficas y fotografías del activo con el beneficio adicional de localizar por GPS la ubicación actual.

Existen diferentes opciones de etiquetado disponibles y en existencia, o puede personalizarse con el logotipo de la compañía y/o la información particular de la empresa. MM

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