¿Cuando conviene un punzon/láser?

Los talleres que procesan suficientes partes adecuadas para estas máquinas pueden aumentar su tiempo productivo y reducir operaciones secundarias con una máquina combinada de punzón/láser. Foto cortesía de TRUMPF Inc.

Hawkeye Industries Inc., Tupelo, Miss., estaba obteniendo más y más pedidos de partes que requerían tanto punzonado como corte con láser. Para satisfacer la demanda creciente, la compañía compró una máquina combinada de punzón/láser. Algunos talleres se prestan más para esta tecnología que otros – las máquinas combinadas pueden aumentar las ganancias para algunas compañías, y los costos para otras. Los dueños de talleres deben tener en mente cinco cosas primordiales al evaluar y comprar una máquina combinada de punzón/láser.

El crecimiento del negocio llevó a Bryan Hawkins, Presidente y director general (CEO) de Hawkeye Industries, a buscar una máquina que pudiera punzonar y cortar material con láser. El taller Tupelo, Miss., —que fabrica partes para más de 100 clientes en iluminación, defensa, Ventilación, Calefacción y Aire Acondicionado (HVAC sus siglas en ingles) y muchos otros mercados especializados—estaba recibiendo más y más pedidos de partes que requerían ambas operaciones. Al usar prensas punzonadoras y máquinas de corte por láser independientes, los trabajadores tenían que punzonar previamente las chapas metálicas. Después de eso, movían las hojas a un láser para hacer cortes que no podían hacerse en el punzón. Para satisfacer la creciente demanda, la compañía compró una máquina combinada de punzón/láser.

Una máquina combinada convino para Hawkeye Industries. Dicha máquina puede aumentar las ganancias para algunos talleres, pero aumenta los costos para otros. Antes de arriesgarse, los dueños de talleres tienen que ver detenidamente si necesitan el equipo y cómo lo usarán. He aquí tres preguntas que necesitan hacerse.

1. ¿Es ésta la compra de equipo más importante de mi compañía en el área de punzonado o corte por láser?

Hawkins dijo que un taller no debe hacer de una máquina combinada su primera compra o su única compra a menos que tenga una mezcla de productos que pueda justificarla. El hacerlo puede obstaculizar la competitividad de un taller.

"Una máquina combinada de punzón/láser no es tan competitiva como un punzón solo para partes de punzonado, y no es tan competitiva como un láser de cama plana en partes que sólo necesitan corte por láser", dijo. "Es más lenta, y los costos fijos son más altos debido a que usted está tomando el costo de una máquina punzonadora independiente y el costo de una máquina láser independiente, suma esos dos costos y resta tal vez $200,000, y obtiene el costo básico de una máquina combinada".

2. ¿Mi compañía tiene suficiente trabajo para la máquina combinada?

Mike Morissette, gerente de producto de máquinas punzonadoras y combinadas, TRUMPF, Farmington, Conn., dijo que entender la manera más eficiente de procesar una parte es importante porque cada tecnología tiene ventajas específicas. Los hoyos en algunas partes pueden punzonarse o cortarse con láser. Dependiendo de la aplicación, una tecnología puede ser más rentable que la otra. Morissette dijo que una máquina combinada permite a un taller elegir el proceso que producirá los resultados más satisfactorios y minimizará el costo de la parte.

"Si tengo una parte que se suelda debajo de una mesa, y nadie va a ver esa parte, puedo punzonarla en el lado del punzón de la máquina sin tener que preocuparme de las marcas de traslape o cosas similares, lo que me da una parte menos cara que si cortara con láser sólo esa parte", dijo Morissette.

El entender qué partes son adecuadas para una máquina combinada ayudará a los talleres a determinar qué tipo de recuperación de la inversión pueden esperar de ésta y si procesan o no suficientes partes de estos tipos. La recuperación de la inversión se relaciona directamente con qué tan rápidamente un taller puede empezar a cargar la máquina con trabajo, explicó Hawkins.

"En general, usted necesita tener la máquina cargada al menos 50 por ciento durante el primer año", dijo. "Si usted no puede cargarla en términos de 50 por ciento de su capacidad durante el primer año, yo no recomendaría [comprar una]".

3. ¿Mi compañía tiene el trabajo adecuado para la máquina combinada?

Los sistemas de corte por láser y las prensas punzonadoras independientes ofrecen diferentes ventajas, dijo Mike Palmer, gerente de producto de Finn-Power, Arlington Heights, Ill. Las máquinas láser pueden aceptar diversos tipos, espesores y geometrías de materiales. Las máquinas punzonadoras pueden hacer formas, avellanados, perforaciones, machuelado y extrusiones.

Las partes que requieren muchos tipos y tamaños diferentes de hoyos son adecuadas para una máquina combinada. Foto cortesía de Finn-Power Intl.

Un láser provee un borde suave sin rebabas en la mayoría de los cortes, dijo Hawkins. Y hace contornos estilizados, curvas y cortes irregulares. Una máquina punzonadora punzona hoyos redondos de manera muy precisa y puede hacer formaciones como formas de lanza, hoyos extruidos y machuelado.

"Usted puede obtener la resistencia de lo que hace un punzón, en términos de formado de material, y la velocidad de un punzón, en términos de punzonar hoyos, y puede tomar una parte que tiene contornos estilizados anchos y formas irregulares, y usted pone esos dos tipos de geometrías en una parte... [y ésta] contiene muchos hoyos y formaciones—ésa es la parte de la máquina combinada perfecta", dijo Hawkins.

