Un cliente de la industria aeroespacial me hizo una vez una pregunta que parecía sencilla.
"Estamos planeando comprar nuestro primer centro de mecanizado de cinco-ejes. ¿Deberíamos elegir uno vertical u horizontal?"
No respondí de inmediato.
En cambio, cogí una de las piezas que estaba en su mesa de trabajo.
Era un componente estructural de titanio con funciones de mecanizado en casi todas las superficies.
Le di la vuelta en la mano y le hice otra pregunta.
"¿Cuántas veces sujetas esta pieza antes de terminar?"
Él sonrió.
"Cuatro... a veces cinco."
Eso era todo lo que necesitaba saber.
Después de trabajar con talleres de mecanizado durante muchos años, me he dado cuenta de que elegir entre un centro de mecanizado de cinco-ejes verticales y un centro de mecanizado de cinco-ejes horizontales tiene muy poco que ver con qué máquina es más avanzada.
Ambos están avanzados.
La verdadera pregunta es cuál se adapta a su proceso de producción.
Desafortunadamente, muchas empresas comienzan comparando especificaciones.
Comparan la velocidad del husillo.
Avance rápido.
Marcas de controladores.
Capacidad del almacén de herramientas.
Esas cosas importan, por supuesto.
Pero rara vez determinan si la inversión realmente mejorará la producción.
La pieza de trabajo sí.
Comencemos con el centro de mecanizado vertical de cinco-ejes.
Personalmente siempre me han gustado las máquinas verticales porque son más fáciles de entender.
Los operadores pueden ver claramente la pieza de trabajo.
La programación es relativamente intuitiva.
El diseño de accesorios suele ser más sencillo.
Para los fabricantes de moldes, componentes de precisión, piezas médicas y componentes complejos de aluminio, un centro de mecanizado vertical de cinco-ejes suele proporcionar exactamente la flexibilidad necesaria.
Un fabricante de moldes con el que trabajamos solía mecanizar insertos de cavidades complejas en una máquina de tres-ejes.
Cada vez que la cortadora no podía alcanzar una superficie, el operador retiraba la pieza de trabajo, cambiaba el ángulo y comenzaba de nuevo.
Al final del proceso, es posible que un inserto se haya fijado cinco veces diferentes.
Después de cambiar a un centro de mecanizado vertical de cinco-ejes, casi todas las superficies se podían completar en una sola configuración.
El tiempo de mecanizado no mejoró porque el husillo se hizo más rápido.
Mejoró porque el operador dejó de tocar la pieza de trabajo.
Ahora hablemos de los centros de mecanizado horizontales de cinco-ejes.
Son una filosofía completamente diferente.
Una vez visité un proveedor de automóviles que producía carcasas de transmisión.
Las piezas eran grandes.
Pesado.
Cada superficie requería mecanizado.
Con una máquina vertical de cinco-ejes, cargar y descargar esas piezas fundidas no era particularmente conveniente.
La acumulación de viruta también se convirtió en un problema constante durante el mecanizado de cavidades profundas.
Posteriormente, sustituyeron parte de la línea de producción por centros de mecanizado horizontales de cinco-ejes equipados con cambiadores de palets.
Lo que me impresionó no fue la velocidad de mecanizado.
Fue el flujo de trabajo.
Mientras un palet estaba dentro de la máquina cortando piezas, el operador ya estaba cargando otro palet.
El huso pasó mucho menos tiempo esperando.
La producción se volvió mucho más fluida.
A veces la productividad no aumenta porque la máquina corta más rápido.
Aumenta porque la máquina pasa menos tiempo sin hacer nada.
Otra diferencia en la que la gente no suele pensar es la gravedad.
Suena extraño, pero la gravedad juega un papel sorprendentemente importante en el mecanizado.
En una máquina vertical de cinco-ejes, las virutas producidas dentro de cavidades profundas a veces permanecen alrededor del área de corte.
El refrigerante elimina la mayoría de ellos, pero no todos.
Al mecanizar materiales como hierro fundido o Inconel, la gestión de virutas se vuelve cada vez más importante.
Las máquinas horizontales naturalmente permiten que las virutas se caigan de la pieza de trabajo.
Es uno de esos detalles de ingeniería que rara vez aparecen en los folletos pero que se vuelven muy obvios después de miles de horas de producción.
