La eficiencia del láser fibra: productividad, calidad, economía y seguridad

Seguramente, si en la actualidad nos ofrecieran viajar en coches de hace 25 años, nos negaríamos en a base a sus altísimos consumos de combustible y a sus bajas prestaciones, especialmente en seguridad. Si, por otra parte, nos obligaran a situar nuestra hipoteca en niveles de hace 15 o 20 años pondríamos el grito en el cielo al recordar intereses de más del 15%. Pero, ¿y si hubiera sido al revés? ¿Y si hace esos lustros alguien le hubiera ofrecido cambiar y beneficiarse antes que nadie de la obligada evolución? ¿Lo habría rechazado?.

La evolución y el desarrollo tecnológico es lo que ha llevado a Salvagnini a ofrecer al mercado desde hace ya algunos años el más sofisticado corte por láser: el corte de láser por fibra.

Numerosísimas empresas tienen ya la posibilidad de producir la mayor cantidad de piezas con la mayor calidad y el mínimo coste. En este artículo les mostramos el ejemplo de Pres Metal, importantísima empresa de subcontratación.

“Profesionales en la deformación y corte de la chapa con especial atención a la flexibilidad y a los plazos de entrega. La fuerte atención a las exigencias del cliente está basada en procesos productivos de vanguardia y un servicio de calidad completo, con eficiencia y versatilidad, además del desarrollo e industrialización de los productos conjuntamente con los clientes”

Esta es la misión de Pres Metal, una realidad productiva que nace en 1979 en el conjunto de una estrategia de crecimiento industrial que se especializa en la transformación de la chapa como subcontratistas a partir de los diseños de los clientes.

Según nos comenta su responsable comercial y de fábrica “En principio Pres Metal nace para satisfacer los intereses del Grupo Sime, en el que se encuadra, en el sector de la calefacción, donde ya existía una notable experiencia, y en el ámbito de la ventilación y la climatización del aire, cuyo negocio permite compartir experiencias análogas a las de la calefacción. Los conocimientos adquiridos en los dos macro sectores del confort ambiental han sido ampliados a otros campos de aplicación, como son el sector electrónico, la iluminación, los distribuidores de bebidas, estufas y cocinas, mobiliario urbano, comercial e industrial, mueble metálico, objetos de diseño y, recientemente, maquinaria agrícola”.

Pres Metal hace del producto acabado el propio valor añadido para sobresalir de la gran parte de la competencia, que se limita a producir un ‘semielaborado’. Así, su filosofía de trabajo persigue una política de constante mejora del ciclo productivo, disminuyendo al máximo los tiempos muertos y haciendo más efectiva la producción. “En este sentido – nos explica su responsable – hemos hecho recientemente un labor de búsqueda en el mercado que nos permitiera dar un gran paso adelante, encontrando en el sistema de láser fibra de Salvagnini L1Xe-30 la mejor respuesta en términos de reducción del coste por pieza, rapidez y facilidad de gestión de la programación y automatización del proceso. La instalación del equipo se produjo durante el mes de mayo pasado y en junio ya estábamos produciendo en tres turnos de trabajo, fines de semana incluidos (52 horas de trabajo sin operario permanente). Durante el día producimos prototipos y lotes pequeños, dejando las series largas al turno nocturno sin operario y durante los fines de semana. Hasta hoy hemos obtenido un aumento de la productividad de un 30%, considerando una media de todas las piezas típicas”.

En particular, el láser Salvagnini L1Xe-30 ha permitido a Pres Metal aumentar su propia penetración en el sector de la producción de estufas y en el sector electrónico donde, anteriormente, la variedad de materiales y espesores que se trabajan constituían una limitación importante. La tecnología del láser fibra abre de hecho la posibilidad de cortar una amplia gama de materiales altamente reflectantes, como el aluminio, cobre y/o latón, muy presentes en los sectores antes citados. Este hecho ha permitido también al fabricante ampliar notablemente su presencia en nichos de mercado hasta ahora poco trabajados, sin tener que ceñirse a los tradicionales y consolidados cortes del láser CO2.

“Es por ejemplo el caso de una aplicación de perforación hecha en equipamiento agrícola, donde la reducción del diámetro del haz del láser fibra nos ha permitido la posibilidad de realizar agujeros pequeñísimos, lo que nos ha posibilitado satisfacer un pedido que, de otro modo, tendríamos que haber rechazado”.

Prestaciones similares al 3 kW de CO₂ pero con una quinta parte del consumo eléctrico

“Una de las razones fundamentales de la selección del sistema L1X3-30, además del hecho de conocer la fiabilidad y la capacidad de Salvagnini de configurar la instalación de forma personalizada acorde al contexto productivo, es el bajísimo consumo. La tecnología del láser fibra garantiza, de hecho, consumos eléctricos extremadamente reducidos, gracias al elevado rendimiento de la fuente láser (2 kW con prestaciones similares al 3 kW, pero con una quinta parte del consumo eléctrico). Por otra parte, proporciona también unos mínimos costes de explotación y mantenimiento, dada su simplicidad constructiva. El conjunto se traduce en un precio/pieza muy inferior, lo que era una de las principales prerrogativas iniciales a la hora de tomar la decisión”.

