El futuro del corte por chorro de agua

La precisión de las nuevas máquinas les ha permitido entrar paulatinamente en nuevos campos del corte, como es el caso de los micromaquinados; no obstante, debido a sus sistemas CNC y acorde con las actuales tendencias de esta industria, los nuevos y más importantes escenarios de despliegue para los equipos de corte por chorro giran en torno a sistemas de gestión digitales, tales como la conexión con la nube y, de manera intrí­nseca, el mantenimiento preventivo.

 

Tener control sobre la mayor parte del proceso de producción. Con ese objetivo en mente, un representante de una empresa peruana dedicada a la producción de maquinaria agrí­cola recorrió los pasillos del pabellón norte del pasado International Manufacturing Technology Show (IMTS). Su propósito era claro: ver en acción las distintas máquinas de corte por chorro de agua exhibidas en el piso de la feria y encontrar una que le permita cortar piezas en láminas de acero de diez centí­metros de espesor.

Nos encontramos con él en el estand de Flow, una empresa con más de 40 años de experiencia en la producción de este tipo de equipos. Hacer una inversión en una máquina de corte por chorro de agua no es algo para dejar al azar así­ que el empresario se acercó a cada una de las máquinas, sin importar el tamaño, e indagó por aspectos como la versatilidad para cortar distintos materiales, grosores, precisión, entre otros. Por ahora, su empresa terceriza con otra compañí­a el corte de algunas de las piezas necesarias para la fabricación de la maquinaria, pero la meta es apropiarse de este proceso e incluirlo en su lí­nea de producción.

IMTS no es precisamente una feria enfocada en máquinas para el formado y la fabricación así­ que las alternativas para este empresario no eran muchas. Flow International Corporation y Omax Corporation —empresa que este año celebra sus 25 años— son dos de los proveedores de máquinas de corte por chorro de agua más representativos en este segmento y compartieron pasillo en la exposición. Pensando en el empresario que conocimos y en otros que como él seguramente se preguntan si necesitan una máquina de corte por chorro de agua, o si es la solución para el tipo de pieza que desean producir, Metalmecánica Internacional buscó algunas de estas respuestas.

Kurt Mueller, director de productos de software de la división Shape Technologies de Flow International Corporation, indica que las máquinas de corte por chorro de agua ofrecen varias ventajas sobre otras tecnologí­as para el corte de lámina. Permiten trabajar sobre una variedad de materiales como acero inoxidable y titanio; abarcan el corte de grosores desde 1 a 600 milí­metros que no se pueden trabajar con otras técnicas como el láser o el plasma; y no requieren de mucha energí­a eléctrica porque el corte se realiza con agua y abrasivo.

Actualmente tenemos máquinas cortando piezas para la industria aeroespacial como el fuselaje de las aeronaves, piezas para los asientos, partes para mecanismos de frenos y del tren de aterrizaje. Dado que esta tecnologí­a permite cortar cualquier tipo de material, la industria aeroespacial es un nicho muy interesante porque está innovando mucho en cuestión de materiales".

Miguel Cervantes, gerente de ventas para Latinoamérica de Omax Corporation.

"Es un proceso que permite el corte de muchos materiales. Es un corte frí­o que no afecta las propiedades del material a trabajar y no causa deflexiones. Permite una gran variedad de aplicaciones en una sola máquina y con una gran cantidad de ventajas sobre otros procesos", indica Mueller.

Además de los beneficios mencionadas anteriormente, Miguel Cervantes, gerente de ventas para Latinoamérica de Omax Corporation, sostiene que estos equipos son ideales para el trabajo de una infinidad de piezas. "Actualmente tenemos máquinas cortando piezas para la industria aeroespacial como el fuselaje de las aeronaves, piezas para los asientos, partes para mecanismos de frenos y del tren de aterrizaje. Dado que esta tecnologí­a permite cortar cualquier tipo de material, la industria aeroespacial es un nicho muy interesante porque está innovando mucho en cuestión de materiales", añade.

