Elegir el camino correcto a seguir en un sector cambiante de fabricación de herramientas

La estrategia de crecimiento de True Die Inc. en Zelanda, Michigan, puede estar ligada al futuro del propio comercio de moldes y matrices, según los propietarios de la empresa Tim y Mike Rietsma.

Tim Rietsma y su hermano Mike abrieron su taller de moldes y matrices en el año 2000 con el deseo de continuar con la orgullosa herencia de fabricación de herramientas especializada de su profesión. Pero con la adopción de la tecnología de máquinas herramienta en evolución, surgieron nuevas formas de hacer las cosas y pronto los hermanos enfrentaron un desafío inesperado para su negocio y sus ideales.

La profesión de fabricante de herramientas había cambiado. Los fabricantes de herramientas calificados eran cada vez más escasos. Si bien el oficio siempre se había basado en el desarrollo de fabricantes de herramientas capacitados y completos, las escuelas de tecnología estaban comenzando a producir candidatos para trabajos en operación básica de máquinas.

No pasó mucho tiempo antes de que Mike Rietsma le dijera a su hermano Tim: "Sabes, ya no ves herreros, a menos que vayas a un museo".

Tim Rietsma dijo: “Cuando iniciamos nuestra empresa, yo tenía quince años de experiencia en la fabricación de moldes y mi hermano tenía veinte años de experiencia en la fabricación de troqueles de estampado. No creo que volvamos a ver ese tipo de persona nunca más, el fabricante de herramientas que teníamos en los años 1990”.

La tecnología tiene un doble filo

Contour Tool & Engineering, el nombre original de la empresa, se cambió recientemente a True Die con una nueva inversión de propiedad, la incorporación de nuevas capacidades de herramientas para productos redondos y un compromiso renovado con el sector de fabricación de herramientas. Como Contour Tool, la empresa ha sido un recurso integral para los OEM que necesitan un conocimiento y un enfoque integrados para la construcción de moldes para piezas de plástico moldeadas por inyección. Como dice la dirección de True Die, Inc., el legado de la empresa ahora se puede aprovechar más plenamente.

“Cuando diseñamos y mecanizamos una herramienta, pensamos en lo que se incluye en la pieza terminada”, explica Tim Rietsma. “Vemos un problema en cualquier paso y podemos solucionarlo. Una vez hecho esto, el resto es el mecanizado. He tenido servicios de colocación laboral que han acudido a mí ofreciéndome sus servicios. Les digo que necesito un fabricante de moldes o un fabricante de troqueles. Regresan con alguien que fue a la escuela de tecnología y que sabe cómo operar una máquina básica para cortar una pieza. Luego dicen: 'Bueno, eso es lo que haces aquí, ¿no? ¿Cortar partes?'”

Para el equipo de liderazgo de True Die, han surgido dos caminos de decisión: invertir en máquinas básicas más nuevas que brinden al operador de la máquina la capacidad de cortar una pieza, o invertir en paquetes de máquina/control más capaces que permitan a los empleados desarrollar sus habilidades, sus carreras y la empresa.

En 2014, la empresa compró su primera máquina ROMI, impulsada por su primer CNC Siemens. El centro de mecanizado vertical ROMI D1000AP incluía el paquete de control y accionamiento Siemens Sinumerik 828D.

"Al principio queríamos mayor velocidad y precisión", recuerda Tim Rietsma. “Con los moldes, se cortan ambas mitades de la herramienta, luego ambas mitades deben encajar entre sí dentro de una milésima de pulgada. Si su máquina no puede hacer esto, deberá pasar mucho tiempo con una amoladora manual en un banco”.

La eliminación del rectificado en banco resultó ser uno de los beneficios inmediatos de la inversión de ROMI-Siemens. Pronto se evitaron posibles variaciones en la precisión y la calidad de la superficie relacionadas con el rectificado y la rentabilidad del negocio se vio impulsada por el aumento de la capacidad de rendimiento.

