La tecnología de plegado encuentra su lugar

Este gabinete de componentes electrónicos se soldará con láser en una operación posterior una vez que salga de la máquina plegadora. Cuenta con esquinas de radio hechas con doblado por golpes intermitentes.

Debido a los desafíos actuales, los fabricantes de metal están considerando las máquinas dobladoras desde una perspectiva completamente diferente a la que tenían hace solo cinco años.

Adoptada durante mucho tiempo por las empresas de fabricación arquitectónica, la tecnología de doblado también ha incursionado en el mercado de la chapa de precisión durante la última década. El atractivo era la capacidad de la máquina dobladora para procesar piezas grandes y difíciles de manejar, del tipo que requeriría dos o tres personas para procesar en una prensa dobladora.

El diseño de la dobladora es perfecto para estas piezas. Un operador coloca la pieza grande de chapa metálica en la mesa de soporte de chapa y el tope trasero y la mueve hasta el tope, y el sistema de vacuómetro agarra la pieza para iniciar la secuencia de formación. En ese momento comienza un proceso coordinado: el indicador de vacío mueve la chapa, la barra sujetadora mantiene la chapa en su lugar y la barra de doblado hace que las formas se muevan hacia arriba o hacia abajo. La máquina ajusta automáticamente la posición de la viga de doblado y el punto de pivote entre los dobleces ajustando el radio, la corona y la longitud de brida adecuados. El operador no tiene que volver a tocar la pieza de chapa hasta que necesite girarla para continuar con el trabajo o retirarla de la máquina. Un operador hace el trabajo que solía ocupar varios operadores, con un aumento significativo en la producción.

Estas piezas difíciles de manejar siguen siendo una buena razón para comprar una dobladora, pero ahora hay otras motivaciones. Las empresas de fabricación de metal están descubriendo que las máquinas plegadoras están demostrando ser las más adecuadas para las realidades de fabricación actuales.

Acerca de la falta de operadores de prensas dobladoras

La mayoría de los talleres de fabricación están buscando operadores de prensas dobladoras. Debido a la escasez de operadores experimentados, los talleres tienen que robárselos a otras empresas o invertir en capacitar a personas sin experiencia, lo que, irónicamente, los convierte en candidatos para ser robados por otra empresa en el futuro. Un operador calificado es un bien escaso y un recurso muy valioso.

Gracias a la simplicidad de una plegadora, el operador no necesita experiencia en doblado de metal. El operador solo necesita saber cómo operar la máquina y ésta se encarga del resto.

¿Qué pasa con los cambios de herramientas? Por lo general, un operador que trabaja en una máquina plegadora trabaja con un solo conjunto de herramientas altamente flexibles, capaces de doblar cualquier tipo de material y espesor para el que la máquina esté calificada. Las herramientas se organizan según las longitudes requeridas para el trabajo de modo que se puedan formar piezas de trabajo de diferentes tamaños. (Las herramientas especiales, como una herramienta de barra sujetadora alta para manejar perfiles de piezas profundas, pueden usarse en aplicaciones de máquinas plegadoras. Pero los cambios de herramientas aún se limitan a ajustar el ancho de las herramientas de sujeción para adaptarse al tamaño de la pieza).

Por ejemplo, si un operador acaba de completar un trabajo con una pieza de trabajo de 72 pulgadas de ancho y está a punto de colocar una pieza de 36 pulgadas de ancho en la máquina, necesita tener una estación de herramientas de 36 pulgadas de ancho. Cierta parte de las herramientas de sujeción deben apartarse para adaptarse a la nueva longitud de la pieza, lo que puede llevar un par de minutos. Por lo general, el operador nunca tiene que quitar todas las herramientas de la máquina a medida que se realizan diferentes trabajos.

En aquellos casos en los que los cambios son frecuentes y la productividad es de suma importancia, las máquinas plegadoras pueden equiparse con cambiadores de herramientas automáticos. Estas pinzas mecanizadas organizan automáticamente las herramientas de sujeción para adaptarse al siguiente trabajo. Estos cambios se realizan en segundos y ocurren mientras el operador se prepara para la siguiente ejecución parcial. Este proceso paralelo elimina el tiempo de inactividad por el cambio de herramienta, ya que se realizan otros trabajos durante este tiempo.

Se requieren operadores de prensas dobladoras con experiencia para fabricar piezas complejas de alta calidad de manera consistente. Con el plegado, los operadores de máquinas con menos experiencia pueden fabricar piezas complejas de alta calidad después de solo una corta cantidad de capacitación.

Este cajón tiene un dobladillo de seguridad y un frente de radio hecho con doblado por golpes intermitentes, ambos formados en una máquina plegadora.

El alejamiento de la fabricación por lotes

El conjunto único de herramientas y los cambios rápidos de herramientas asociados con las máquinas plegadoras son importantes porque eliminan la excusa principal para una empresa que todavía está comprometida con la fabricación por lotes. Los operadores ya no tienen la excusa de hacer más de lo necesario para un trabajo porque una dobladora puede pasar de un trabajo a otro en cuestión de unos minutos, no de 30 a 60 minutos. Una empresa con una dobladora está más cerca del flujo de una sola pieza en un taller.