Ejemplo de ello es la empresa norteamericana K&W Tool que se dedica a fabricar piezas y componentes para las industrias automotriz, aeroespacial y de defensa. Ellos compraron su primera máquina 120X JetMachining Center, de Omax, en 2010 y en 2016 adquirieron una segunda, ambas equipadas con un cabezal de corte opcional Tilt-A-Jet que elimina por completo el taper, lo que les permite obtener piezas terminadas.

Las aplicaciones también se extienden a la industria automotriz ya que en estas máquinas es posible cortar piezas metálicas que van en la carrocerí­a de los vehí­culos, así­ como piezas finas y pequeñas que se usan en la producción de varias partes del motor.

El tamaño de estas máquinas puede resultar abrumador, más si se tiene en cuenta las dimensiones de los pisos de producción en Latinoamérica; sin embargo, esto no es una limitante y los proveedores de la industria ofrecen soluciones pequeñas, adaptadas para el prototipado o para aplicaciones que no requieren grandes anchos de lámina.

En el caso de Flow, la mayorí­a de sus máquinas varí­an desde 1.3 metros de base hasta las más grandes de doble puente y con una base de 24 metros. "Realmente depende del tamaño de lámina tí­pico que necesitan cortar los clientes. Hay posibilidades de trabajar con máquinas más pequeñas, pero, en nuestra experiencia, un tamaño de un metro es el más común", afirma Mueller.

Omax, por su parte, presentó en IMTS alternativas como la ProtoMAX, un nuevo sistema personal de chorro de agua abrasivo compacto, autoinstalable, ideal para el prototipado y corte en bajos volúmenes de casi cualquier material de aproximadamente 1" de espesor. El sistema ofrece los beneficios de las grandes máquinas de chorro en una presentación económica, óptima para talleres pequeños, aulas de ingenierí­a, espacios de fabricación y para el uso personal.

Al respecto, Miguel Cervantes añade que esta máquina —con un área de trabajo de 300x300 milí­metros, una bomba de cinco caballos de fuerza y una presión de corte de 30.000 libras por pulgada cuadrada— está pensada principalmente para el entorno educativo, con el propósito de acercar a los ingenieros en formación a conocer este tipo de procesos, lo cual no habí­a sido posible hasta el momento por los altos costos que implicaba para un centro de enseñanza el tener una máquina de chorro de agua de envergadura industrial.

"En Latinoamérica hemos vendido alrededor de 40 máquinas en instituciones educativas y esto ha atraí­do mucho interés por parte de otras escuelas. También, para las empresas que trabajan con prototipos, podemos cortar cualquier tipo de material, hasta una pulgada de espesor. (La máquina) está limitada en el área de trabajo; sin embargo, hay muchos talleres que se dedican a hacer piezas pequeñas y la inversión inicial con esta máquina es muy baja", agrega al directivo de Omax.

Para Cervantes, más allá del tamaño, la clave a la hora de tomar una decisión de compra es determinar si el proceso de corte por chorro de agua le va a ayudar a la empresa a cumplir con la aplicación requerida. Una inversión precipitada en un equipo de estas caracterí­sticas puede afectar las finanzas de una compañí­a y, por ello, el ejecutivo de Omax enfatiza en que una vez se tiene claro que el corte de agua es el proceso ideal a utilizar, el tema económico se resuelve fácilmente.

Tendencias en corte por chorro de agua

El proceso de corte por chorro de agua, así­ como las empresas que se dedican a la producción de estas máquinas, han estado en el mercado por mucho tiempo. Además de avanzar en el método de corte y su precisión, los fabricantes han trasladado sus desarrollos e interés a aspectos como el software que controla el proceso, el mantenimiento preventivo de las máquinas, y la diversificación en las aplicaciones.

