Los 5 Principales Desafíos del Metalmecánico y Soluciones Expertas

Hay mucho que saber sobre metalmecánica. Cuando surgen problemas, ¿qué hace? Hablamos con los especialistas que promedian más de 20 años de experiencia para descubrir las mejores soluciones a problemas comunes de metalmecánica y mecanizado.

¿Cuáles son los principales desafíos del metalmecánico? Recientemente hablamos con tres especialistas en metalmecánica de MSC, Ray Gavin, Terry Stahl y Don Branum, para averiguar qué tipos de desafíos de mecanizado, herramientas y procesos experimentan sus clientes —y cómo les ayudan a encontrar formas de superar los problemas. Los especialistas en metalmecánica de MSC trabajan estrechamente con sus clientes asignados para encontrar las mejores soluciones agnósticas de proveedor a problemas en mecanizado, herramientas, mantenimiento de fluidos y productividad.

Aquí hay una visión general de las cinco áreas principales donde los especialistas en metalmecánica de MSC ven problemas regularmente.

1. Materiales de Metalmecánica

Un amplio espectro de materiales a base de metal están en uso en la fabricación hoy, incluyendo: hierros fundidos y dúctiles, acero bajo en carbono, acero de aleación, acero para herramientas, acero cementado, acero inoxidable, superaleaciones y aleaciones de alta temperatura. Cada una de estas categorías de materiales mecaniza de manera diferente basada en sus estructuras. A menudo, los especialistas en metalmecánica ayudan a seleccionar el sustrato de carburo adecuado, recubrimientos, plaquita o geometría de carburo sólido con la preparación de filo correcta, asegurando que tengan la mejor herramienta para una operación.

"Uno de los grandes problemas que veo es que los clientes pueden saber que necesitan un cierto tipo de herramienta de corte, pero no necesariamente se dan cuenta de que necesitan el grado correcto diseñado para cortar titanio o Inconel u otros aceros duros", dice Terry Stahl, un especialista en metalmecánica de MSC basado en San Antonio. Stahl ha estado en el negocio del metalmecánico por más de 30 años —con 22 años en aeroespacial. Stahl atiende a muchos fabricantes médicos en las regiones de Texas Este y Louisiana Norte. Sus clientes usan muchas superaleaciones. Estos metales duros son donde la mayoría de los especialistas ven a sus clientes teniendo problemas.

"Algunos clientes están quemando sus fresas de extremo y quemando sus plaquitas porque no las están corriendo correctamente [para el material que están usando]", dice Stahl. "Principalmente vemos problemas de programación. A menudo vemos muchas operaciones extra que no necesitan, así que podemos ayudarles a eliminar algunos de los pasos."

Al eliminar pasos de trayectoria de herramienta y operacionales innecesarios, Stahl dice que pueden ayudar a aumentar la vida útil de la herramienta —y reducir el tiempo que toma hacer piezas.

"En muchos talleres, he podido ayudar a reducir dramáticamente sus horas extra", dice Stahl. "¿Cómo? Reduciendo el tiempo de ciclo e incrementando las piezas donde no tienen que pasar 10 horas a la semana sacando la misma cantidad."

2. Limpieza de Refrigerante y Fluidos de Corte

El refrigerante limpio con concentración adecuada en realidad aumenta y estabiliza la vida útil de la herramienta, encuentran los especialistas. La concentración correcta y el mantenimiento mensual del refrigerante aumentarán la vida útil de la herramienta, eliminarán espuma, olores o dermatitis dañina para la piel.

Para obtener una mejor comprensión de los problemas de refrigerante, aquí hay un ejemplo del mundo real de Ray Gavin, quien atiende la región Sureste en Florida. Gavin tiene 40 años de experiencia en mecanizado y metalmecánica.

Uno de sus clientes, un fabricante aeroespacial en Orlando, opera 24/7 y tenía un problema de dos partes con el refrigerante. Primero, las piezas se manchaban por un residuo a base de aceite dentro de la máquina —y segundo, luego tenían que llevar esas piezas a una estación de lavado para limpiar las piezas teñidas de aceite.

"Traje un refrigerante sintético y lo probé por tres meses en una máquina muy usada en la que hacían muchas piezas", dice Gavin. "Eso fue muy bien: No tuvieron dermatitis, no tuvieron marcas ni manchas en las piezas, y así descubrieron que podían sacar las piezas de la máquina mucho más limpias."

El cristal en la campana de la máquina también estaba más limpio. Ahora podían ver las piezas siendo hechas mucho más fácil. El residuo de aceite se fue —completamente. Uno de los mejores resultados de esta prueba, según Gavin, fue que este fabricante pudo saltarse y eliminar un proceso completo. La operación de lavado y soplado para limpiar las piezas ya no era necesaria. Ahorró a la empresa alrededor de 20 minutos por pieza solo en la operación de limpieza —y lo hacían unas cinco veces al día en un día de 24 horas —ahorrándoles unos $100 al día, o $36,500 al año.

