Corte por láser de fibra: reduzca el rectificado y desbarbado con lengüetas

¿Usted prefiere garantizar velocidad o precisión? La eficiencia operativa en corte metálico se debate en este dilema, pues la reducción de operaciones secundarias implica disminuir significativamente el ritmo de corte. Este artículo expone el caso de una empresa que, apoyada en nuevas tecnologías y entendiendo bien esta dualidad, ha logrado mejoras en sus procesos.

 ¿Qué haría usted con USD 100.000 extra? Desde invertir en nueva maquinaria y tecnología hasta compensar a los empleados y realizar mejoras en el taller, cualquier fabricante podría encontrar fácilmente una gran variedad de formas de utilizar ese dinero. Pero, para aquellas empresas que emplean corte por láser de fibra, una solución puede ser eliminar el tiempo y el costo asociados con el rectificado y desbarbado, al tiempo que aumenta la rentabilidad.

Alguna vez considerados fuera del alcance para muchos fabricantes de piezas de metal, los láseres de fibra están encontrando su camino en más y más talleres. El haz de láser concentrado de un láser de fibra brinda una notable mejora en la calidad del borde sobre el CO2, el chorro de agua y otras opciones de procesamiento de metales. Debido a su corta longitud de onda, menor tamaño del kerf, densidad y alta calidad de haz, los láseres de fibra son la mejor opción para aplicaciones de geometría intrincada y de alto volumen.

En general, los cortes más ajustados significan nidos más eficientes, y una utilización más completa del material significa tasas de desperdicio reducidas. Con estas ventajas, se garantiza prácticamente un retorno más rápido de una inversión de láser de fibra, ¿verdad? No tan rápido.

En términos generales, cuanto más grueso sea el material y más veloz se corte, peor será la calidad del borde. En consecuencia, un corte más rápido significa más rectificado y desbarbado secundario, especialmente con láseres de fibra. Para muchos usuarios de láser de fibra, la mejor manera de reducir el desperdicio es ralentizar la operación de corte dentro de un rango de 200 ipm, negando, para todos los propósitos prácticos, muchas de las ventajas de velocidad de la máquina. Las empresas que emplean láseres de fibra se sienten obligadas a elegir entre velocidad y calidad.

Además, hay una serie de costos adicionales asociados con el procesamiento del material, y el corte por láser de fibra no es una excepción. Desde consumibles y mantenimiento hasta el software asociado y el recurso humano, los costos involucrados a veces pueden parecer abrumadores; sin embargo, cuando las operaciones posteriores pueden reducirse o eliminarse, los fabricantes pueden sentir un profundo respiro de alivio al saber que están compensando los costos del corte por láser, que de otro modo serían necesarios.

Control de pestañas

El corte de lengüetas, un método común para estabilizar y asegurar las piezas durante el proceso de corte, ayuda a los fabricantes a garantizar un corte limpio y minimiza el riesgo de dañar una parte o incluso el cabezal de corte por láser; sin embargo, en el lado negativo, las lengüetas y los remanentes de las lengüetas a menudo deben eliminarse manualmente y las piezas deben ser rectificadas y desbarbadas en operaciones secundarias.

El corte de lengüetas empotrado es una creación del gerente de producto de SigmaNest, Kevin Keane. La idea surgió de un sistema de software de manufactura anterior que vio mientras visitaba la planta de un cliente potencial.

Existe una solución para reducir o incluso eliminar la necesidad de rectificar y desbarbar después del corte por láser. Una nueva característica en el software SigmaNest, de SigmaTek, crea lengüetas empotradas para asegurar las piezas durante el proceso de corte. Esta característica ofrece piezas limpias que se quitan fácilmente del nido. No tener bordes ásperos, lo que significa poco o nada de rectificado y ningún (o pocos) recursos adicionales. Para el fabricante promedio, la función de corte de lengüetas empotrada impacta de manera rápida y medible a la calidad de la pieza y el resultado final de la empresa.

“Las diferentes máquinas de corte tienen diversas formas de manejar la compensación de kerf en los controles CNC y esos primeros intentos no fueron confiables”, explica Keane. “Nuestra idea fue desarrollar una forma para que los usuarios controlen el ancho y la profundidad de las lengüetas exactamente de la forma que deseen. De esta manera, las piezas cortadas por láser se pueden procesar de manera eficiente sin comprometer la velocidad de corte o la calidad de la pieza”, agregó.

Para obtener resultados óptimos, se recomienda que los operadores de la máquina se tomen un poco de tiempo para realizar una muestra de prueba y calibrar el tamaño de la pestaña para su propia aplicación. Lo ideal es que el área de la pestaña empotrada se sienta suave al tacto. Uno no debe sentir bordes afilados, topes, agujeros o socavados.

