Producción de placas de identificación grabadas mediante fresadoras de alta velocidad
Hace tan solo una década, hubo un debate sobre el mejor proceso para la producción de placas de identificación grabadas. –siendo los principales contendientes el Pantógrafo, las Estampadoras y las Fresadoras. Desde entonces, el argumento a favor del pantógrafo casi ha seguido el camino de los dinosaurios. Esto se debe a que el pantógrafo es una máquina manual que requiere artesanos extremadamente hábiles, por lo que el proceso no se puede automatizar y se ha vuelto difícil encontrar operadores calificados. Ambos factores aumentan los costos. Las máquinas de estampado, por otro lado, siguen siendo un método viable para la producción de placas de identificación grabadas. Particularmente cuando se requieren corridas de producción muy grandes, las máquinas de estampado tienen ventajas notables. Específicamente, para tiradas de, digamos, 20 000 placas de identificación, el hecho de que estas máquinas puedan producir un par de piezas por segundo las convierte en una elección lógica. Sin embargo, para tiradas más pequeñas, los costes de funcionamiento de las máquinas de estampado reducen el atractivo. Gran parte del costo está asociado con los troqueles necesarios para el proceso, que oscilan entre $2000 y $5000 cada uno. Combine ese costo con la calidad de una placa de identificación estampada y el proceso de estampado se vuelve poco atractivo. Esto se debe a que la máquina estampadora elimina material de la pieza de trabajo empujando el troquel hacia abajo a través del material como un cortador de galletas. La fuerza creada en la ubicación del corte dobla y corta el sustrato. Con materiales maleables como el metal, esto puede significar doblarse en el borde y con otros sustratos más frágiles, pueden resultar bordes astillados. Finalmente, las máquinas de estampado tienen una funcionalidad limitada a solo estampar o cortar la pieza. Entonces, si el producto final requiere un orificio avellanado, roscado o grabado (quizás para números de serie), esto requeriría otra pieza de equipo y una operación secundaria, ambas con un costo adicional para el fabricante.
Por lo tanto, para el grabado de placas de identificación de menor volumen, las fresadoras, y específicamente las fresadoras de alta velocidad, reinan supremamente. El resto de esta entrada de blog se centrará en las características de las fresadoras de alta velocidad que brindan una ventaja competitiva en la producción de placas de identificación grabadas. .
La mayoría de los grabados de productos de identificación y placas de identificación se realizan con brocas de grabado pequeñas y fresas de extremo. Estas pequeñas herramientas deben funcionar a altas velocidades. Las fresadoras de alta velocidad con husillos de alta frecuencia de 40 000 a 60 000 RPM evacuan eficazmente las virutas del canal de corte durante el fresado y el grabado. Esto da como resultado superficies lisas y bordes sin rebabas. También elimina la necesidad de una operación secundaria de desbarbado, así como los costos asociados con ella.
El sondeo o el escaneo de superficie (mapeo) ahorra tiempo durante la configuración del trabajo y garantiza la precisión y la repetibilidad. Las sondas disponibles como componente integrado en algunas fresadoras pueden reconocer la topografía irregular de la pieza de trabajo y compensarla dinámicamente. Lo hacen tomando medidas a lo largo de la superficie de una pieza en bruto e introduciendo esos datos en el controlador de mecanizado. El controlador se ajusta automáticamente para superficies irregulares o la posición de la pieza de trabajo. A través de este proceso, se reducen los tiempos de preparación del trabajo y se minimiza el rechazo de piezas/piezas.
Si bien el sondeo puede ahorrar un tiempo valioso en la etapa inicial de la producción de placas de identificación grabadas (durante la configuración), los refrigerantes sin aceite pueden ahorrar tiempo en la etapa final. Esto se debe a que, a diferencia del aceite que deja residuos en la placa de identificación completa, ciertos refrigerantes sin aceite simplemente se evaporan. Por lo tanto, se puede eliminar la operación secundaria de desengrase, lo que reduce el costo de la mano de obra, el costo de los consumibles necesarios para la limpieza y, lo que es más importante, minimiza el tiempo total de producción de la placa de identificación grabada. .
