Revista Metalmecánica Ed.3 Vol.28 (JunJul)

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Edición 165 Junio - Julio 2023

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Hace un par de semanas tuvo lugar el coloquio de máquinas herramienta de Aachen (AWK), Alemania en su versión 2023. Sin ninguna duda, el más importante simposio a nivel europeo que reune a los principales representantes de la industria y la academia que trabajan en el mundo de la manufactura. Es allí donde se muestran las tendencias que marcarán el rumbo de los desarrollos e implementaciones de sus servicios y productos. ¿Cuál fue el mensaje final? El objetivo para los próximos años y décadas será mejorar la sostenibilidad de nuestros productos y nuestra industria. Y, ¿qué debemos hacer para movernos en esa dirección? Para las empresas manufactureras, existen fundamentalmente dos estrategias que se orientan a sacar provecho de la economía circular. Uno es el diseño y creación de productos sostenibles. El segundo es la producción de productos sostenibles.

Con respecto a la primera estrategia hay gran cantidad de valor por extraer, al diseñar productos ligeros, fáciles de desensamblar, reparables, con materiales a los que se les pueda dar un uso posterior una vez cumplan su propósito inicial. Aquí entra en juego el desarrollo de modelos para determinar la vida útil restante de los componentes en el futuro. Para esto se hace evidente la necesidad de los gemelos digitales apoyados por herramientas de I4.0. Para la segunda estrategia, se deben desarrollar nuevas tecnologías de manufactura que permitan el procesamiento eficiente de series pequeñas e individuales: El acople de tecnologías como la manufactura aditiva con la automatización y los procesos de corte optimizados juegan un papel fundamental para optimizar tiempos, reducir consumos y flexibilizar la producción. Las innovaciones deben enfocarse en diseñar productos que contengan una estrategia de retención o aumento de valor después de que se alcance la vida útil inicial, a través de un acople real entre el desarrollo, la producción y el uso.

Es importante mantener e impulsar en nuestra región una mayor colaboración entre la investigación y la industria en los próximos años y décadas. Solo así superaremos los retos y encontraremos e implementaremos las soluciones adecuadas para y diseñar y producir productos más sostenibles con mayor rentabilidad. MMI

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METALMECÁNICA 165

Soldadura en aluminio ¿Cómo evitar problemas térmicos en el material?

Robótica y control CNC avanzado esculpen nuevas posibilidades en la manufactura

INNOVACIÓN

Tecnología de sujeción de doble contacto asegura proyectos de alta calidad en taller mexicano

MERCADO E INDUSTRIA

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Estrategias de mecanizado para aleaciones aeroespaciales

Fabtech 2023: Proyecciones y retos de la industria metalmecánica

TECNOLOGÍA

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Industria automotriz en México oportunidades de negocio que no puede ignorar

MANUFACTURA ADITIVA + MECANIZADO ROBOTIZADO

GRACIAS A CNC AVANZADO

SE ESCULPEN NUEVAS POSIBILIDADES EN LA MANUFACTURA

Conozca una impresora 3D industrial de compuestos reforzados con fibra de 6 ejes que permite la fabricación rápida sin herramental de estructuras compuestas integradas de grado aeroespacial.

Foto: Siemens

Los ingenieros de diseño aeroespacial y de defensa y los componentes complejos que desarrollan requieren una verdadera agilidad de fabricación. El paso entre aparentes imposibilidades y los momentos de inspiración que crean productos innovadores puede ser estimulante y enloquecedor. Para iterar rápidamente y permitir una verdadera colaboración, los equipos de ingeniería emplean sistemas como el SCRAM de Electroimpact, una empresa proveedora de automatización, herramental y equipos especiales para la industria aeronáutica, localizada en Mukilteo, Washington, EEUU.

La empresa ha integrado un proceso de posicionamiento automático de fibras (Automated Fiber Placement - AFP) con termoplástico fuera del autoclave in situ, un proceso avanzado de impresión 3D de fabricación por filamento fundido (Fused Filament Fabrication - FFF), un proceso de impresión 3D de fabricación de granulado fundido (Fused Granulate Fabrication - FGF), al igual que un proceso de mecanizado sustractivo tradicional en un sistema unificado de manufactura aditiva robotizada escalable de compuestos (Scalable Composite Robotic Additive Manufacturing - SCRAM). El SCRAM es una impresora 3D industrial de 6 ejes continua para compuestos reforzados con fibra que permite la fabricación rápida sin herramental de estructuras compuestas integradas de grado aeroespacial.

Los termoplásticos de alto rendimiento combinados con un alto porcentaje de refuerzo continuo de fibra se utilizan para producir piezas con propiedades de material excepcionales nunca antes vistas en el mundo de la manufactura aditiva. El rendimiento mejorado del sistema de 6 ejes ofrece una destreza y flexibilidad inigualables, lo que permite formas, precisiones y complejidades que de otro modo no serían posibles.