Mayor vida útil de la herramienta.
Corte más estable.
Mejor calidad superficial.
La accesibilidad de las máquinas es otra diferencia importante.
Si produce moldes de precisión o componentes médicos que requieren ajustes de configuración frecuentes, generalmente es más fácil trabajar con una máquina vertical de cinco-ejes.
El operador tiene una excelente visibilidad.
Establecer las coordenadas de trabajo es sencillo.
Las herramientas de medición y la inspección de piezas también son relativamente convenientes.
Las máquinas horizontales, por otro lado, suelen requerir más planificación durante la instalación.
Pero una vez que comienza la producción, especialmente en el caso de un volumen medio o alto-, normalmente se requiere mucha menos intervención del operador.
Es por eso que a menudo encontrará máquinas horizontales de cinco-ejes en industrias donde la producción se realiza de forma continua durante largos períodos.
Un error que he visto cometer a varias empresas es comprar una máquina horizontal de cinco-ejes simplemente porque creen que es "más avanzada".
Un cliente que fabricaba accesorios de aluminio casi tomó exactamente esa decisión.
Cuando revisamos juntos sus planos de producción, cada pieza se podía completar fácilmente en una máquina vertical de cinco-ejes.
La inversión adicional en una máquina horizontal casi no habría aportado ningún beneficio a la producción.
Finalmente eligieron la solución vertical.
Años más tarde, siguen utilizando la misma máquina con éxito.
También ocurre la situación contraria.
Un fabricante de equipos energéticos insistió en comprar una máquina vertical de cinco-ejes porque la inversión inicial era menor.
Sus piezas pesaban casi una tonelada.
La mayoría del mecanizado involucraba múltiples lados.
Cada configuración consumía un valioso tiempo de producción.
En tres años, agregaron máquinas horizontales de cinco-ejes porque el flujo de trabajo simplemente así lo exigía.
A veces la opción más barata se convierte en la más cara.
La automatización es otra consideración que se está volviendo cada vez más importante.
Los centros de mecanizado horizontales de cinco-ejes suelen integrarse de forma más natural con sistemas de palés, robots y líneas de producción no tripuladas.
Ésa es una de las razones por las que son comunes en la producción en masa automotriz y aeroespacial.
Las máquinas verticales de cinco-ejes ciertamente también se pueden automatizar, pero a menudo se eligen cuando la flexibilidad y los cambios frecuentes de productos son más importantes que la producción continua de un alto volumen-.
Una vez más, ninguna de las máquinas es universalmente mejor.
Depende completamente de cómo funciona su fábrica.
En Dabai Precision Machine Tool (Jiangsu) Co., Ltd., hemos descubierto que los clientes a menudo llegan esperando que recomendemos una máquina sobre la otra. En cambio, nuestros ingenieros suelen comenzar estudiando los planos de producción, las secuencias de mecanizado, los volúmenes de producción anual y los planes de expansión futuros. A veces, un centro de mecanizado vertical de cinco-ejes ofrece el mayor rendimiento porque ofrece flexibilidad para trabajos de precisión y lotes de producción más pequeños. En otros casos, un centro de mecanizado horizontal de cinco-ejes se convierte en la mejor inversión porque reduce las configuraciones, admite la automatización y mantiene la producción fluyendo continuamente. La decisión siempre se basa en los requisitos de fabricación-no simplemente en las especificaciones de la máquina.
Siempre que alguien me pregunta qué máquina elegiría, doy exactamente la misma respuesta.
Si su negocio se centra en moldes de precisión, componentes médicos, mecanizado de prototipos o piezas de aluminio complejas donde la flexibilidad y la fácil configuración son prioridades, un centro de mecanizado vertical de cinco-ejes suele ser la inversión más inteligente.
Si está mecanizando componentes pesados de múltiples-caras en volúmenes de producción medianos o altos y desea maximizar la utilización del husillo a través de la automatización y menos configuraciones, un centro de mecanizado horizontal de cinco-ejes a menudo creará un mayor valor-a largo plazo.
La mejor máquina de cinco-ejes no es la que tiene el precio más alto.
Es el que silenciosamente hace que su línea de producción sea más eficiente todos los días sin que sus operadores tengan que pensar en ello. Suele ser la máquina que ofrece el mayor retorno de la inversión.