Desmitificando el desbarbado

Si no ha probado abrasivos en los últimos cinco años, no ha probado abrasivos.

Así lo afirmó Mike Shappell, ingeniero senior de aplicaciones de Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, Mass., para evaluar la comprensión general de la industria sobre desbarbado y acabado. Al igual que con otros aspectos bien establecidos de la fabricación, los procesos de fin de línea para refinar piezas hasta su estado final siempre podrían necesitar una nueva mirada.

El acabado automatizado para talleres con escasez de mano de obra que necesitan aumentar drásticamente el rendimiento es vital. Y a medida que crece la producción de piezas impresas en 3D, los beneficios únicos del acabado de barril centrífugo están demostrando ser un complemento ideal.

Al combinar la educación sobre los abrasivos emergentes y las soluciones de acabado automatizado, el nuevo laboratorio robótico Norton Abrasive Process Solutions (APS) en Northborough, Massachusetts, está preparado para brindar una experiencia invaluable en el desarrollo de procesos cuando se inaugure en enero.

Impulsado por una gran cantidad de conocimientos sobre las necesidades emergentes de los clientes, Norton | El programa de soluciones de procesos abrasivos de Saint-Gobain incluirá "el sistema de desarrollo de procesos centrado en robótica más avanzado de América del Norte", explicó Shappell. Es "probablemente el programa más grande que hemos hecho durante muchos años en términos de poder ofrecer soluciones para usuarios finales en casi cualquier parte de nuestro catálogo, desde la fabricación de metales hasta el rectificado de precisión, y el soporte de abrasivos revestidos y aglomerados, súper abrasivos y aplicaciones de ruedas delgadas".

Después de haber visitado recientemente numerosas tiendas en el Medio Oeste, Shappell puede dar fe de la urgencia que sienten los fabricantes de encontrar soluciones automatizadas para las crecientes cargas de trabajo y la disminución del personal.

“Hice cuatro paradas en Wisconsin”, dijo, y “cada una de ellas tenía una pancarta gigante en el frente que decía: 'Estamos contratando'. Y cuando les pregunté si querían que mejorara sus abrasivos o agilizara su proceso, cada uno de ellos dijo: "Tenemos que ir más rápido. Trabajo seis días a la semana; no puedo conseguir gente, yo No puedo mantener a la gente Lo que pago por mis abrasivos no es crítico: dígame que puedo duplicar mi producción, o aumentarla en un 25 por ciento o lo que pueda darme, tengo que sacar más provecho de lo que tengo o Estoy en problemas.' "

Mostrar a los talleres cómo obtener más trabajo será la función principal del Laboratorio de soluciones de procesos abrasivos, que demostrará a los fabricantes cómo aprovechar al máximo el equipo existente o elegir el equipo nuevo adecuado.

El núcleo del laboratorio es su sistema basado en un FANUC R-2000iC con una carga útil de 210 kg. El sistema muestra tres enfoques para usar cualquiera de los abrasivos de Norton:

Antes de la apertura programada del laboratorio en enero, Norton ha estado ejecutando laboratorios manuales o colaborando con integradores para organizar sesiones de aprendizaje. Y la inauguración del laboratorio no podía llegar en un momento más crítico. "La industria de la automatización se encuentra en un punto en el que nunca la había visto: la necesidad está creciendo exponencialmente", concluyó Shappell.

El equipo de padre e hijo de Eric y Adam Mutschler de Cleveland Deburring Machine Co. de Ohio puede dar fe de la fascinación por la automatización entre sus clientes.

La industria aeroespacial, por ejemplo, está pasando del desbarbado manual de algunos elementos a una mayor automatización para dejar tolerancias de dos milésimas de pulgada, señaló Eric Mutschler. Las máquinas de la empresa se utilizan en engranajes, álabes de turbinas, ruedas de turbinas y más. Adam agregó: "Todos quieren que las cosas estén automatizadas; no quieren variaciones en los resultados, ya sea que las partes sean visuales o funcionales. No quieren una parte que haya sido muy desbarbada y luego otra que no".

Mientras tanto, el cambio en el enfoque automotriz de motores de combustión interna a vehículos eléctricos ha significado cierta transición en la cartera de la compañía.

"Durante los últimos 10 o 15 años, tuvimos una máquina fundamental con un transportador magnético y dos, cuatro u ocho cabezales de cepillo", explicó Adam. "Una parte plana que es magnética se desbarbaría en una o ambas caras, incluidos muchos componentes del motor de combustión. Con más vehículos que se vuelven eléctricos, la gente no quiere invertir en un diseño completamente nuevo de un motor de gasolina, por lo que el negocio se desaceleró. Todavía estamos haciendo una gran cantidad de automoción, pero no tanto de ese tipo de piezas, que en su apogeo representaba alrededor del 20 por ciento de nuestro negocio".

Las máquinas de Cleveland Deburring también se utilizan para un sistema de celdas de combustible en la industria energética, así como para componentes médicos como tornillos para huesos y herramientas para perforar huesos.

El transporte de camiones pesados ​​es otra área donde la automatización está cobrando importancia, señaló Eric, para componentes como engranajes y ejes. "Las celdas y máquinas apagadas se ajustan sin intervención del operador". Esos clientes "quieren escribir el número de pieza en una máquina y presionar el botón", agregó Adam. "Tenemos que tener en cuenta todo lo que tiene que ajustarse o cambiarse solo y también controlar y monitorear el desgaste de los cepillos o cualquier medio que estén usando. Quieren alarmas y contadores de herramientas; quieren saber cuántas piezas están fabricando y con qué frecuencia cambian".

