Maximice la eficiencia: Desbloquee ahorros de costes con mecanizado de 5 ejes

No pasa mucho tiempo desde que pone su primera máquina de 5 ejes en producción para darse cuenta de que puede hacer más con menos, y desear haberlo hecho antes. Aunque el coste inicial de invertir en mecanizado de 5 ejes y software de programación pueda parecer desalentador y fuera de alcance, es importante ver el panorama general. Un análisis riguroso del rendimiento actual de su máquina de 3 ejes es absolutamente necesario. Deberá determinar el coste de múltiples configuraciones para terminar una pieza, coste de utillaje, coste de desechos y mano de obra, tiempo perdido en reorientar piezas y calidad perdida por mover la pieza múltiples veces. Claro, el mantenimiento de una máquina de 5 ejes es un poco más laborioso, pero al final, el mecanizado de 5 ejes le ayudará a seguir siendo competitivo, permitiéndole expandir mercados y aprovechar nuevas oportunidades. Y puede esperar un ROI más rápido por configuración reducida, menos manipulación de piezas, menos errores y desechos, ciclos más cortos.

¿Qué es el mecanizado de 5 ejes?

El verdadero mecanizado de 5 ejes también se conoce como mecanizado de 5 ejes o mecanizado de 5 caras. Como implica el nombre, estas máquinas de 5 ejes tienen capacidad de operar en cinco ejes: tres lineales comunes – X, Y, Z, y dos rotacionales – A y B junto con la mesa rotativa que gira alrededor del eje Z, definida como eje C. Con estos cinco ejes, hay posibilidades casi ilimitadas en tipo y forma de piezas mecanizables. El mecanizado de 5 caras usa el enfoque "done-in-one", eliminando eficazmente la necesidad de mecanizado secundario y permitiendo mecanizar piezas complejas e intrincadas.

Industrias y procesos que se benefician del mecanizado de 5 ejes incluyen, entre otros: automoción, piezas estructurales de aviones, militar, dispositivos médicos de alta precisión y complejos, energía, armas, moldes/matrices, prototipado y más. Lo que antes era imposible en una máquina o configuración única, ahora es posible con 5 ejes.

¿En qué difiere el mecanizado CNC de 5 ejes del de 3 ejes?

Una máquina de 3 ejes, el tipo CNC más común, mueve la herramienta en tres ejes lineales – X, Y, Z. Son fáciles de programar y operar, opción perfecta de bajo coste para piezas de geometría simple. Sin embargo, con solo tres ejes, tienen limitaciones. Por ejemplo, piezas simples pero complejas, o que requieren acabado superficial de calidad, podrían necesitar múltiples configuraciones o reposicionar y sujetar en utillajes personalizados para completar todas las características, volviéndolas más propensas a errores y económicamente inviables.

Con tecnología de 5 ejes, puede mecanizar fácilmente todos los lados de una pieza simple o compleja en una sola configuración en una máquina. Sin múltiples configuraciones o reorientación de la herramienta como en 3 ejes, una pieza se mecaniza más rápido con menos posibilidad de errores.

¿Por qué debería invertir en una máquina de 5 ejes?

Quizá tiene todo el negocio que puede manejar, o está satisfecho con el status quo, y piensa "si no está roto, no lo arregles". Nada malo en eso. Pero seamos realistas: si está en el negocio, quiere sacarle el máximo provecho.

La suposición lógica es que está en el negocio para largo plazo. Así que si su taller gasta más tiempo en configuraciones que en mecanizado, o tiene problemas para aumentar tiempos de producción para cumplir requisitos de clientes, o intenta cerrar la brecha de habilidades, puede ser hora de considerar mecanizado de 5 ejes.

Aunque puede sobrevivir a estos inconvenientes, no invertir en 5 ejes podría impedir a su taller nuevas oportunidades no solo en su mercado, sino en industrias de fabricación de piezas más lucrativas.

Tome la industria de dispositivos médicos. Piezas pequeñas son intrincadas y suelen requerir fresado y acabado más intensivos. Aunque posible en 3 ejes, el tiempo de configuración adicional para fresado y superficies puede ser prohibitivo, y más manipulación aumenta posibilidad de error, resultando en oportunidad perdida.

