Un cambio rápido de dado, un reemplazo más rápido de lubricante

Cómo afectan al tiempo de cambio las estrategias de lubricación

February 22, 2013

Un cambio rápido de dado, un reemplazo más rápido de lubricante - TheFabricator.com

Para sobrevivir, el cuerpo humano depende de obtener fluidos hacia los lugares correctos en el momento co-rrecto, y lo mismo aplica para el proceso de estampado y la lubricación de dados. ¿Cuándo debe iniciarse la lubricación, y por cuánto tiempo? ¿El proceso requiere inundación, lubricación rápida, o lubricación mínima? La lista de variables sigue, y si un técnico pasa por alto alguna, puede producir partes rechazadas, herramientas dañadas, y causar pérdida de tiempo de producción.

El estampado requiere un sistema para distribuir la mezcla lubricante para dados con precisión, a fondo y de manera económica con la presión y volumen ade-cuados para suministrar fluido consistentemente a cada boquilla de aspersión. Los estampadores deben asegurarse de que las boquillas estén colocadas correctamente y de que la mezcla de lubricante esté mezclada correctamente, con las proporciones precisas para la aplicación. Finalmente, los estampadores pueden encontrar maneras de optimizar el cambio para reducir el tiempo de configuración, e igualmente importante, la posibilidad de errores de configuración de la prensa.

Selección del lubricante para dados

Al operar una herramienta de reemplazo o un nuevo producto, los talleres siempre deben discutir los requerimientos del proceso con su proveedor de lubricante para dados. En un taller, cada herramienta de reemplazo podría tener requerimientos específicos del cliente en cuanto a la aplicación de la lubricación. Las compañías automotrices, por ejemplo, tienen fluidos específicos aprobados para sus herramientas, y ésos son los únicos fluidos que los operadores pueden usar para esos trabajos.

Esto es especialmente crítico al estampar partes que se pintarán o recubrirán. Ciertos lubricantes causan graves problemas durante el proceso de recubrimiento o pintura, por lo que en estos casos necesita considerarse el lavado de partes en el precio por pieza. Ciertos equipos pueden no ser capaces de asperjar o recubrir con rodillo un área requerida para la aplicación, o mezclar el lubricante a la relación de dilución correcta. El proveedor de lubricantes para dados debe estar muy versado en las características del formado metalúrgico así como en el proceso de pintura y recubrimiento del metal requerido.

Lubricantes para múltiples metales pueden ser una buena inversión para operaciones con cambios frecuentes. En algunos casos, el mismo lubricante puede aplicarse a aceros laminados en caliente, laminados en frío e incluso de alta resistencia, simplemente a diferentes relaciones de dilución. Por supuesto, hay otras variables de lubricantes para trabajos específicos—como presión del fluido, método de aplicación y puntos de lubricación.

El arte de las relaciones de dilución

Los lubricantes no se crean todos iguales, razón por la cual los estampadores nunca deben usar tablas de concentración de lubricación genéricas o propias. Cada lubricante tiene una viscosidad y un nivel de sólidos específico. Incluso a concentraciones idénticas, dos grados de lubricación diferentes producirán resultados diferentes en un refractómetro. De ahí que para establecer los niveles de concentración correctos, el personal de configuración debe usar la tabla de concentración proporcionada por el proveedor de lubricante para dados.

Algunos aceros pueden funcionar mejor que otros con cierto producto de lubricación, razón por la cual es tan importante establecer la relación de dilución correcta. La tabla de concentración del proveedor es el punto correcto de partida, pero puede requerirse cierto dise-ño de experimentos (DOE, por sus siglas en inglés) dependiendo de la aplicación.

Algunos lubricantes pueden causar manchado o una película caliza blanca, lo cual puede no ser aceptable. Materiales diferentes con el mismo espesor pueden tener diferentes características de formado, punzonado o punzonado de precisión. La edad del dado y el desgaste también pueden ser importantes aquí. En muchos casos, determinar la relación de dilución precisa se convierte más en un arte que en una ciencia.

Consideraciones básicas del cambio rápido de dados (QDC)

La manufactura esbelta se ha convertido en el centro de atención principal de muchísimos negocios de estampado mo-dernos. Muchas compañías deben mantener controles de proceso para trabajos con producciones que van de volúmenes pequeños a volúmenes medios. Y aun con hojas de datos de proceso totalmente documentadas completas y disponibles, los estampadores pueden pasar por alto ciertas variables del proceso. Éstas pue-den incluir muchas variables en el cambio rápido de dados (QDC, por sus siglas en inglés), como la lubricación.

Si el próximo trabajo en una prensa requiere un lubricante para dados diferente, el estampador debe purgar las líneas de aspersión de las boquillas con aire, agua o un limpiador. Esto se vuelve especialmente crítico cuando una opera-ción tiene puntos de lubricación en el dado incrustados en el acero del dado. Si los técnicos no purgan adecuadamente las líneas de aspersión, esto puede causar obstrucciones y, en última instancia, va-rias horas de tiempo improductivo.

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Figura 1: Esta configuración de tanque doble permite al personal cambiar rápidamente entre diferentes lubricantes.

Un taller puede instalar equipo simple que purgará el sistema de lubricación automáticamente antes del cambio de dado. Los instaladores pueden conectar dicho equipo directamente a los controles de la prensa, y sincronizarlo de forma que haga la purga cuando la prensa esté detenida por cierto periodo de tiempo. O, el personal puede activar el sistema con un interruptor para limpiar las líneas de aspersión antes de quitar el dado de la prensa.

