Máquinas herramienta CNC: Evolución e impacto en la fabricación moderna – Parte 1

Hoy en día, las máquinas herramienta de Control Numérico Computarizado o CNC son ubicuas en el sector industrial.

Caballos de batalla del sector manufacturero, las Máquinas Herramienta de Control Numérico Computarizado (CNC) forman la columna vertebral de fábricas y líneas de producción.

Armadas con sistemas de software inteligentes y procesos automatizados, ayudan a mejorar significativamente la productividad de los talleres de fábrica alrededor del mundo.

Con una sofisticación creciente a lo largo de las décadas, han reducido enormemente el trabajo tradicionalmente tedioso y agotador de fabricar múltiples componentes y partes. Nuevas tecnologías y mayores grados de precisión y automatización también han permitido fabricar equipos y componentes cada vez más sofisticados con mayor facilidad.

Pero, ¿cómo comenzaron estas máquinas herramienta? Para eso, demos un paseo por el carril de la memoria.

La Historia de las Máquinas Herramienta CNC

¿Sabía que máquinas herramienta como tornos y fresadoras estaban en uso ya en el siglo XIX?

En aquel entonces, todos los procesos se hacían manualmente. Los operadores de máquinas herramienta usaban varios botones, medidores y diales para operar sus máquinas.

Tradicionalmente, se usaban volantes para estabilizar los movimientos de las máquinas. Estos dependían de sistemas interconectados de engranajes y palancas para maniobrar las piezas de metal que se trabajaban.

Tal trabajo era laborioso y propenso a accidentes. Los operadores de máquinas tenían que cambiar manualmente las brocas de corte o taladro. También tenían que mover piezas de metal de estación en estación para realizar diferentes operaciones de mecanizado.

Después de la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron máquinas de Control Numérico o NC. A diferencia de las máquinas herramienta manuales, estas dependían de una serie de números perforados en cinta de papel o tarjetas perforadas para controlar sus movimientos.

Esto ayudó a ahorrar mano de obra y esfuerzo en el mecanizado, mientras mejoraba la precisión. También redujo la complejidad del proceso de mecanizado para los operadores, eliminando controles como volantes manuales, palancas o guías de patrón.

Cuando las computadoras entraron en escena a finales de los años 60, se inventaron las máquinas de Control Numérico Computarizado o CNC. Estas mejoraron significativamente la flexibilidad, estabilidad, precisión y productividad de los procesos de mecanizado.

Las máquinas CNC podían procesar repetidamente ciertas operaciones de corte, fresado, taladrado y mandrinado una y otra vez. Esto les permitió mejorar el rendimiento de las fábricas, y les permitió fabricar piezas más complejas en una sola operación.

A menudo, las máquinas CNC podían producir piezas mucho más complejas que incluso los operadores de herramientas más hábiles; algunas podían cambiar automáticamente las herramientas de corte y conformado específicas usadas.

Eventualmente, varias máquinas herramienta CNC se combinaron para formar lo que hoy se conoce como centros de mecanizado. Estos combinan múltiples funciones, y son automatizados por tanto software como hardware.

Los centros de mecanizado automatizaron líneas de producción y fábricas alrededor del mundo, mejorando la productividad del operador a pasos agigantados.

Entrada de Fabricantes Especializados de Máquinas Herramienta

Antes del nacimiento de fabricantes especializados de máquinas herramienta, los fabricantes de productos de alta gama tenían que diseñar y hacer sus propias máquinas. Estas eran en gran parte máquinas manuales, y eran penosas de operar y mantener.

También obligaban a los fabricantes a adquirir una amplia gama de habilidades y competencias de ingeniería, fuera de sus áreas de fortaleza en diseño y desarrollo de productos.

En aquel entonces, máquinas de fresado, torneado o grabado automatizadas o semi-automatizadas de alta gama no estaban disponibles, excepto aquellas que tenían que ser operadas manualmente.

Las cosas mejoraron significativamente cuando las empresas especializadas de máquinas herramienta entraron en escena.

La primera dentro del sector industrial surcoreano, el establecimiento de Hwacheon en los años 50 proporcionó un nuevo camino para los fabricantes en la región. Al desarrollar sus propias máquinas y tecnologías, Hwacheon catalizó el crecimiento de los fabricantes surcoreanos a lo largo de las décadas.

Innovaciones en Investigación y Desarrollo de Máquinas Herramienta

Enfocados en las necesidades únicas de la industria, los fabricantes de máquinas herramienta CNC evolucionaron a lo largo de las décadas pasadas para satisfacer las necesidades de una amplia gama de fabricantes. Incluyen sectores de vanguardia como fabricación de piezas y moldes, aeroespacial, automotriz e industrias biomédicas, hasta industrias pesadas como perforación petrolera y construcción naval.

Las demandas de nuevas soluciones de fabricación entonces y ahora son interminables. Incluyen velocidades más rápidas, mayor calidad, y materiales nuevos (y más duros) como Inconel, Titanio, y Acero Inoxidable especial.

Los cambios de Producción en Masa a fabricación «Alta Mezcla – Bajo Volumen» requieren además soluciones de fabricación flexibles just-in-time.

Las máquinas necesitan configurarse y estar operativas en un tiempo mucho más corto para satisfacer nuevas demandas de producción, reduciendo tiempo de inactividad o tiempo no productivo.

