Justo lo que recetó el doctor para la expansión comercial

El taller NC impulsa su negocio de piezas personalizadas con trayectorias de herramienta de fresado dinámicas

Al hacer productos de gel blando de venta libre y recetados, la dosis que llena cada cápsula de gel debe ser precisa. Se sigue, entonces, que el sistema de dosificación de la cantidad de formulación exige el mismo nivel de precisión. Tal es el requisito de los principales fabricantes por contrato de productos de gelatina blanda nutricionales y farmacéuticos. Para mantener sus bombas dosificadoras y equipos de producción precisos y confiables, recurren a Progressive Tool &Manufacturing Inc. (Greensboro, NC).

“Los fabricantes por contrato utilizan maquinaria personalizada que bombea el medicamento a tasas muy específicas”, dijo Ryan Thompson, ingeniero de diseño de Progressive Tool. “Obviamente, la precisión y la consistencia son importantes. Llevamos más de una década fabricando y restaurando piezas para bombas dosificadoras médicas”.

Fundada por los hermanos Daniel y Richard Thompson, Progressive Tool ha fabricado calibres y piezas de máquinas especiales en el centro de Carolina del Norte desde 1984. Principalmente, la empresa fabrica piezas personalizadas, en un promedio de cinco a 10 corridas de piezas, en lugar de mecanizado de producción. Sus clientes van desde la industria médica hasta contratistas de defensa, empresas aeroespaciales que realizan pruebas de prototipos y más. “Alrededor de una o dos veces al año, hacemos trescientos o cuatrocientos algo para un cliente”, dijo Ryan. "Pero somos principalmente un taller que fabrica cosas que fabrican, miden o ensamblan cosas".

Los empleados son fabricantes de herramientas calificados

Progressive Tool es diferente de los talleres mecánicos generales. Una cosa que la distingue, según el fundador Richard "Dick" Thompson (padre de Ryan), es que todos los empleados de la empresa son fabricantes de herramientas calificados. “Incluso si son aprendices”, dijo Dick, “son aprendices de fabricante de herramientas. Todos pueden participar, desde el dibujo hasta la fabricación”.

Según Dick, los fabricantes de herramientas hacen de todo, desde configurar el material y cuadrar las piezas hasta hacer funcionar las máquinas CNC, hacer los programas y hacer sus propias configuraciones y sus propios accesorios. “No solo tenemos operadores de máquinas o cargadores parciales”, agregó.

La empresa apoya su formación de aprendices en fabricación de herramientas y matrices, algo que ha hecho durante 30 años. Todos los empleados de la tienda terminaron un aprendizaje de cuatro años o ahora están sirviendo en uno.

Para fabricar piezas especiales, la empresa utiliza fresadoras CNC de cuatro ejes, tornos CNC multieje y máquinas de electroerosión por hilo y por penetración CNC junto con un potente software CAD/CAM que permite a los fabricantes de herramientas generar programas de máquina herramienta que pueden lograr tolerancias extremadamente estrictas.

“Usamos Mastercam [desarrollado por CNC Software Inc., Tolland, CT] para controlar todas nuestras máquinas CNC”, dijo Dick. Llamándolo "un enlace esencial", señaló que los fabricantes de herramientas de su empresa no hacen ninguna programación en la máquina herramienta. "Hacemos todo a través del software".

La compañía mantiene una reputación como uno de los talleres de más alta calidad en el área de piezas personalizadas. Esa reputación se gana, dijo Dick, al no comprometer la precisión. La mayoría de los trabajos involucran partes con tolerancias muy estrechas, dijo. Citando un trabajo médico como ejemplo, Dick describió el proceso Progressive Tool utilizado en una bomba dosificadora:“Molemos las válvulas deslizantes hasta que queden planas y paralelas a 0,0002″ [0,005 mm] sobre una parte de acero inoxidable endurecido de 0,500″ × 2″ × 10″ [12,7 × 50,8 × 254 mm] para lograr un espesor de 6 µin. [0,1524 µm] acabado.”

“Por lo general, comenzamos con un modelo sólido. Lo llevamos a Mastercam, creamos trayectorias y usamos la geometría de diseño original del modelo para ejecutar nuestras trayectorias”, dijo Dick. Aunque algunos clientes utilizan datos de estructura y diseño de alambres de dibujos en 2D, Progressive Tool prefiere utilizar modelos sólidos.

Actualización a fresado dinámico

Progressive Tool ha estado usando Mastercam durante unos 20 años. Al mismo tiempo que la empresa compró un torno con un husillo secundario, ejes C e Y y herramientas motorizadas, se actualizó a Mastercam 2017. Con esa actualización llegaron nuevas capacidades de trayectoria que asombraron a los fabricantes de herramientas.