La sujeción de piezas para aplicaciones de placas de identificación grabadas, como las series de producción de Metalphoto, puede ser problemática. Los sustratos delgados son difíciles de sostener. Esto es especialmente cierto si el fabricante utiliza un CNC convencional para grabar o cortar piezas pequeñas con un área de superficie limitada, ya que la fuerza del husillo puede literalmente "arrojar" la pieza sobre la bancada de la máquina una vez que se ha cortado por completo. De hecho, muchos fabricantes recurren al pegamento en aerosol como método de sujeción. Esto no solo es complicado, sino que también puede provocar que se doble cuando la pieza terminada se retira de la plataforma de la máquina. Además, resulta en una aplicación secundaria costosa y que requiere mucho tiempo para eliminar el pegamento de las piezas terminadas.
Sin embargo, algunas fresadoras de alta velocidad puede equiparse con mesa de vacío integrada para sujetar piezas. Por ejemplo, con la mesa de vacío de DATRON, el material delgado, que antes era difícil de asegurar, ahora se puede asegurar en solo unos segundos. Las láminas de plástico tan delgadas como 0.001”, hasta las láminas de aluminio de 0.250” de espesor se pueden asegurar rápidamente y mantener en su lugar incluso cuando las piezas se cortan completamente a través del material. Una bomba de vacío proporciona energía de vacío para que el sistema funcione. Una mesa de vacío cuenta con puertos de vacío optimizados para el flujo de aire, con cámaras de vacío empotradas, para proporcionar una distribución de vacío superior. Un sustrato permeable al gas de bajo costo sirve como un difusor de vacío de sacrificio, lo que permite que el cortador mecanice a través de la pieza de trabajo, sin cortar la mesa.
Los fabricantes de productos de identificación y placas de identificación grabadas que consideran varias máquinas CNC para fresado y grabado, deben considerar sus procesos actuales y cuál podría ser su proceso ideal. En otras palabras, es posible que actualmente estén ejecutando solo uno o dos turnos, pero en un mundo perfecto, un turno nocturno desatendido podría ser el secreto para aumentar la rentabilidad. Incluso si un turno de "luces apagadas" no está en las tarjetas, un turno de día en el que la máquina CNC puede funcionar sin supervisión le permite al operador atender otros asuntos, lo que le brinda al fabricante más productividad con un solo empleado.
Por lo tanto, elegir un CNC con el tipo correcto de gestión de herramientas es crucial. El Sistema Automático de Gestión de Herramientas requerido se compone de tres componentes separados que trabajan en sinergia:el comprobador de herramientas, el cambiador de herramientas y el software. El verificador de herramientas es un sensor mecánico que mide la longitud de la herramienta y detecta la herramienta rota. El cambiador de herramientas es un estante o bandeja que tiene espacio para herramientas de repuesto y enchufes donde la máquina coloca las herramientas rotas antes de recoger una de reemplazo. Los operadores pueden almacenar el estante con herramientas de repuesto, de modo que tengan un suministro listo en caso de que las herramientas se rompan durante la operación de "apagado de luces". El software es un programa macro que se puede configurar para ejecutar una verificación de herramientas después de ejecutar varias líneas de código. Por ejemplo, una macro de verificación de herramientas puede iniciar una verificación después de cada 500 líneas de código empleando una declaración "si/entonces" como "Medir esta herramienta; si la longitud es más corta que el parámetro (enumerado en la base de datos de herramientas del software), cambie la herramienta”.
Los fabricantes de productos de identificación y placas de identificación grabadas que se especializan en lotes de producción bajos pueden ganar eficiencia, flexibilidad y una reducción general de costos mediante el uso de máquinas de fresado de alta velocidad. Dado que la mayoría de estos fabricantes utilizan herramientas pequeñas, es imperativo que seleccionen una máquina CNC diseñada específicamente para su uso con herramientas pequeñas. Los husillos de alta velocidad son los más adecuados para herramientas pequeñas y producen piezas sin rebabas con superficies y acabados de borde superiores. La baja fuerza de estos husillos maximiza la vida útil de la herramienta y permite una sujeción de piezas innovadora, como mesas de vacío integradas que reducen los tiempos de configuración. El sondeo también hace que la configuración sea más eficiente y garantiza la precisión y la repetibilidad. La gestión automática de herramientas proporciona una reducción de costes al permitir la producción sin supervisión o sin luz. Las fresadoras de alta velocidad que brindan todas estas características brindan a los fabricantes de productos de identificación y placas de identificación grabadas una ventaja competitiva real y de reducción de costos.
Husillo de alta velocidad
Sondeo
Refrigerante sin aceite
ISujeción de piezas con mesa de vacío integrada
Administración automática de herramientas
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máquina CNC
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