Manteniéndose al día con las necesidades de nuestros clientes manufactureros para calidad, diseño y tecnología siempre mejorados, Hwacheon invierte continuamente en I+D para crear máquinas robustas, sólidas y mecánicamente precisas para su uso.

Porque estamos cerca de nuestros clientes, aprendemos qué mejoras necesitan, reconocemos sus desafíos de fabricación existentes, y adaptamos nuestros productos a sus necesidades.

Para hacerlo, el Centro de Investigación Magok de Hwacheon realiza demostraciones de procesos de mecanizado reales. Al hacerlo, podemos desarrollar, verificar y proporcionar soluciones precisas para la nueva generación de fabricantes.

Seis Partes Esenciales de una Máquina Herramienta CNC

Con las consideraciones anteriores en mente, veamos ahora las seis partes y procesos más importantes en una Máquina Herramienta CNC.

#1 Fundición

La fundición es un elemento importante de la máquina herramienta CNC, determinando la estabilidad y rigidez básica de cada herramienta de máquina. Esto depende de la fundición usada para fundir las partes metálicas y no metálicas necesarias para la máquina, y el control de calidad usado para asegurar la pureza de los materiales usados.

Aquí, Hwacheon usa las materias primas de más alta calidad. Nuestra propia fundición produce materiales de fundición con calidad excepcional. Estos se usan para fabricar nuestras propias máquinas herramienta, así como otras máquinas y equipos. Aún operando después de 78 años de historia, nuestra fundición produce componentes clave para nuestras propias máquinas herramienta (fresado y torneado).

También suministramos componentes a empresas reputadas alrededor del mundo. Incluyen brazos y cuerpos de robot, partes para generación de energía alternativa (molinos de viento), partes de tren, equipos solares y muchos más.

#2 Portaherramientas y Engranajes

En una máquina herramienta, engranajes, portaherramientas y acoplamientos curvos son componentes cruciales que aseguran movimiento suave y articulación entre diferentes partes móviles.

Para asegurar que nuestras máquinas cumplan con estándares de calidad exigentes, Hwacheon produce y suministra nuestros propios engranajes, portaherramientas y acoplamientos curvos de alta calidad, utilizando tecnologías de fabricación de máquinas herramienta acumuladas durante un largo período.

#3 Chapa Metálica

Para fabricar chapa metálica, se necesitan dibujos incluyendo mediciones precisas. Esto es seguido por preparación de materiales, corte, mecanizado, y finalmente la instalación y ensamblaje de las máquinas herramienta mismas.

Las capacidades de fabricación de chapa metálica de Hwacheon nos permiten fabricar artículos como tanques de refrigerante, cajas de control CNC, y gabinetes de interruptores electrónicos, así como varias partes de protección contra salpicaduras. También diseñamos nuestras propias máquinas de corte láser y las usamos exitosamente en nuestra propia producción. Más allá de eso, trabajamos con fabricantes reputados para asegurar que nuestras máquinas de doblado rindan la máxima calidad.

#4 Habilidad de Raspado a Mano

El Raspado a Mano es una habilidad esencial en la fabricación de máquinas herramienta. Las máquinas de alta calidad normalmente emplean raspado a mano para asegurar que las superficies de mecanizado puedan absorber perfectamente vibraciones, controlar los movimientos más pequeños, y mantener estabilidad y precisión a pesar de tareas de corte pesado o mecanizado de precisión.

Hwacheon ha cultivado la habilidad de raspado manual que solo sus maestros experimentados pueden realizar. Nuestra habilidad de raspado a mano permite a nuestras máquinas realizar las necesidades de mecanizado de alta precisión y servicio pesado de nuestros clientes, incluso a velocidades extremadamente altas.

#5 Husillo

El rendimiento de una máquina CNC depende en gran medida del rendimiento de su husillo y la tecnología usada en la fabricación de este componente crítico. Con más de 66 años de experiencia como fabricante líder de máquinas herramienta, Hwacheon se ha mantenido a la vanguardia de la tecnología de husillos.

Nuestra excelencia en fabricación, combinada con nuestra alta capacidad en ensamblaje de precisión, nos ayuda a desarrollar husillos que tienen tolerancias ultra-precisas. Usando equipos de inspección de vanguardia y sistemas especiales de lubricación de cojinetes, nuestras máquinas pueden soportar operaciones de larga duración controladas por temperatura incluso en ciclos muy largos.

#6 Software de maquinaria

Formando el «cerebro» de una máquina herramienta CNC, el software de mecanizado ayuda a automatizar los diferentes pasos y procesos de fabricación. Ayudan a introducir muchas características de ahorro de tiempo al proceso de mecanizado, y reducen la necesidad de intervención humana frecuente.

El software de mecanizado propio de Hwacheon es estándar en todos los centros de mecanizado para mejorar la calidad de mecanizado, productividad y controlar variaciones dinámicas y de temperatura.

Esté atento a la Parte 2 de la Historia…

Gracias por seguirnos en el viaje de una Máquina Herramienta CNC.

En este artículo, trazamos la historia de las máquinas herramienta, exploramos desarrollos en innovación e I+D, y destacamos seis elementos clave en un fabricante de máquinas herramienta.

Para la parte 2 de este artículo, estaremos viendo los siguientes pasos:

• Cómo se Integran Componentes de Proveedores
• Ensamblaje de Máquinas
• Control de Calidad y Pruebas
• Embalaje, Documentación y Envío
• Entrega, Instalación y Puesta en Marcha de una Máquina

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