Cleveland Deburring personaliza muchas de las plataformas de sus clientes, utilizando su laboratorio de aplicaciones para procesar piezas de muestra en sus máquinas y ajustando variables como el grano o los tiempos de ciclo. "Tomaremos videos y fotos y enviaremos una parte con un informe de aplicación", explicó Adam. "A veces, solo obtenemos especificaciones impresas para una pieza porque nuestro cliente solo cotiza el trabajo y no sabe qué tan malas serán las rebabas".

Para automatizar el acabado de materiales y componentes de alta gama en la industria aeroespacial, la empresa emplea robots en sus sistemas. "A veces tenemos cambiadores de herramientas en el extremo del robot", dijo Adam. "En algunos casos, usamos varias herramientas en la misma pieza. Un proceso de biselado puede dejar una rebaba residual que se elimina con un cepillo. Puede pulir otra superficie".

La compañía también comenzó a usar cepillos de Xebec, agregó Adam. "Básicamente es una fibra de cerámica, casi como el vidrio. Es un poco más agresivo en cuanto a cortar materiales difíciles de mecanizar. Está más relacionado con una herramienta de corte que con un cepillo. También usamos cepillos abrasivos de nailon cerámico. He estado usando cepillos de diámetro más pequeño en los extremos de los robots, lo que le permite hacer mucho más".

Otra herramienta nueva que emplea la empresa son los sistemas de medición de cámaras microscópicas "porque necesitamos medir algunas piezas para asegurarnos de que estén dentro de un rango específico o, de lo contrario, los clientes se desharán de una pieza de $3,000".

Entre el espectro de herramientas de desbarbado y acabado, el acabado de barril centrífugo (CBF) es la opción más amable, suave y rápida para la mayoría de las piezas, explicó Gary Warwick, gerente de desarrollo comercial de United Surface Solutions de Santa Fe Springs, California.

CBF es "muchas veces más rápido que una máquina vibratoria o giratoria. Los clientes exigen mejores acabados, rendimientos más rápidos y resultados más consistentes de sus procesos de desbarbado", dijo. "Nuestras máquinas son mucho más suaves que las máquinas vibratorias o de volteo debido a las altas fuerzas G que generan. Las altas fuerzas G aceleran los procesos y equilibran la presión. La presión equilibrada prácticamente elimina el daño a las piezas, lo que resulta en acabados fenomenales a una fracción del costo y el tiempo ."

Con CBF, también viene el ahorro de mano de obra, agregó Warwick. "Tuvimos aplicaciones en las que pudieron pasar de 20 personas en el departamento de desbarbado a menos de cinco, lo que representa una reducción drástica del costo de la mano de obra".

Parte de ese ahorro de mano de obra se deriva de la automatización integrada en el equipo CBF. "Nuestras máquinas están construidas con automatización en su núcleo; no tenemos robots", explicó Warwick. “En lugar de que una sola persona desbarbe una pieza, un operador puede desbarbar grandes cantidades de piezas por ciclo. Los parámetros del proceso se pueden recuperar desde la pantalla táctil, que carga los ajustes preestablecidos hasta el punto en que un operador solo necesita presionar 'iniciar'. Además de la facilidad de uso, la automatización aumenta la precisión en muchos procesos. Mientras que el desbarbado manual produce resultados inconsistentes y la eliminación descontrolada de material de un minuto al siguiente, los CBF brindan consistencia y control a los procesos, brindando siempre los mismos resultados".

Otra forma en que las máquinas de United entran en juego es "su capacidad para limpiar el refrigerante y engrasar las piezas sin ningún tipo de pretratamiento", agregó Warwick. "Cuando una pieza sale de una fresadora o un torno, por lo general está cubierta de refrigerante o grasa. Un subproducto natural del uso de nuestras máquinas es que las piezas salen limpias del proceso de desbarbado, lo cual es exclusivo de nuestra máquina porque siempre hay jabón se utiliza para mantener los sólidos y los escombros en suspensión. Las piezas mecanizadas a menudo tienen virutas y refrigerante; tírelas en nuestra máquina y saldrán limpias, desbarbadas e incluso pulidas".

Últimamente, las máquinas CBF de United han estado a la altura de las circunstancias con el aumento constante de piezas impresas en 3D.

"Las piezas impresas en 3D han creado un gran mercado para nosotros, uno que está creciendo astronómicamente", dijo Warwick. "No hay mejor manera de proporcionar un acabado uniforme en una pieza impresa en 3D de pared delgada que nuestros CBF. Si alguien está rectificando o lijando una pieza impresa manualmente, es probable que se rompa. Principalmente vemos un gran crecimiento en las piezas metálicas impresas en 3D, pero también encontramos plásticos en general y termoformados. Cuando comenzamos a suministrar al mercado 3D, no podíamos anticipar qué tan grande sería el mercado, especialmente para los dispositivos correctivos dentales; se ha convertido en un porcentaje en constante crecimiento de nuestro negocio. El mundo 3D es un mercado fascinante porque está evolucionando muy rápidamente y se está convirtiendo en la corriente principal; estamos contentos de haber estado allí en los primeros días".

En última instancia, dijo Warwick, CBF es apreciado por "los usuarios que buscan consistencia y velocidad, así como acabados finos; estas son probablemente las tres áreas que atraen a la mayoría de nuestros clientes. Más allá de eso, estaría la capacidad de generar acabados pulidos en superficies difíciles de pulir". materiales como titanio y metales preciosos".

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