"Hace tres años, la mayor parte de nuestro trabajo de revestimiento se realizaba a una velocidad de avance de entre cincuenta y sesenta pulgadas por minuto", dice Rietsma. “Con la combinación de Siemens y ROMI, algunas de nuestras velocidades de avance ya se han acercado a las doscientas pulgadas por minuto; y lo que sale de la máquina es una pieza cortada en mucho menos tiempo, y eso ofrece una alta calidad repetida al cliente”.

El nuevo paquete de máquina/control ha generado otros beneficios importantes para la empresa, que sigue haciendo que la inversión luzca cada día mejor.

Perforación de una sola pasada

El centro de mecanizado vertical ROMI D1000AP cuenta con refrigeración integrada durante el taladrado a alta velocidad. El refrigerante fluye a través de la broca para eliminar las virutas de metal de las ranuras. Las brocas de carburo duran mucho más y los ciclos de perforación se han reducido de cinco minutos a treinta segundos.

Ahora el taller puede perforar un agujero en una sola pasada, en lugar de repetir pasadas hacia arriba y hacia abajo para eliminar las virutas de metal del agujero y la broca. “Por tanto, el precio de una herramienta puede ser de veinticinco dólares por cada uno de los cinco agujeros”, explica Tim Rietsma. "Cualquiera que sea el ritmo actual, podemos producir cinco de esos agujeros en el tiempo que solía llevar hacer uno".

Esta característica por sí sola le da a True Die, Inc. la flexibilidad de aumentar los márgenes de la empresa o fijar precios estratégicamente a los trabajos para ganar nuevos negocios y, a veces, ambas cosas.

Más rápido hasta el finalEn todo momento, los profesionales de moldes y matrices de True Die han descubierto algo extraordinario sobre el CNC Sinumerik 828D que impulsa su nuevo centro de mecanizado ROMI.

Un descubrimiento importante fue la capacidad de programar la máquina para minimizar el tiempo que lleva cortar una pieza. Una característica llamada “Superficie avanzada” permite al taller optimizar la velocidad, la precisión y la calidad de la superficie de corte del molde para lograr el movimiento de mecanizado más eficiente. Así, por ejemplo, la velocidad de la máquina (velocidad) puede reducirse cuando la trayectoria de la herramienta requiere el corte preciso de esquinas afiladas (precisión) y acelerarse cuando se mecanizan cortes preliminares para producir una pieza con los requisitos de acabado exactos (calidad de la superficie).

"Es una característica que está por encima de cualquier control que haya visto", dice Rietsma. “Con un par de clics cortos en el control, puedo decirle a la máquina que un bloque en particular no es tan exigente con la tolerancia. De hecho, puedo decir "abra la tolerancia" y eso aumentará la velocidad de la máquina a lo largo de esa secuencia. Podemos conseguir el acabado superficial que requiere el molde y la máxima velocidad de la máquina al mismo tiempo”.

Más allá de la facilidad de uso Casi todas las marcas de CNC del mercado afirman ser fáciles de usar, pero ver para creer, afirma Tim Rietsma. “Siemens ha superado a todos sus competidores. El CNC tiene soporte gráfico completo. Ves lo que estás haciendo mientras pones en marcha un programa. Con muchos otros controles, estás mirando el libro tratando de descubrir qué significan las cosas”.

Dicho esto, invertir en un control Siemens más fácil de usar que impulse una máquina ROMI avanzada no fue el objetivo final para True Die, Inc. Los objetivos más importantes eran capacitar al personal del taller, mejorar el negocio y contribuir a una profesión de fabricación de herramientas basada en el conocimiento y el desarrollo de habilidades.