El aceite directo y el agua no se mezclan. Entonces, ¿qué pasa si una o-peración requiere un cambio entre un lubricante basado en agua y uno basado en aceite directo? El aceite flota en la parte superior, y el resto del lubricante basado en agua permanece en el fondo del tanque. Al empezar la operación de estampado, el sistema saca el lubricante basado en agua del fondo del tanque y no el aceite directo que la aplicación requiere. De ahí que sea ideal tener contenedores separados para diferentes lubricantes para dados y relaciones de mezcla (vea la Figura 1). Esto ayuda a eliminar la posibilidad de que lubricantes para dado incompatibles se contaminen entre sí y obstruyan el sistema de aspersión.

Una vez que el lubricante para dados se cambia, los técnicos deben verificar la concentración del lubricante antes de cada operación de producción para asegurarse de que tienen la dilución co-rrecta. Pueden usar un refractómetro o una máquina analizadora de humedad que determine el porcentaje de sólidos en un lubricante. Y una vez más, deben comparar la lectura con la tabla proporcionada por su proveedor del lubricante.

Control Inteligente

La tecnología de controladores ha ayudado a acortar enormemente el tiempo de cambio de dado, particularmente en cuanto a los lubricantes. Un taller puede tener una configuración de lubricación dentro del dado en un dado progresivo con tubos múltiples que van a boquillas de aspersión en la herramienta. En algunas estaciones las boquillas rocían en cada carrera, mientras que en otras estaciones pueden rociar cada décima carrera. Cada boquilla también puede rociar en diferentes momentos durante el ciclo de la carrera: algunas cerca del punto muerto superior, si la lubricación necesita cubrir más área; otras justo después de que la prensa empieza a subir desde el punto muerto inferior, para aplicar lubricación en un área localizada. Cada boquilla pue-de rociar ciertas cantidades durante un cierto periodo de tiempo—ya sea 2, 20, 100 milisegundos, u otra duración. Las boquillas pueden atomizar el lubricante mediante tecnología “libre de aire” que minimiza la mezcla pesada del fluido, o introduciendo una pequeña cantidad de presión de aire para hacer más pequeñas las gotas de lubricante.

Todo esto constituye una fórmula de lubricación o perfil de aspersión preciso, que describe dónde fluye el lubricante, cuánto fluye y cuándo. Al final de cuentas, el perfil de aspersión asegura que el sistema aplique la cantidad correcta de lubricante sólo donde se necesita.

Al ejecutar estas fórmulas, un sistema de control de aplicación de rocío comunica (mediante un dispositivo binario o BCD) valores entre dos marcas simi-lares o diferentes de PLC. En esencia, la comunicación electrónica asegura que los controladores funcionen de manera coordinada. Cuando un operador carga un nuevo programa de partes, el sistema actualiza automáticamente el perfil de aspersión, eliminando los supuestos. El usar dicho control de aplicación de aspersión ayuda a optimizar el proceso y reducir el desperdicio.

Conexión rápida

En un cambio de dados tradicional, el personal de configuración conecta y desconecta todas las mangueras individualmente. Esto puede dificultar los esfuerzos por un cambio de dados de un minuto, y además abre la puerta al error. En una situación de prisa, un técnico bien puede conectar la manguera equi-vocada a la boquilla equivocada. Eso a su vez mezcla la fórmula de lubricación, con la cantidad equivocada de fluido hacia las boquillas equivocadas en los momentos equivocados.

Para evitar esto, algunas compañías han instalado dispositivos de descone-xión rápida que les ayudan a lograr el cambio rápido de dados (QDC) y a evitar errores. Cada dado tiene mangueras conectadas a un múltiple estándar. Durante el cambio de dados, el técnico desconecta el múltiple de desconexión rápida, luego quita el dado. Con un nuevo dado colocado, enchufa el nuevo múltiple, y luego carga el programa de partes y el perfil de aspersión (vea la Figura 2 y la Figura 3). Ese perfil de aspersión probado asegura la cantidad correcta de fluido hacia cada boquilla en el momento correcto.

Estrategia general

Un cambio relámpago de dado no sirve de mucho si las líneas de lubricación no se purgan correctamente; o si las concentraciones de fluido no son como deberían; o si las boquillas no están colocadas co-rrectamente para la aplicación; o si el arreglo de herramental, de prensa o incluso de la planta dificultan la alimentación de lubricante.

La lubricación del dado, un proceso crítico, con frecuencia recibe poca atención. ¿Cómo proporcionará un estampador lubricante de dado a cada prensa? ¿Exactamente cómo aplicará lubricante al dado la gente de configuración? ¿Qué resguardos u otros equipos contendrán el sobreflujo del refrigerante inundado? ¿La prensa tiene barreras físicas para evitar que el lubricante atomizado flote en el aire del taller? Y finalmente pero no menos importante, ¿el personal del ta-ller sabe exactamente cuánto lubricante de dado se usa y cuánto se desperdicia? Idealmente, los estampadores deben ha-cerse estas preguntas antes de desarrollar una nueva herramienta, aceptar un trabajo e incluso antes de construir o mudarse a una nueva planta.

Al desarrollar una estrategia de lubricación para el cambio rápido de dados, las compañías nunca deben considerar un componente de forma aislada. Más bien, los talleres deben asegurarse de que diversos elementos—incluyendo dilución del lubricante, colocación de las boquillas, dispositivos de cambio rápido y control inteligente de procesos—funcionen coordinadamente para evitar e-rrores y acortar las configuraciones de la prensa. En estos días de manufactura altamente mezclada y de respuesta rápida, el cambio rápido nunca había sido tan importante.



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