PumpWorks Industrial Aumenta Eficiencia de Producción para Vencer Competencia Global

Con sede en Houston, Texas, este fabricante de bombas ANSI para una gama de industrias que se extienden desde minería y minerales hasta farmacéutica y petróleo y gas está orgulloso de su filosofía «hecho en EE. UU.». Para mantenerse adelante de la competencia, gran parte de la cual viene del extranjero, PumpWorks Industrial está en una misión constante para mejorar la eficiencia de producción. Según el gerente general de la empresa, Michael Hohenstein, maquinaria avanzada —junto con software de monitorización de máquinas y el utillaje más reciente— permite al taller reducir significativamente los tiempos de ciclo, lo que a su vez juega un papel importante en lograr esa eficiencia tan necesaria. Como resultado, la empresa ha aumentado su productividad en un 50 por ciento año tras año.

Diseño de Bomba

PumpWorks, en negocio desde 2014, actualmente tiene miles de bombas en uso en el campo. La ubicación de Houston es la más nueva entre los otros fabricantes de la marca PumpWorks que datan de 1978. Lo que distingue a las bombas ANSI de PumpWorks de la competencia, según el Sr. Hohenstein, son las muchas mejoras de diseño que son parte de su oferta de bomba estándar que aumentan la fiabilidad y mantenibilidad general de la bomba sin un aumento en el precio para el cliente.

Muchas de las características incorporadas en los diseños de las líneas de productos ANSI fueron inspiradas por los años de experiencia de la empresa como proveedor líder de bombas API 610, aplicando los estándares del American Petroleum Institute (API). Algunas de estas características tipo API incluyen aletas en el bastidor de potencia para disipación de calor, un disco flinger en el eje que niebla el aceite interno para enfriar los cojinetes no sumergidos de la bomba, y un recubrimiento sellante que se rocía en la cavidad interior del bastidor de potencia.

Estas características específicas se enfocan en reducir la temperatura de cojinetes y aumentar la vida de cojinetes del bastidor de potencia, aumentando así la fiabilidad. El bastidor de potencia también viene con un eje de acero inoxidable como parte de la oferta estándar. Además, el material base usado en la construcción de las bombas es acero al carbono para mayor durabilidad, según el Sr. Hohenstein, comparado con bombas ANSI de competidores que están hechas de hierro dúctil y/o fundición.

A través de pruebas, PumpWorks determinó que su bastidor de potencia corre temperaturas de operación de cojinetes 15-20 °F más bajas que los tipos de aceite de inundación de competidores y proporciona hasta 30 % más vida de cojinete. Este hecho, junto con las otras características tipo API, aumenta significativamente la fiabilidad de la bomba, lo cual es primordial en el campo. Las fallas de bomba pueden ser muy costosas para los usuarios finales.

Además de características que aumentan fiabilidad, la bomba PumpWorks está diseñada para servicio más fácil. Una tuerca de drenaje de aceite magnética ubicada en el lado presenta fácil acceso, y un tapón de llenado de aceite sellado y tapado de 1 pulgada de diámetro elimina el riesgo de suciedad y otros contaminantes cayendo en el bastidor de potencia mientras proporciona ½ pulgada más de acceso al llenar. Visores ubicados en ambos lados de la bomba ofrecen vistas sin obstrucción para verificar niveles de aceite sin importar cómo esté posicionada la bomba en un sitio de aplicación.

Manteniendo el Ritmo

Clave para los procesos de fabricación de bombas efectivos del taller es consistentemente mantener el ritmo con los avances en tecnología de máquina herramienta. Hacerlo ha permitido al taller no solo reducir sus tiempos de puesta a punto, sino también el número de puestas a punto requeridas para procesar piezas. Con las últimas capacidades de máquina herramienta, incluyendo multitarea, el taller logra puestas a punto únicas para procesamiento de piezas done-in-one, lo que a su vez acorta tiempos de ciclo e impulsa calidad y precisión de pieza.

Todas las instalaciones/divisiones de PumpWorks usan solo máquinas Mazak. Cuando la instalación de Houston abrió, también siguió el ejemplo e incorporó dos máquinas multitarea Integrex i-400S, un centro de torneado QTN-250, un centro de torneado Slant Turn Nexus (STN) 550, un centro de mecanizado horizontal HCN-6800 y, más recientemente, una máquina multitarea Integrex i-630V/6.

La Integrex i-400S tiene un cabezal de husillo/motor integral principal con un husillo de 40 hp, 3.300 rpm que proporciona al taller una gama de capacidades de mecanizado, desde corte pesado a bajas velocidades hasta procesamiento de acero al carbono y otros materiales de aleación a altas velocidades. El eje C de sujeción rígida de la máquina indexa en incrementos de 0,0001 grados para alta precisión, mientras que su segundo husillo de torneado de 35 hp, 4.000 rpm también cuenta con un husillo/motor integral para asegurar mecanizado de alta eficiencia para operaciones secundarias. Para funcionalidad multitarea adicional, la máquina emplea un husillo de fresado de 30 hp, 12.000 rpm montado en el eje B rotativo con un rango de 240 grados en incrementos de indexación de 0,0001 grados.

Con un paquete de plato pasante estándar, el QTN-250 de dos ejes procesa eficientemente amplias gamas de piezas para PumpWorks. La máquina, trabajando con un alimentador de barra, proporciona un tamaño máximo de diámetro de alimentación de barra de 2,6 pulgadas y tamaño máximo de diámetro de mecanizado de pieza de 13,780 pulgadas.