¿Y el prototipado rápido? No lo hace por las múltiples configuraciones en 3 ejes. Pues bien, ahora con un caballo de batalla de 5 ejes en su planta, puede proporcionar prototipos rápidos a clientes.

Otra área de mejora: proceso de taladrado altamente fiable – agujeros interpolados – que puede refinarse en 5 ejes. Eliminaría la necesidad de usar taladro de utillaje para alineación de componentes antes de mandrinar, como en 3 ejes.

Quizá gasta herramientas en su 3 ejes como cuchillo caliente en mantequilla. La capacidad de 5 ejes para inclinar herramienta o mesa manteniendo posición de corte óptima y carga de viruta constante, junto con reducción de tiempos de ciclo, alarga vida de herramienta.

Quizá cree que no tiene espacio para 5 ejes. Piénselo de nuevo. Una máquina de 5 ejes hace el trabajo de varias de 3 ejes. Piense en espacio ahorrado para otras tecnologías, o más máquinas de 5 ejes.

A medida que plazos se vuelven más críticos y trabajos más complejos en geometrías y piezas multi-cara, ángulos incómodos, características intrincadas y complejidades, tener una máquina de 5 ejes podría ser su nuevo mejor amigo.

Beneficios del mecanizado de 5 ejes

Aunque las máquinas de 5 ejes parezcan más adecuadas para mecanizado complejo o piezas complicadas, también despachan rápido sus piezas cotidianas básicas. La justificación para una máquina de 5 ejes solo por esto, ya es suficiente para cambiar. Las máquinas de 5 caras son realmente aptas para trabajos generales y especiales. Razones para considerar mecanizado de 5 ejes:

1. Mecanizado en configuración única

Configuraciones reducidas para piezas simples y complejas aumentan no solo tiempo de producción sino calidad significativamente. Con enfoque done-in-one, ahorra tiempo y dinero y mejor utilización de todo equipo. No es raro pasar de 5 configuraciones a 1 con 5 ejes.

2. Menos utillaje o utillaje simple e inexpensivo

Al eliminar configuraciones secundarias, el requerimiento de utillaje especial puede reducirse o eliminarse. Menos configuraciones, menos preparación de utillaje, reduce necesidad de máquinas o mano de obra adicionales.

3. Mecanizar formas más complejas

Con más ángulos para posicionar la pieza y más acceso a ella, el mecanizado de 5 ejes permite operaciones de trayectoria de herramienta únicas y capacidad de mecanizar formas más complejas con gran precisión.

4. Se pueden usar herramientas de corte más cortas

Con mecanizado de 5 ejes, puede usar herramientas más cortas porque con 5 ejes puede inclinar la herramienta alejándola de la pieza. Esto produce mayores velocidades de corte, menos vibraciones de herramienta, mejor acabado superficial y menos deflexión.

5. Mejor acabado superficial

Con menos vibración por herramientas más cortas, habrá mejor acabado. Además, al tener mesa o husillo rotativo, se logran cortes más consistentes para superficie más suave.

6. Eliminación de material más rápida

Con mecanizado de 5 ejes, la herramienta es perpendicular a la superficie de corte y puede eliminar más material por pasada, resultando en menores tiempos de ciclo y eliminación más rápida.

7. Coste laboral por pieza reducido

Reducir configuraciones y utillaje significa que un maquinista podría manejar una máquina con atención limitada, y/o manejar varias máquinas a la vez.

8. Plazos de entrega más cortos

Menos configuraciones significan producir pieza en fracción del tiempo. Menos tiempo es más dinero. Incluso podría hacer entregas rápidas en series cortas, e incluso entrar en prototipado.

9. Mayor precisión de pieza

Mayor precisión al no necesitar mover la pieza para configuraciones o entre múltiples máquinas.

10. Espacio en planta mejorado

Una máquina de 5 ejes puede reemplazar varias de 3 ejes, ahorrando espacio.