¿Qué tiene de malo la fabricación por lotes? Debido a que un taller no quiere configurar una prensa dobladora para formar de cinco a 10 partes, hará 50 de ellas sabiendo que probablemente las necesitarán para un trabajo más adelante. Pero una vez que lo hacen, el taller necesita almacenar las piezas no utilizadas, rastrearlas y luego recuperarlas, si es que pueden encontrarlas. Los talleres que practican este tipo de producción son fáciles de identificar porque las piezas en tarimas están ubicadas por todo el taller, y lo más probable es que se vea a los operadores mirando esas tarimas como un niño que busca un trébol de cuatro hojas en un campo. También se desperdicia un valioso tiempo de producción al hacer piezas que no se necesitan hasta más tarde en lugar de piezas que se necesitan ahora mismo. La fabricación por lotes no permite una producción más rápida; hace que la fabricación sea más complicada.

Las plegadoras pueden producir piezas para operaciones posteriores a medida que se necesiten. Los kits, una colección de piezas para un trabajo o ensamblaje en particular, también se pueden preparar a pedido. Esto mantiene el taller libre de trabajo en proceso y proporciona un recordatorio visual de lo que sigue. Es una forma de evitar el caos asociado con los talleres de trabajo.

Abordando las operaciones posteriores

Los mismos talleres de fabricación que luchan por encontrar operadores de prensas dobladoras también tienen dificultades para reclutar soldadores. No hay suficientes de esas personas dispuestas a trabajar en entornos de fabricación de metales, lo que obliga a muchas empresas a optar por la soldadura robótica. Para que esos sistemas automatizados funcionen, las piezas de trabajo deben formarse con un alto nivel de precisión constante para que el ajuste cumpla con las especificaciones de soldadura.

Nuevamente, ahí es donde las máquinas plegadoras pueden brillar. Las máquinas plegadoras suelen formar ángulos de curvatura de más o menos un tercio de grado o mejor. Transferir la responsabilidad de la calidad de la pieza del operador a la máquina significa que la primera pieza tendrá la misma calidad que la última pieza del trabajo.

Ahora considere formar un gabinete con clasificación NEMA en una prensa dobladora. Este tipo de gabinete tiene 16 dobleces, cuatro dobleces en cada uno de los cuatro lados. Eso significa que el operador de la prensa dobladora tiene que medir esa pieza de trabajo 16 veces diferentes, volteándola repetidamente durante todo el proceso. Si se pierde alguno de esos puntos de calibre, el error se agravará con cada forma subsiguiente, lo que dará como resultado una pieza desechada. Peor aún, si esa parte fuera de tolerancia se transfiere a las operaciones posteriores, el costo de esa parte defectuosa solo se multiplica. Tenga en cuenta que cuanto más grande es la pieza, más difícil se vuelve la precisión de sujeción.

La misma parte en una máquina plegadora requiere que el operador de la máquina participe en la colocación de la pieza de trabajo solo cuatro veces, una por lado, y nunca requiere un giro. El riesgo de error se reduce considerablemente en comparación con tratar de hacer el mismo trabajo en una prensa dobladora.

Debido a la capacidad de la máquina plegadora para generar formas consistentes y de alta tolerancia, la tecnología a menudo se combina con celdas de soldadura láser que requieren una consistencia absoluta en el ajuste porque el proceso no depende de un consumible como el alambre para llenar el espacio durante el proceso de soldadura. Un soplete de soldadura láser derrite los bordes de la chapa formada para crear la costura, y el proceso requiere espacios exactos a través de la junta. (Generalmente, en la soldadura por láser, el espacio no debe ser superior al 10 % del espesor de la chapa).

La precisión repetible de las piezas proporcionada por la máquina plegadora no solo simplifica el uso de la soldadura robótica o permite implementar la soldadura por láser, sino que también puede reducir significativamente el costo del sistema al simplificar los accesorios necesarios para mantener las piezas en posición durante la soldadura por arco tradicional.

La realidad de trabajar con materiales sensibles a la superficie

A medida que el trabajo de fabricación de metales se ha vuelto más competitivo, algunos talleres optan por realizar trabajos más complejos. Esto incluye trabajar con materiales especiales que no pueden estropearse debido a las aplicaciones de uso final. Considere las fabricaciones de acero inoxidable que están destinadas a aplicaciones de servicio de alimentos de alta gama, por ejemplo.

Una máquina plegadora pudo realizar esquinas herméticas en este panel de pared exterior de aluminio.

Las máquinas plegadoras pueden producir doblece s que no dañan estos materiales de superficie sensible. La presión aplicada a la pieza de trabajo para hacer los dobleces se distribuye en un área más grande de la herramienta, lo que reduce los puntos de presión.