El fresado dinámico (o tecnología de movimiento dinámico) utiliza algoritmos patentados programados en el software para detectar automáticamente cambios en el material a medida que la herramienta corta. La herramienta permanece comprometida con el material, lo que minimiza los cortes de aire y permite que las máquinas alcancen su máxima capacidad. Thompson recordó lo cautelosos que eran sus muchachos. “Nuestros fabricantes de herramientas habían visto demostraciones sobre el fresado dinámico y se mostraron escépticos”, dijo Dick. Pero cuando regresaron de la capacitación brindada por Barefoot CNC (Morganton, NC), un revendedor de Mastercam, nunca miraron hacia atrás.

Al mismo tiempo, Dick notó que el fresado dinámico no se adapta a todas las piezas ni a todos los trabajos. Sin embargo, con la aplicación correcta y las herramientas de corte correctas, el fresado dinámico “no solo funciona, es asombroso”, dijo. Una pieza que la empresa fabricó en acero inoxidable 304 que solía tardar una hora en desbastarse y terminarse ahora tarda 18 minutos. “Es tres o cuatro veces más rápido que nuestra forma anterior de hacerlo”, dijo.

Otro trabajo, cortar plástico, es correr 200 ipm, (5 m/min) girando a 6000 rpm. Y, informó, al cortar aluminio y acero, el taller puede funcionar a velocidades de hasta 50 ipm (1,2 m/min), según la profundidad de corte. “Por lo general, intentan ir desde la profundidad del diámetro completo hasta 1½ veces el diámetro. Si es un cortador de ¾" [19,05 mm], nos sentimos cómodos con una profundidad de ¾" a 1¼", señaló Ryan.

Últimamente, los fabricantes de herramientas han estado impulsando algunas de las máquinas. “Todo el mundo está presionando para ver cuánto más rápido podemos ir”, dijo Ryan.

Incluso a mayores velocidades, describió la nueva capacidad del taller para desbastar y terminar una pieza con la misma herramienta como “la diferencia entre el día y la noche”. En lugar de realizar cortes de profundidad con fresas de extremo, donde solo se quita ese fondo de 0,050″ a 0,0100″ [1,27 a 0,254 mm], dijo:“Estamos realizando cortes de profundidad total y pasos incrementales a velocidades increíbles. Además de operar a velocidades más altas, en realidad estamos extendiendo la vida útil de la herramienta. Y eso nos está ahorrando un montón”.

Asumir más trabajos

El software, junto con el nuevo equipo de producción, allana el camino para que la empresa acepte más trabajos y amplíe su negocio. “Incluso cuando fabricamos 10 y 20 partes, el ahorro de tiempo es sustancial”, dijo Ryan. Ryan señaló que, debido a los avances y velocidades posibles, Progressive Tool necesitará actualizar algunos equipos más antiguos. "Las máquinas de los años 80 ya no pueden seguir el ritmo", dijo.

El joven Thompson pasó a enumerar otros desarrollos resultantes de la actualización del software de 2017. El torno de la empresa con subhusillo y herramientas motorizadas activas multieje ha abierto muchas nuevas posibilidades comerciales.

“Con el torneado de fresado, tenemos piezas con una docena de configuraciones que ahora podemos hacer en una sola configuración. ¡No solo estamos ahorrando tiempo, sino que ahora podemos aceptar más y diferentes trabajos!”

La actualización de software proporcionó a Progressive Tool la función de simulación de máquina/verificación de corte de modelo sólido Verify de Mastercam. Dick lo llamó "un gran ahorro de tiempo" en cada trayectoria que ejecuta la empresa. “Puedo pensar en algunos proyectos en los que, mientras trabajábamos en ellos con Verify, pudimos decir:“¡No, espera! No podemos hacerlo de esta manera. Tenemos que deslizarnos y golpearlo desde atrás, y podemos recrear nuevas trayectorias de manera eficiente”.

Hoy, respaldada por la confianza en su combinación de nuevo equipo y nuevo software, Progressive Tool está asumiendo proyectos con geometrías complejas y tolerancias estrictas, ampliando su trabajo especializado de larga data:piezas personalizadas.

El beneficio de ahorro de tiempo del fresado dinámico por sí solo, dijo Ryan, ha puesto a Progressive Tool en una mejor posición para obtener más trabajos. “Ya sea que se trate de servicios médicos, de defensa, automotrices o nucleares, nuestros clientes confían en nosotros para cotizar de manera precisa y justa. El software incluso nos ha ayudado con eso”.

Según ambos Thompson, la actualización a Mastercam 2017 ayudó a reducir los plazos de entrega, los tiempos de producción y prolongó la vida útil de la herramienta, lo que ayudó a Progressive Tool a cumplir sus objetivos comerciales y a mantener su reputación en piezas personalizadas.