Jason Hillenbrand, gerente de productos láser de Amada America Inc., Buena Park, Calif., dijo que las máquinas combinadas son más adecuadas para partes que contienen formas, extrusiones o grabados en relieve, así como partes con muchos hoyos con una geometría externa complicada. También son buenas para radios largos, radios tangenciales y partes que requieren buena calidad de bordes, de acuerdo con Morissette. Las máquinas punzonadoras punzonan hoyos más rápidamente de lo que los láseres los cortan. Sin embargo, los punzones también requieren cambios de herramental—los cambios excesivos reducen la productividad. Las máquinas combinadas atienden este problema con herramental estandarizado. Cuando una parte requiere una forma que el herramental no puede proporcionar, la forma puede cortarse con el láser.

Los fabricantes también pueden escoger la operación apropiada con base en los diferentes tipos, tamaños o números de hoyos, dijo Hawkins. Si una parte grande cuadrada requiere muchos hoyos de diferentes tamaños, por ejemplo, el operador tendría que cambiar el herramental del punzón con frecuencia, por lo que el corte con láser podría ser la mejor opción. Por otro lado, si una parte grande tiene sólo un diámetro de hoyo, entonces sería más conveniente cortar los hoyos con láser; pero ciertas características, como muchas formaciones, hacen una parte menos adecuada para modelos independientes, y más adecuada para una máquina combinada.

"Usted sólo hace los hoyos numerosos, ningún hoyo individual, para amortiguar el tiempo de cambio de la herramienta ... pero al inicio, si tiene formaciones y muchos hoyos y muchos contornos, esa su primera indicación de que necesita ser una máquina combinada", dijo Hawkins. "Después de eso usted decide qué partes de esto desea cortar con láser y cuáles partes quiere punzonar".

No Olvide al Diseñador de Partes

El cambiar a un diseñador de partes de diseñar para punzones o láseres independientes a máquinas combinadas debe requerir un ajuste mínimo, y pocos cambios a la forma en que hacen sus labores (en caso de que los haya), de acuerdo con Morissette y Hillenbrand.

"Una parte típica se diseña y guarda en el servidor de una compañía como un DXF o algún tipo de formato de parte funcional sin importar la máquina en la que se va a usar", dijo Hillenbrand. "El software, que programa al equipo, puede llevar la mayoría de las extensiones de archivos de partes e importar ese archivo a un software de programación de la máquina. La parte se programa típicamente de manera automática para la máquina deseada en la que se va a procesar, ya sea un láser solo, un punzón solo o una máquina combinada".

Con una máquina combinada, un diseñador tiene más flexibilidad para agregar contornos y extrusiones a las partes que no podría haber agregado para modelos independientes. Si, por ejemplo, el diseñador preparó un programa de parte para un sistema de corte por láser 2-D e incluyó sólo los atributos que el láser podía producir, otros atributos, como formas y extrusiones, tendrían que agregarse después en operaciones secundarias. Con una máquina combinada, el diseñador puede incluir los atributos que pueden manejar ambas máquinas, reduciendo el tiempo de procesado para esa parte. Además, el software puede ayudar a los usuarios a aprender a diseñar partes para una máquina combinada.

"Las características del software como Teach Mode (modo de aprendizaje) que crean íconos gráficos en el ciclo CAD pueden iniciar automáticamente procesos de láser y punzón y son enormemente útiles con incorporación de diseño del sistema de láser punzón", dijo Palmer de Finn-Power.

Manufactura Esbelta con Máquinas Combinadas

Para aquellas compañías que se han enfrascado en la manufactura esbelta, encontrarán que una máquina combinada trabaja bien en un ambiente de manufactura esbelta. Si usted se fija en el tiempo de procesado global de una parte, ve que una máquina combinada casi siempre procesa la parte más rápidamente que las máquinas independientes, debido al tiempo reducido de manejo, dijo Morissette.

Las máquinas combinadas están di­señadas para procesar una parte completamente con un tiempo bajo de procesado global. Foto cortesía de Amada America Inc.

"Soporta un ambiente de manufactura esbelta muy bien al procesar una parte en su totalidad", dijo. "Con eso quiero decir el poder machuelar, extruir, formar, doblar—prácticamente cualquier cosa que necesite hacerle a una parte mientras está en esa máquina".

Algunas compañías comparan de manera errónea el tiempo que toma manufacturar la parte estrictamente con base en el tiempo del ciclo, dijo Hillenbrand. Si punzonan una hoja primero y luego la mueven a un láser independiente, registran el tiempo combinado para el punzón y el láser como el tiempo total de procesado para esa hoja. Sin embargo, este cálculo no toma en cuenta el tiempo sin valor agregado y los costos de mano de obra que asume un taller cuando transfiere material de una máquina a la siguiente.

Las máquinas combinadas también benefician a los programas de manufactura esbelta porque reducen los requerimientos de mano de obra y están diseñadas para aceptar sistemas automáticos de manejo de material, así como operación sin atender, de acuerdo con Morissette.

"Regresar a Manufacturing 101, donde la meta en cualquier operación de manufactura es manejar una parte lo menos posible y hacerle lo más posible mientras se está manejando", dijo. "Eso es lo que una máquina combinada le permite hacer".

Combinación de los Resultados

Hawkeye Industries se benefició con la compra de una máquina combinada de punzón/láser, y si el negocio amarra un gran contrato que sobrecargue la máquina, considerará el agregar sistemas automatizados de carga y descarga, dijo Hawkins.

"Me ayudó a ser más competitivo cuando coticé partes nuevas que conducirían a ese tipo de tecnología", dijo Hawkins. "Aumentó mis ventas, y también aumentó mi competitividad en ese tipo de partes".