El STN 550 de servicio pesado de PumpWorks emplea un cabezal sólidamente construido con un orificio de 10,8 pulgadas de diámetro y un husillo de torneado de 1.000 rpm, 60 hp que genera hasta 5.163 pies-libra de par. El husillo de la máquina también acomoda un tamaño de plato de 21 pulgadas.

Trabajando juntos en una celda con el STN 550, el HCN-6800 II está equipado con un husillo CAT 50 de 50 hp, 10.000 rpm. El cambiador de herramientas automático de la máquina almacena hasta 43 herramientas y acomoda diámetros máximos de herramienta de 10,24 pulgadas. La mesa rotativa NC de la máquina rota 90 grados en 1,9 segundos y cuenta con incrementos mínimos de 0,001 grados para indexado y mecanizado preciso de cuatro ejes.

Como el Mazak más nuevo en PumpWorks, la Integrex i-630V/6 luce un husillo de torneado de 50 hp, 550 rpm con control de eje C y un husillo de fresado CAT 50 rígido de 10.000 rpm con inclinación de eje B de -30/+120 grados. Un cambiador de herramientas automático suministra al husillo de fresado hasta 160 herramientas para operaciones de corte continuas.

La celda STN 550 y HCN-6800 II produce una familia particular de piezas que, según el Sr. Hohenstein, es desafortunadamente imposible de mecanizar usando procesamiento done-in-one. Sin embargo, con esta celda Mazak, el taller ha eliminado básicamente cualquier pérdida de tiempo debido a puestas a punto porque las piezas se mueven de una máquina a la otra, y utillaje personalizado producido internamente orienta piezas en cero sin tener que tocar. El utillaje localiza las piezas para las máquinas, eliminando así la necesidad de que los operadores realicen la tarea.

«Mientras los Mazaks juegan un papel muy clave en nuestra fabricación, trabajan en tándem con nuestro utillaje personalizado diseñado internamente», explica el Gerente de Operaciones Charles Harvey. «Con este utillaje innovador, a menudo somos capaces de reducir tres o cuatro operaciones a solo una, y los utillajes también proporcionan la fuerza y estabilidad para tomar cortes pesados para reducir aún más tiempos de ciclo».

PumpWorks sí tiene automatización trabajando con su Integrex i-400S. Pero aparte de eso, la clave es producción done-in-one con sus Mazaks. «Lo que otros talleres podrían estar haciendo con tres o cuatro máquinas en fila, hacemos con un Mazak multitarea», dice el Sr. Harvey.

Según él, el taller no busca máquinas basadas en un conjunto de criterios. En su lugar, las decisiones se basan en una necesidad de producto. «Empezamos con la pieza y trabajamos hacia atrás hacia la adquisición de una máquina que optimice nuestro mecanizado en términos de tiempos de ciclo y calidad de pieza», dice. «Las capacidades que Mazak ofrece con su gama de máquinas ha sido más que suficiente para lo que necesitamos y nos da una ventaja competitiva».

Requisitos de Amplio Rango

El taller produce unas 3.600 bombas por año. Además de mecanizado, hace pruebas hidrostáticas, pintura, ensamblaje y empaquetado. Algunos componentes, como cojinetes y juntas, se compran, pero aparte de esos, el taller produce todos los componentes de las bombas.

Los tamaños de pieza pueden variar desde 6 pulgadas de diámetro a más de 30 pulgadas de diámetro. Tolerancias tan ajustadas como 0,0004 pulgadas. Los componentes de una bomba incluyen la carcasa, un impulsor, una tapa/caja de empaque que encierra el impulsor y la caja/sellos para lo que se conoce como los «componentes de extremo húmedo» de la bomba. El extremo de potencia de la bomba tiene un eje a través de su centro así como cojinetes y carcasa. Estos varios componentes se ensamblan juntos según los requisitos de los clientes y están listos para enchufar y usar con la tubería existente de los clientes.

Dependiendo de la aplicación, la metalurgia de las bombas puede variar significativamente. Si se bombea un químico altamente tóxico o mortal, por ejemplo, la bomba se haría de un material de alta aleación como Hastelloy C. Otras bombas pueden requerir materiales de 100 % níquel, pero una bomba usada para petróleo y gas puede ser de acero al carbono o acero inoxidable. Desde un punto de vista de mecanizado, el acero al carbono es un poco más difícil de cortar que una pieza de fundición o hierro dúctil. Como resultado de las aplicaciones de amplio rango, el taller ha invertido fuertemente en tecnología de mecanizado Mazak.

El taller trabaja estrechamente con sus proveedores de utillaje y confía en su consejo para mecanizar los diversos materiales duros. El taller está constantemente buscando mejorar y trae proveedores de utillaje regularmente para evaluaciones y para aprender sobre nuevo utillaje que ayudará al taller a optimizar procesos de mecanizado y reducir aún más ciclos. «Y sin importar el tipo de nuevos insertos o herramientas de corte, la potencia y capacidades de nuestros Mazaks nos permiten tomar plena ventaja de ellos», añade el Sr. Harvey.

Uno de los objetivos del taller, según el Sr. Hohenstein, es ser un líder en fabricación de bombas ANSI en el mercado, y él cree que está bien encaminado. Se dedica a mejoras continuas para todo, desde ventas y marketing hasta tecnología de máquina y utillaje con inversiones internas sostenidas. Prevé el desarrollo y fabricación de diferentes tipos de bombas y líneas de productos para mercados existentes y nuevos. Para ese nuevo trabajo y para mayor volumen de líneas de productos existentes, sabe que PumpWorks buscará a Mazak para proporcionar la tecnología de fabricación requerida para producir esas nuevas líneas.

Mazak Corp. | 800-231-1456 | mazakusa.com

PumpWorks | 855-979-9139 | pumpworks.com