11. Ahorro de costes mayor y ROI más rápido

Mejor vida de herramienta, menos errores y desechos, menos utillaje y configuraciones, espacio reducido. Y con más flexibilidad de mecanizado, el mecanizado de 5 ejes es dinero en su bolsillo y retorno más rápido de su inversión en mecanizado de 5 ejes.

12. Oportunidades expandidas en más mercados

Si no mecaniza piezas de 5 ejes, su competidor sí, y probablemente gana licitaciones para las que su taller no está equipado. Además de ventaja tecnológica, un 5 ejes abre puertas a competir por más contratos en más mercados. Con 5 ejes puede hacer casi cualquier cosa en menos tiempo, menos operaciones y menor coste por pieza.

Desmintiendo los mitos más comunes del mecanizado de 5 ejes

Demasiado caro

Es cierto que las máquinas de 5 ejes son más caras. Obtiene lo que paga. Para garantizar alta precisión y exactitud, estas máquinas están sólidamente construidas para resistir fuerzas del corte y movimiento continuo de ejes. Equipadas con servomotores altamente responsivos para responder a miles de comandos simultáneos, mesas rotativas de alta precisión para posicionar pieza, y alta potencia de procesamiento para procesar datos lo suficientemente rápido. El valor de estos beneficios supera con creces su coste, permitiendo producir gama más amplia de trabajo más rentablemente.

Difícil de programar

Desafortunadamente, viejas máquinas de 5 ejes de antaño dieron mala fama a las de hoy. Las modernas a menudo incluyen software de programación fácil de usar, y si necesita algo más robusto, los programas CAM más populares han cerrado esa brecha.

Más colisiones

Aunque el movimiento de múltiples ejes aumenta incidencia de colisiones, la mayoría de máquinas de 5 ejes vienen con o pueden equiparse con software de evitación de colisiones que simula el proceso de corte antes de ejecutar la máquina. No solo controla choques, sino que también reduce tiempos de configuración.

No precisas

De hecho, lo contrario es cierto. Con configuraciones reducidas, una máquina de 5 ejes se vuelve más precisa que una de 3 ejes que requiere múltiples configuraciones secundarias que aumentan probabilidad de error.

Necesitan operadores altamente cualificados para programar

Como 5 ejes es más complejo, sin duda se requieren operadores más cualificados. Se necesita buena comprensión del movimiento de máquina, buenas habilidades de visualización 3D, capacidad para crear trayectorias de herramienta apropiadas y conocimiento extensivo de software CAM. Cabe notar que, aunque un maquinista cualificado ayuda a maximizar capacidades de 5 ejes, el control y software de la máquina son igualmente importantes. Y con buena formación de un socio de máquinas herramienta reputable y conocedor como Productivity y MMT Productivity, este obstáculo se supera fácilmente.

Domine el arte del mecanizado de 5 ejes con Productivity y MMT Productivity

Aunque el mecanizado de 5 ejes parezca desalentador, es una gran forma de diferenciar su taller de competidores, y devolverá enormes dividendos. Con mecanizado de 5 ejes producirá piezas más eficientemente, rápido y con mayor precisión, aumentará gama de trabajo y abrirá áreas de producción que ni consideraba posibles. Con enfoque done-in-one, sus operadores pueden pasar más tiempo gestionando máquinas adicionales. Puede contar con 5 ejes para cosechar beneficios por años.

Si esta información ha despertado su interés y apaciguado algunos miedos del mecanizado de 5 ejes, podemos ayudarle a encaminarse hacia el mecanizado de 5 caras. En Productivity y MMT Productivity, entendemos que moverse a 5 ejes es gran inversión. Trabajaremos con usted para evaluar sus operaciones, y con múltiples líneas de máquinas de 5 ejes de alta calidad, igualaremos la máquina correcta a su aplicación. Todo respaldado por personal de aplicaciones y servicio altamente cualificado en tecnología de 5 ejes. Nos aseguraremos de que obtenga la máquina correcta y la ponga en producción rápido, con fuerte soporte y formación. Consulte nuestras líneas de máquinas de 5 ejes – Haas, Matsuura MX, series MAM72 y CUBLEX, Makino Vertical y Horizontal 5 ejes, Hwacheon.

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