CAD/CAM para incrementar la capacidad de fabricación

“Todos los días nos enfrentamos a requisitos de fabricación distintos. Por eso para nosotros es especialmente importante contar con un procedimiento continuo, fiable y seguro que abarque desde el diseño hasta la pieza terminada”, afirma Jürgen Fichtner, gerente de la empresa Frimo Sontra GmbH. Porque lo importante en el grupo empresarial Frimo es el centro de competencia de sus instalaciones de producción que se necesitan para el troquelado, el prensado, el moldeado y la conformación de plásticos. De este modo, en los últimos años, la fabricación de moldes, troqueles y maquinaria para el procesamiento de materiales de composite ha adquirido una importancia muy especial para la empresa. Quizá esta diversidad sea una de las razones por las que Sontra trabaja ya desde hace más de 20 años con los sistemas CAD/CAM de Tebis, proveedor conocido en el sector por su flexibilidad y versatilidad.

Con todo, hasta hace un tiempo había en uso otros dos sistemas CAD/CAM. Al mismo tiempo, el cambio constante de amare de las piezas impedía un procesamiento completo y eficaz, mientras que la falta de seguridad a la hora de crear los programas no podía evitar tener un operario por máquina. Buscábamos procesos a cargo de pocas personas, o lo que es lo mismo, el uso global de varias máquinas por parte de un solo trabajador.

“En un primer paso, pasamos la programación del mecanizado de taladro y fresado en 2,5D a los sistemas de Tebis”, explica Volker Hohmann, responsable de la programación NC en Frimo Sontra. “En este caso nos orientamos a los procesos de fabricación estandarizados y sin papeles de los fabricantes automovilísticos que, por ejemplo, utilizan códigos de colores para garantizar que todos y cada uno de los detalles de la geometría reciben el tratamiento adecuado”.

A continuación, se introdujo el módulo de simulación de Tebis, en primer lugar con la intención de trabajar de forma segura y eficaz en los programas simultáneos de 5 ejes. “Tenemos sobre la mesa piezas de 5 a 6 toneladas de peso. Durante el mecanizado el cabezal de la máquina debe pasar muy cerca de la pieza”, explica Jürgen Fichtner para describir cuál fue la motivación. “En estas situaciones, el usuario debe tener la certeza de que todo el proceso transcurrirá sin colisiones. Porque en muchas ocasiones ni siquiera puede ver qué es lo que ocurre”. Para que los usuarios de las máquinas puedan ver los mecanizados y tengan acceso a todas las informaciones necesarias, se cambió la documentación NC al módulo Tebis Viewer (visualizador). Ahora ya no es necesario rebuscar entre un montón de papeles hasta encontrar la información que se necesita; en su lugar es posible abrir simplemente el registro 3D correspondiente, el cual siempre se encuentra con la información actualizada.

Y Volker Hohmann señala aún otra ventaja: “El simulador nos ayuda a aprovechar mejor las posibilidades de las máquinas, pues ya antes de la programación podemos definir cuál es la máquina más pequeña posible para el encargo de que se trate. Antes, como medida de precaución se elegía la siguiente máquina más grande, lo que provocaba atascos innecesarios en las máquinas de más tamaño”.

Tras la introducción del simulador, en Frimo Sontra la mayor parte de las piezas podían mecanizarse totalmente con solo dos sujeciones y el uso de varias máquinas se convirtió en un estándar. No obstante, también había excepciones: “En aquella época dos de los siete usuarios de la programación NC calculaban aún sus programas NC 3D con un sistema que no era Tebis”, explica Jürgen Fichtner. “En estos proyectos no era posible aplicar la comprobación continua con el simulador de Tebis”. Así pues, era lógico transferir a Tebis todos los mecanizados NC. Esto también implica ventajas organizativas: al fin y al cabo, todos los usuarios de la programación NC trabajan ahora con el mismo sistema y, por lo tanto, los proyectos pueden transferirse con mucha más facilidad.

Aunque los trabajadores se mostraron escépticos en un principio, sobre todo por tener que utilizar un entorno de trabajo nuevo al que no estaban acostumbrados, lo cierto es que en muy poco tiempo todos ellos estaban familiarizados y satisfechos con Tebis. Esto también se debe al entorno de trabajo bien estructurado de Tebis, con una base de datos de herramientas y plantillas NC que llevan con celeridad al programa NC necesario. Volker Hohmann ha construido junto con su equipo unas 20 plantillas de mecanizado iniciales distintos, distribuidos según las clases de piezas típicas de Frimo Sontra, como son las piezas fundidas de aluminio o las cuchillas de corte. Los subcontratistas de servicios externos también trabajan con estas plantillas iniciales y, así, se integran completamente en el proceso de fabricación establecido.

Los éxitos que Frimo se han conseguido gracias a la técnica de procesos de trabajo y de plantillas de Tebis que se muestran en el proyecto en el que fue preciso mecanizar 2.800 cajas de moldes. Estos moldes se utilizan para la fabricación de piezas de CFK concebidas para el uso en la industria aeronáutica, cada una de ellas con contornos individuales, con una tolerancia del molde garantizada de un máximo de ±0,05 milímetros y un tiempo de fabricación comprendido entre 6 y 10 horas. Gracias a las plantillas NC de Tebis, los programas NC pudieron crearse en un máximo de una hora. El proceso, que es estable gracias a la técnica del simulador de Tebis, permitió que sólo se necesitara un operario, aun cuando se utilizaban hasta 3 máquinas al mismo tiempo para poder fabricar a tiempo el alto número de moldes necesarios.

Jürgen Fichtner sabe que la mayor ventaja de su entorno CAD/CAM actual es la alta seguridad de los procesos, de la que puede fiarse hoy en día sin problemas. Aproximadamente el 30% del tiempo de mecanizado de las máquinas pequeñas y medianas transcurre sin vigilancia en piezas únicas. Las sendas de mecanizado comprobadas por el simulador excluyen la posibilidad de que se produzcan sorpresas desagradables por el hecho de llegar al final de carrera o incluso se produzcan colisiones. Al mismo tiempo, la optimización de los procesos, las secuencias de herramientas y las estrategias que se utilizan en los modelos iniciales y en las plantillas permiten obtener un mecanizado más eficaz. “Hemos podido mecanizar en 3 máquinas adicionales de otro emplazamiento y utilizarlas con el personal existente, lo que corresponde a unas 12.000 horas de capacidad de fabricación adicional al año, que ya no tiene que contratarse de forma externa”, concluye Jürgen Fichtner.