Por otra parte, gracias a la elevada calidad del haz y a la alta densidad de la potencia del láser fibra, podemos llegar a cortar 7 décimas de milímetro en 10 milímetros de acero al carbono sin cambiar la lente motorizada con la que va equipada el cabezal de focalización; únicamente cambiando el husillo. Esto supone una importantísima ventaja desde el punto de vista de la flexibilidad y de la facilidad de programación.

También la simplicidad de programación del sistema es otro aspecto importante que contribuye de manera sustancial a la alta productividad del sistema.

JOBLaser es el módulo aplicativo para planificar dinámicamente la producción diaria. En vídeo el operario puede crear una secuencia de programas llamada ‘job’ o lista. JOBLaser permite la inclusión o la modificación de la secuencia de más trabajos sin esperar al final de la lista en producción. Ésta puede ser interrumpida y ser retomada en cualquier momento desde el punto de suspensión, ofreciendo todas las ventajas de una total flexibilidad. Además, interactuando con el gestor de los parámetros tecnológicos ‘Tool Shell’, el compilador Salvagnini LDEX permite la compensación del haz de corte y optimiza el recorrido de las dinámicas, incrementando la calidad y la velocidad de ejecución. LDEX puede seguir la compilación simultánea de grupos de programas organizados en el directorio de trabajo.

EasyData es el módulo software de diagnóstico integrado en el control numérico, para una navegabilidad interactiva de la documentación utilizando la tecnología web (fotografía, hiperlink, código parte y filtros automáticos). Ofrece la información inherente a cada componente gestionado por el control numérico Salvagnini. Los esquemas eléctricos o neumáticos de la instalación pueden ser consultados por el operario directamente en el vídeo, automáticamente filtrados sobre los componentes en diagnosis o mediante la búsqueda manual de la documentación.

Otro módulo software importante es el simulador de proceso de corte por láser, ya sea instalado directamente a bordo de la máquina como en el programa que utiliza el programador de trabajos en la oficina técnica. La aplicación permite visualizar de manera fiel la secuencia de operaciones de un programa de corte, incluso las piezas, el recorrido del cabezal y la tecnología de producción utilizada. Los movimientos de la máquina son visualizados como animación computerizada del recorrido de los utensilios: la animación puede ser ralentizada o parada para obtener informaciones dimensionales o tecnológicas.

La personalización del sistema L1X3-30 al ‘layout’ de Pres Metal testimonia una vez más la capacidad de Salvagnini de suministrar, no únicamente simples máquinas o instalaciones, sino soluciones a medida. En el caso que se especifica, de hecho, al tradicional sistema rápido de cambio de mesas de Salvagnini se ha conectado un sistema de carga/descarga que contribuye de manera sustancial al aumento de productividad de todo el conjunto.

Vale la pena detenerse con detalle en esta conexión de la máquina láser, ya que constituye uno de sus puntos principales, además de la extremada sencillez de utilización, que proporcionan la elevada autonomía y la rapidez del ciclo de carga/descarga.

Mecánicamente está compuesta de un carro desapilador de carga y de un peine de descarga, con la posibilidad de moverse transversalmente respecto del sistema: el ciclo de carga y descarga se realiza en menos de un minuto y medio e incluso en el caso de ciclos de corte particularmente cortos la función ‘precarga’ permite anticipar el desapilamiento de la siguiente chapa a trabajar para evitar eventuales tiempos de espera de la máquina.

El carro desapilador, gracias a un órgano de succión de ventosas independientes, puede elevar las chapas de dos carros móviles independientemente. La elevación de la chapa elaborada se realiza mediante una estructura de peine a cinghioli que recoge las chapas cortadas para disponerlas sobre una de laas dos mesas de descarga. La doble superficie de carga y descarga garantiza la autonomía indispensable para la producción nocturna o del fin de semana.

“Estamos muy satisfechos de haber apostado por una tecnología tan innovativa. La mayor potencialidad productiva asegurada por la tecnología del láser fibra, conjuntamente con el resto de prestaciones de la instalación, han permitido afrontar con éxito la crisis actual, con una serenidad que, de otra manera, no habríamos tenido. Baste con dir que, a día de hoy, el láser fibra está ya saturado desde el punto de vista de producción y estamos pensando y valorando acerca de la posibilidad de instalar un segundo sistema, quizá con un robot cartesiano de carga y descarga individual de las piezas.

La seguridad del sistema

El sistema de corte por láser fibra de Salvagnini viene instalado en la ya contrastada máquina L1X, con varios de demostrada eficacia en el sector. La especial configuración de ‘túnel’ le confiere una precisión y seguridad en sus movimientos, incluso con dinámicas elevadas.

El haz de láser, generado de forma sólida a partir de diodos de Yterbio dopados, es transmitido de forma segura por un cable de fibra protegido en su exterior, de manera que las fugas se hacen imposibles, ya que se cortaría de forma inmediata el haz.

Lo mismo ocurre en el caso de que la máquina sea abierta durante el corte, lo que imposibilita cualquier daño causado por el haz.