Más allá de lo “conversacional”, la inversión de Siemens-ROMI está permitiendo a los empleados del taller desarrollar sus conocimientos y habilidades. "Todavía estamos aprendiendo en la máquina, aprendiendo cada semana", dice Tim Rietsma. “Cuando la máquina cayó al suelo, necesitábamos fabricar piezas. No tuvimos tiempo de aprender el CNC. Y luego, a medida que pasan las semanas, aprendemos un poco más. El cielo es el límite con el Sinumerik 828D”.

Otros retornos comprobados de la inversión en máquinas/controles han sido la producción más rápida de moldes de calidad constante; aprovechar su nueva flexibilidad para producir diferentes piezas para diferentes tipos de clientes en la misma máquina; la capacidad de nombrar y recuperar cualquiera de las herramientas en el portaherramientas; reducir el corte de nervaduras del molde de un proceso de electroerosión fuera de línea de 20 horas a un proceso de fresado de 1,5 horas en la máquina; eliminando horas de reinicio de “homing” por las mañanas debido a un codificador absoluto Siemens que mantiene exactamente la configuración anterior; y poder descargar archivos anteriores de Haas y Fanuc al control de Siemens sin pérdidas y con una mayor flexibilidad de mecanizado.

Mirando hacia el futuro Brian Brown, propietario y presidente de True Die, Inc., está especialmente orgulloso de la posición y perspectiva de la empresa en cuanto a la educación de los fabricantes de herramientas. Él mismo, un oficial fabricante de herramientas, le apasiona proteger y hacer crecer el comercio mediante la adopción de tecnología más habilitante y una educación más sólida.

"Nuestra empresa tiene un programa de aprendizaje certificado por el estado", señala Brown. “Y nuestro negocio se ve impulsado por empresas como Siemens y ROMI, que comprenden los desafíos de nuestra industria. Para mejorar aún más nuestra oferta de mercado/productos, acabamos de comprar nuestro segundo ROMI para mecanizar herramientas redondas para la industria de embutición profunda... un torno C420 con un control Sinumerik 828D que se utilizará estrictamente para torneado en duro.

Este enfoque minimizará la necesidad de rectificar herramientas redondas en diámetro interior y exterior después del tratamiento térmico. El torneado en duro puede mantener acabados superficiales y tolerancias comparables a las del rectificado, pero es un proceso mucho más eficiente”.

El oficio del fabricante de herramientas puede haber cambiado, pero para True Die, Inc., el camino a seguir incluye invertir en tecnología más abierta que desarrollará conocimientos y habilidades, fomentará el pensamiento inventivo y recompensará a los trabajadores con mentalidad profesional que aportan nuevas ideas al taller. piso.

Controlador basado en microprocesador dedicado a una máquina herramienta que permite la creación o modificación de piezas. El control numérico programado activa los servos y accionamientos del husillo de la máquina y controla las distintas operaciones de mecanizado. Ver DNC, control numérico directo; NC, control numérico.

Fluido que reduce la acumulación de temperatura en la interfaz herramienta/pieza de trabajo durante el mecanizado. Normalmente toma la forma de un líquido como soluble o mezclas químicas (semisintéticas, sintéticas) pero puede ser aire presurizado u otro gas. Debido a la capacidad del agua para absorber grandes cantidades de calor, se usa ampliamente como refrigerante y vehículo para diversos compuestos de corte, y la relación agua-compuesto varía según la tarea de mecanizado. Ver fluido de corte; fluido de corte semisintético; fluido de corte en aceite soluble; fluido de corte sintético.

Proceso que vaporiza materiales conductores mediante la aplicación controlada de corriente eléctrica pulsada que fluye entre una pieza de trabajo y un electrodo (herramienta) en un fluido dieléctrico. Permite mecanizar formas con precisiones estrictas sin las tensiones internas que a menudo genera el mecanizado convencional. Útil en la fabricación de troqueles.

Tasa de cambio de posición de la herramienta en su conjunto, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Ranuras y espacios en el cuerpo de una herramienta que permiten la eliminación de virutas y la aplicación de fluido de corte en el punto de corte.