Keane señala que, si bien esta característica ciertamente beneficia a una amplia gama de aplicaciones, es una solución perfecta para los fabricantes para los que el corte láser es seguido por operaciones secundarias. Por ejemplo, las piezas de acero al carbono a menudo terminan recubiertas por polvo o pintadas y son perfectas para el corte de lengüetas empotradas.

Puesto a prueba 

Como un taller especializado que proporciona corte láser de precisión de metales, Laser Cutting Services Inc. (LCSI) con sede en Tualatin, Oregon, proporciona servicios de corte láser. Fundada en 1995, la compañía atiende clientes que representan una variedad de industrias que requieren piezas de alta precisión y tolerancias estrictas.

LCSI opera cuatro láseres Mazak (CO2 y fibra) que van desde 2.5 kW a 4 kW. Estos láseres incorporan cabezales de corte sin contacto y de enfoque automático junto con sistemas automatizados de carga y descarga que aumentan la productividad al minimizar la configuración y el tiempo de inactividad. Diseñadas y optimizadas para el corte de placas pesadas, LCSI utiliza habitualmente estas máquinas para cortar chapas de acero de hasta 1 pulgada de espesor, inoxidables de hasta 5/8 in de espesor y aluminio de hasta 1/2 in de espesor.

Con dos turnos procesando cientos de pedidos cada semana, el tiempo de limpieza de las partes y los costos relacionados se habían convertido en un problema.

“En este negocio, tu reputación lo es todo”, indica Stanley Walker, presidente de LCSI. “Venimos a trabajar todos los días con la misión de brindar a nuestros clientes la mejor calidad y el mejor servicio de la industria. Confiamos en las nuevas tecnologías para mantenernos por delante de la competencia y obtener los resultados que necesitamos para satisfacer las demandas de los clientes. Una y otra vez, SigmaNest está a la vanguardia de estos nuevos avances. Cuando nos contactaron sobre una nueva función que reduciría el desbarbado, estábamos ansiosos por ponerla a prueba”.

Como usuario de SigmaNest desde hace mucho tiempo, LCSI confiaba en que la nueva función de corte de lengüetas empotradas proporcionaría mejoras; sin embargo, el impacto que tuvo en la calidad y limpieza de las piezas superó totalmente las expectativas de la compañía. El corte de lengüetas empotradas dio lugar a una rápida eliminación de lengüetas y poca o ninguna necesidad de rectificado o desbarbado.

“Vimos piezas perfectas cortadas con láser de fibra sin bordes ásperos”, dice Walker. “La reducción del rectificado en más de 4,000 piezas nos ahorra horas de tiempo de rectificado y sus costos asociados, lo que nos permite ser más receptivos y rentables para nuestra creciente base de clientes”.

En el caso de LCSI, se estima que la reducción o eliminación de las operaciones de rectificado y desbarbado ahorra a la compañía aproximadamente USD 100.000 anuales en costos laborales. Para los fabricantes que enfrentan márgenes estrechos y una competencia dura, esto ofrece una gran ventaja competitiva.

El supervisor de programación de LCSI, David Keniston, señala que, aunque se tarda un poco más en publicar las hojas debido a la codificación adicional, vale la pena el tiempo extra necesario para configurar los nidos con las nuevas funciones. 

“Con menos tiempo dedicado a rectificar y desbarbar piezas, definitivamente ahorraremos tiempo y costos en el proceso de limpieza”, agrega Keniston. “Y podremos ejecutar más programaciones en lugar de tener que usar funciones como la autodestrucción”.

Resultados medibles

Con el corte por láser de fibra, algunos costos adicionales son inevitables, incluso se justifican: consumibles, reparaciones, mejoras de software, etc. Pero tomar o reasignar recursos para el rectificado, desbarbado y limpieza relacionada no deben ser unos de ellos.

Se ha demostrado que el corte de lengüetas empotradas de SigmaNest no solo reduce los costos de mano de obra, sino también los asociados y consumibles relacionados con el rectificado y desbarbado. Para las organizaciones con múltiples láseres, esto puede traducirse fácilmente en ahorros de cientos de miles de dólares. 

Menos rectificado también significa un área de trabajo más limpia, sin polvo dañino y contaminantes en el aire que perjudican a los trabajadores y las máquinas. También hay importantes amortizaciones de tiempo, costo y calidad con las operaciones de freno de prensa, soldadura, pintura y limpieza.

 

*Artículo publicado originalmente en FAB Shop Magazine Direct.