El éxito de la prueba inicial llevó a un proyecto mayor que extendió el mismo refrigerante sintético a aproximadamente 20 máquinas CNC. ¿El resultado? Ahorros de costos en general de $40,000 al año en refrigerante, porque necesitaban menos refrigerante que antes —así como ahorros de $6,000 al año en mantenimiento de sumidero, ya que estaba mucho más limpio —y $4,000 ahorrados en gestión de residuos.

¿Qué traerá el futuro a los fluidos? Lea "El Futuro de los Fluidos de Metalmecánica, Lubricantes de Máquina y Refrigerantes".

3. Fijación y Sujeción de Trabajo

El tiempo de configuración y el uso de fijaciones puede consumir mucho tiempo. Tiempos de configuración más cortos generan ventajas de costo. Las aplicaciones de torneado y fresado pueden convertirse en fijaciones de cambio rápido y precisas con alta repetibilidad y precisión para asegurar productividad de alta calidad, encuentran los especialistas.

"Más y más producción en menos tiempo" es el mantra. La búsqueda de mayor productividad es la fuerza impulsora detrás de esta tendencia de solución.

"Cuanto más rígida su sujeción de trabajo, más precisas van a ser sus piezas", dice Stahl. "Además puede correr a velocidades y avances más altos … La sujeción de trabajo es un gran asunto, especialmente en el área de fresado —es grande en torneado también, pero hay mucha presión lateral en fresado por las herramientas de corte."

4. Tecnología e Innovación en Metalmecánica

El ritmo del cambio es difícil de seguir para muchos talleres. Afortunadamente, la tecnología puede ayudar a los clientes a compensar los desafíos en la brecha de habilidades, si saben cómo aprovechar la tecnología. Los especialistas en metalmecánica, con socios clave de herramientas y mecanizado, pueden ayudar a mostrar a los clientes cómo usar la innovación a su favor. Si un taller no puede contratar suficientes maquinistas nuevos, la innovación y la tecnología podrían ayudar.

"La tecnología está cambiando tan rápido, y los clientes confían en nosotros para ayudarles a mostrar las últimas innovaciones en herramientas de la industria", dice Stahl.

¿Cómo está cambiando la tecnología e innovación el mecanizado para los clientes? Por uno, les permite usar herramientas más integradas con funcionalidad más profunda. Por ejemplo, Stahl dice que a menudo puede ayudar a clientes que tienen máquinas de 5 ejes a encontrar una herramienta que haga múltiples tareas —lo que ayuda a la producción y ahorra tiempo. Hay taladros, por ejemplo, que pueden taladrar, avellanar y biselar, explica Stahl. En el pasado, estas eran tres herramientas separadas.

"Tomamos una vista objetiva de las cosas —y no estamos atados a un fabricante", dice Branum. "Ningún fabricante va a tener lo mejor de todo."

5. Mejoras en Proceso y Programación

Cambiar procesos de mecanizado o herramientas hacia una tasa de remoción de metal más alta puede realmente marcar la diferencia en la línea de fondo. Al mejorar la productividad con las trayectorias de herramienta adecuadas, profundidades de corte, velocidades y avances, grados de carburo y geometrías, los costos pueden reducirse —y más horas pueden volver a la producción de piezas.

Aquí hay varios ejemplos que muestran impacto en la línea de fondo y mejora de proceso con a menudo cambios muy simples en herramientas o enfoques.

Un cliente de petróleo y gas que hacía una pieza de 8 ½ pulgadas de diámetro logró una mejora de proceso de un asombroso 877 por ciento —con un ahorro de costos de $891,000 al año— al pasar de una plaquita de corte de carburo a una cerámica. El cliente pasó de 80 pies de superficie por minuto con una plaquita de carburo a 625 pies de superficie por minuto con la herramienta cerámica.

"Fue mucho tiempo ahorrado", dice Branum, quien también está basado en la región Sureste, en Alabama —y ha estado con MSC por nueve años. "El mayor ahorro de tiempo fue mejorando el tiempo de ciclo porque podíamos correr la pieza mucho más rápido —a una mayor superficie por minuto."

Aquí hay otra experiencia de cliente. Un fabricante aeroespacial tiene un departamento de desbarbado de cinco personas que realizaba manualmente el desbarbado en piezas, dice Gavin. Puede no parecer mucho pasar de cinco minutos de desbarbado manual a un minuto de desbarbado con una rueda convoluta —pero el tiempo puede sumar. Este taller hacía unas 3,600 piezas al año, así que a cinco minutos por pieza, el fabricante gastaba aproximadamente 18,000 minutos en desbarbado al año —y ahora podía desbarbar en 3,600 minutos por 12 meses con la rueda, ahorrando a la empresa unos $20,000 al año, según Gavin.

El mismo taller aeroespacial también hace piezas de fundición en U que necesitaban desbarbado. Ese mismo departamento de desbarbado de cinco personas desbarbaba manualmente estas fundiciones a una tasa de unos 15 minutos —pero Gavin les hizo probar una rueda de cerdas con filamentos, y el tiempo cayó a cinco minutos. Así que el fabricante ahorró 10 minutos por pieza —y el tiempo ahorrado liberó a su departamento de desbarbado aproximadamente un 65 por ciento —o 900 horas. También mostró un ahorro de costos de unos $51,000.

¿En qué área del metalmecánico tiene más problemas hoy? Comparta sus historias.