Según Mueller, Flow ha optimizado considerablemente el hardware de la máquina y ahora mira hacia el futuro con aplicaciones y mejoras en términos de software y en la productividad que se puede lograr con él. "Una de las cosas en las que estamos interesados y que los clientes están pidiendo es la integración con el Internet de las Cosas, en cómo llevar la información que viene desde la máquina para optimizar el uso de la misma y sacarle mayor provecho. Nosotros en Flow estamos revolucionando la interfaz y la manera de usar la máquina para que sea más fácil, más intuitivo y más rápido pasar del arte o el diseño, a la pieza final", explica Mueller.

La empresa está interesada en que la comunicación entre la máquina y el control se dé en la nube para, por ejemplo, ofrecer servicios complementarios de mantenimiento preventivo. "Esto quiere decir que el cliente que compra una máquina no se debe preocupar por el mantenimiento porque Flow se encarga de eso. Este programa recién inició en Estados Unidos y Latinoamérica es uno de los próximos mercados a los que vamos a llevar este modelo de apoyo al cliente", sostiene Mueller.

Por el lado de Omax, los ingenieros de desarrollo de esta compañí­a están trabajando en garantizar mayor precisión y en micromaquinado: tolerancias mucho más cerradas para poder servir a industrias más complejas como la electrónica, la industria médica y la aeroespacial, donde se necesitan cortes muy precisos de materiales muy finos.

Compensación de conicidad y capacidades de micromaquinado

En IMTS 2018, OMAX demostró la versatilidad de la máquina 80X con tecnologí­a Tilt-A-Jet de compensación gradual. La compensación de avance automatizada del Tilt-A-Jet alcanza prácticamente cero conicidad para el corte de precisión de piezas con bordes cuadrados, sin cono, incluyendo piezas entrelazadas y accesorios de cola de milano, todo mientras se mantienen tasas de corte extremadamente altas. Con el cabezal Rotary Axis resistente al agua para la producción de piezas complex3D, las capacidades del 80X se amplí­an para cortar hasta en 6 ejes.

También en la feria exhibió su máquina MicroMAX, capaz de cortar piezas extremadamente pequeñas en casi cualquier tipo de material. Este equipo utiliza codificadores lineales avanzados de alta precisión, un innovador aislamiento de vibración y un software intuitivo que permite lograr una repetibilidad de posición de menos de 3 micras y una precisión de posicionamiento de aproximadamente 15 micras (0,0006").

El MicroMAX viene equipado con una boquilla Mini MAXJET5 7/15 de alta precisión que cuenta con un orificio de 0.007" y una combinación de tubo de mezcla de 0.015" para cortar de forma rápida y precisa patrones delicados y complejos. El cabezal de corte Tilt-A-Jet también viene incluido en esta máquina y forma una corriente en chorro que lleva un abrasivo excepcionalmente fino, por lo que puede producir una ranura tan pequeña como de 0.015".

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Solución económica para cortes en 2D

Flow International Corporation aprovechó IMTS para presentar su nueva máquina de corte por chorro de agua Mach 100 que saldrá al mercado oficialmente a principios de 2019. Este equipo cuenta con varios de los mismos componentes esenciales que las soluciones de corte premium de Flow, pero en una presentación que requiere una menor inversión.

Con capacidades de corte robustas y un eje Z programable para mayor flexibilidad, el Mach 100 permite a los usuarios enfrentar con facilidad una variedad de diferentes aplicaciones de corte en 2D.

Tiene una construcción rí­gida y sistemas de accionamiento de tornillo de bola, ofreciendo una solución de corte confiable y de larga duración, adecuada para una gran variedad de aplicaciones y necesidades de corte. Disponible en varios tamaños, con accesorios de corte opcionales y opciones de bomba, el Mach 100 está respaldado además por el programa de soporte FlowCare, diseñado para brindar servicio especializado y maximizar el tiempo de actividad del chorro de agua.

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