Compare eso con una prensa dobladora donde la punta del punzón se introduce en la pieza de trabajo y los dos bordes de los hombros del dado rozan la parte inferior de la pieza de trabajo. Esos puntos de contacto son donde el operador de la prensa dobladora encontrará marcas de rozaduras si no se usa algún tipo de vinilo para proteger las superficies de la pieza de trabajo.

Y si se usa vinilo, alguien debe eventualmente quitarlo de la pieza recién formada. El vinilo se desprenderá en tres partes: en la base de la pieza, la pestaña de la pieza y la pequeña tira en el medio donde los hombros del dado presionan a través del material protector. El residuo pegajoso que dejó el vinilo también deberá limpiarse.

¿Cuánto tiempo adicional se requiere para quitar esa cubierta protectora y los residuos de cada parte formada? Pueden ser solo unos segundos, pero eso se acumulará para cada parte durante cada turno durante cada día durante cada semana. Los segundos de trabajo sin valor agregado suman miles de piezas por año.

Mejor doblado por golpes intermitentes

El doblado por golpes intermitentes para crear un radio en una pieza de chapa metálica es una capacidad especial que ofrecen algunos talleres de fabricación de metal. Las prensas dobladoras a menudo se usan para doblar radios, ya sea con una herramienta de radio personalizada o haciendo dobleces poco profundos a medida que la pieza se alimenta de forma incremental de doblez a doblez. Esta es una tarea especialmente desafiante en una prensa dobladora y que requiere mucha habilidad y preparación, lo cual es razón suficiente para que algunos talleres eviten estos lucrativos trabajos.

Una máquina plegadora puede crear una forma de radio con poco más esfuerzo que una curva pronunciada. La pieza está sostenida por el manómetro de vacío y la barra de doblado se bloquea en un ángulo poco profundo. A medida que la pieza se alimenta hacia adelante, la barra se sujeta contra la lámina haciendo curvas incrementales poco profundas. La suavidad está determinada por el incremento de avance, y el tamaño del radio es una combinación del número de incrementos y el ángulo de la barra de doblado. Un radio en una plegadora no representa más que un programa, y no es más difícil de producir que cualquier otro doblado.

Este tipo de forma se produce rápidamente en una máquina plegadora, es extremadamente repetible y elimina el riesgo de esos trabajos altamente rentables.

Una máquina herramienta más segura

En su mayor parte, las prensas dobladoras ahora están diseñadas para mantener seguros incluso a los operadores sin experiencia. Los sensores láser aseguran que los dedos se mantengan alejados del punto de apriete, y el control de la cortina ajusta la velocidad de doblado para adaptarse al tamaño de la pieza. Los operadores tienen menos probabilidades que nunca de sufrir lesiones por compresión.

Incluso con esas mejoras, las prensas dobladoras aún requieren el manejo manual de las piezas. Dado que la mayoría de los operadores de prensas dobladoras con experiencia están cerca de jubilarse, eso es pedir mucho a un operador individual, turno tras turno, semana tras semana. Es mucho desgaste en hombros y muñecas.

Las máquinas plegadoras abordan esos tipos de lesiones por movimientos repetitivos al eliminar ese tipo de manejo de piezas. Una vez cargada en la mesa de calibración, la pieza se mueve sin esfuerzo sobre un lecho de transferencias de bolas de acero. Se necesita poco esfuerzo para hacer rodar la pieza contra su punto de calibre para que el manómetro de vacío pueda tomar el control y procesar las curvas necesarias. Al agregar transportadores hacia y desde la plegadora, un operador nunca necesita soportar el peso de la pieza. Unas pocas libras de fuerza son todo lo que se necesita para mover una pieza que pesa cientos de libras. Hoy en día ya no es necesario tener operadores robustos capaces de soportar los rigores de manipular piezas de trabajo grandes y pesadas.

Un operador de máquina plegadora puede incorporar una compensación de espesor de material en una pieza con un paso de programación rápido.

Un futuro con máquinas plegadoras

Con todo lo que se ha discutido, las prensas dobladoras todavía tienen su lugar en las empresas de fabricación de metal de hoy. Como regla general, si tiene una pieza que puede sujetar fácilmente con una mano y manipularla durante el ciclo de doblado en una dobladora sin problemas, esa pieza debe permanecer en una prensa dobladora.

La prensa dobladora también puede hacer algunas cosas que las máquinas plegadoras no pueden. Se puede colocar una herramienta de un solo golpe en una prensa dobladora para crear un desplazamiento del espesor del material de 90 grados, que es algo que una máquina plegadora no puede replicar. Debido a que las prensas dobladoras tienen grandes tonelajes, pueden crear dobladillos planos repetidamente sin problema; una máquina plegadora puede producir lindos dobladillos en forma de lágrima, pero podría tener dificultades para igualar lo que una prensa dobladora puede hacer con este tipo de formas.

Dicho esto, las máquinas plegadoras son una solución de doblado increíblemente flexible y son ideales para muchos fabricantes de metal. Puede visitar casi cualquier taller en Europa hoy y ver una máquina plegadora, y parece que los fabricantes de metal de EE. UU. están comenzando a aprender lo que sus contrapartes europeas saben desde la década de 1990.