Mecanizado con varias fresas montadas en un único eje, generalmente para corte simultáneo.

Operación de mecanizado en la que se elimina el material de la pieza de trabajo mediante una muela abrasiva motorizada, piedra, correa, pasta, lámina, compuesto, lodo, etc. Toma varias formas: rectificado de superficies (crea superficies planas y/o cuadradas); rectificado cilíndrico (para formas cilíndricas y cónicas externas, filetes, socavados, etc.); rectificado sin centros; biselado; rectificado de hilos y formas; rectificado de herramientas y cortadores; molienda brusca; lapeado y pulido (pulido con granos extremadamente finos para crear superficies ultralisas); bruñido; y rectificado de discos.

Corte en un solo punto de una pieza que tenga un valor de dureza superior a 45 HRC.

Valor que hace referencia a cuánto avanza linealmente la pieza o cortador en 1 minuto, definido como: ipm = ipt 5 número de dientes efectivos 5 rpm. También conocido como avance de mesa o avance de máquina.

Máquina de torneado capaz de serrar, fresar, rectificar, cortar engranajes, taladrar, escariar, taladrar, roscar, refrentar, achaflanar, ranurar, moletear, hilar, tronzar, estrechar, cortar cónicamente y cortar mediante levas y excéntricos, así como como giro escalonado y recto. Viene en una variedad de formas, desde manual hasta semiautomático y completamente automático, siendo los principales tipos tornos de motor, tornos de torneado y contorneado, tornos de torreta y tornos de control numérico. El torno de motor consta de cabezal y husillo, contrapunto, bancada, carro (completo con faldón) y carros transversales. Las características incluyen palancas selectoras de marcha (velocidad) y avance, poste de herramientas, soporte compuesto, tornillo de avance y tornillo de avance de inversión, dial de roscado y palanca de avance rápido. Los tipos de tornos especiales incluyen máquinas de husillo pasante, de árbol de levas y cigüeñal, de tambor y rotor de freno, de hilado y de cañón. Los tornos de banco y de herramientas se utilizan para trabajos de precisión; los primeros para trabajos con herramientas y matrices y tareas similares, los segundos para piezas pequeñas (instrumentos, relojes), normalmente sin alimentación eléctrica. Los modelos generalmente se designan según su “oscilación”, o la pieza de trabajo de mayor diámetro que se puede girar; longitud de la cama, o la distancia entre centros; y caballos de fuerza generados. Ver torno.

Máquina herramienta CNC capaz de taladrar, escariar, roscar, fresar y mandrinar. Normalmente viene con un cambiador de herramientas automático. Ver cambiador automático de herramientas.

Operación de mecanizado en la que se elimina metal u otro material aplicando potencia a un cortador giratorio. En el fresado vertical, la herramienta de corte se monta verticalmente sobre el husillo. En el fresado horizontal, la herramienta de corte se monta horizontalmente, ya sea directamente en el husillo o en un eje. El fresado horizontal se divide a su vez en fresado convencional, donde la fresa gira en dirección opuesta a la dirección de avance, o “hacia arriba” en la pieza de trabajo; y fresado ascendente, donde la fresa gira en la dirección de avance, o “hacia abajo” en la pieza de trabajo. Las operaciones de fresado incluyen fresado plano o de superficie, fresado final, fresado frontal, fresado en ángulo, fresado de formas y perfilado.

La cantidad mínima y máxima que se permite que la dimensión de una pieza de trabajo varíe de un estándar establecido y aún sea aceptable.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se introduce en ella una herramienta de corte, normalmente una herramienta de punta única, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (cortando a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creación de un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros diferentes en la misma pieza); biselar (biselar un borde o un hombro); revestimiento (cortar en un extremo); roscas giratorias (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de metales de gran volumen); y acabados (cortes finales de luz). Realizados en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.