Según Electroimpact, esta tecnología solo es ofrecida por ellos en el mundo. Las capacidades y la velocidad de procesamiento del control SINUMERIK ONE de SIEMENS les han permitido a los ingenieros de Electroimpact lograr estos avances en la manufactura aditiva.

NO ES IMPRESIÓN 2.5D COMO LA MAYORÍA. ES 3D REAL

La mayoría de los procesos de impresión 3D se describen con mayor precisión como impresión

2.5D, donde el material se deposita sucesivamente en rodajas planas, que cuando se apilan juntas forman un objeto 3D. Por el contrario, el proceso SCRAM representa una verdadera impresión 3D.

El SCRAM es capaz de realizar varias tecnologías de fabricación diferentes, todas en la misma celda, en un solo lugar y todas controladas por un sistema de control CNC único. En este caso el SINUMERIK ONE de Siemens. Cortesía Siemens.

Las capas continuas de termoplástico reforzado con fibra toman la forma de contornos complejos, incluidas superficies aerodinámicas y conductos para el flujo de fluidos. Como se trata de un proceso de 6 ejes, la orientación de la fibra dentro de cada capa se puede adaptar a la aplicación específica, proporcionando una resistencia óptima y una distribución de rigidez adecuada en toda la pieza, al igual que un sistema AFP convencional.

Además del proceso continuo de impresión termoplástica reforzada con fibra y el proceso de impresión de herramientas de soporte FGF, las celdas SCRAM también están equipadas con dos boquillas FFF optimizadas para la deposición de material termoplástico reforzado con fibra corta o "picada".

Se incorpora un sistema de calentamiento láser patentado, que produce enlaces excepcionalmente fuertes entre las capas. Este proceso es ideal para situaciones en las que la estratificación de fibra continua es geométricamente imposible o no tiene sentido. "Nos

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Ryan Bischoff, ingeniero de Electroimpact, analiza las capacidades innovadoras del sistema SCRAM para la creación de componentes complejos de fibra de carbono. El sistema es una integración de procesos aditivos y sustractivos, combinados con un robot y es patentado por Electroimpact. Cortesía Siemens.

permite depositar el material exactamente donde debe estar y sólo donde debe estar, logrando la mayor resistencia posible y el menor peso", dice Ryan Bischoff, ingeniero senior de compuestos de Electroimpact.

Este es un verdadero proceso de impresión 3D donde las capas no son simplemente una pila de planos. Las geometrías complejas, como el núcleo de densidad variable y otras estructuras internas, se pueden imprimir directamente en capas continuas reforzadas con fibra con una curvatura muy variable. Si se desea, se pueden depositar capas adicionales continuas reforzadas con fibra en la parte superior de la estructura central reforzada con fibra picada, formando una piel superior.

El sistema es una integración de varios procesos aditivos y sustractivos, combinados con el robot, patentado por Electroimpact, una plataforma de construcción giratoria y una cámara de construcción climatizada.

“Ese movimiento y los avances a lo largo de los años condujeron al desarrollo de un sistema que llamamos una “fábrica en una celda.” En lugar de necesitar una línea de ensamblaje completa, con cada máquina dedicada que solo realiza una función, es un sistema, que puede hacer conductos de impresión para motores a reacción un día y un componente de ala al siguiente. Se puede cambiar y adaptar rápidamente según las necesidades.”

“ELECTROIMPACT PASÓ DE REALIZAR PRINCIPALMENTE TALADRADO Y FIJACIONES A INCORPORAR LA MANUFACTURA ADITIVA HACE UNOS 15 AÑOS,” DICE BISCHOFF.

Esto podría ser un elemento de fibra de carbono para las carreras de Fórmula Uno o una pieza hecha de una aleación revolucionaria que está destinada al espacio. Para series cortas o pequeñas, nada puede competir con esta tecnología, afirma el ingeniero de Electroimpact. "Aquí es donde la fábrica en una célula ayuda a los equipos a desarrollar piezas mucho más rápidamente que una instalación tradicional. Usted completa todo el proceso dentro del sistema SCRAM. Tiene sentido porque este no es el tipo de piezas que se producen por miles,” dice Bischoff.

"Nuestros clientes están haciendo un trabajo extraordinario, y estamos allí junto a ellos,” añade. "Su ingeniero de Electroimpact está con Ud. durante toda la vida útil del sistema para todas las preguntas y solicitudes. Estamos aquí para ayudar a los constructores a superar los límites. Damos servicio a nuestro equi-

po hasta el día en que muere. El apoyo es una de las cosas que Electroimpact hace mejor que nadie en la industria.”

ELIMINANDO LA NECESIDAD DE COSTOSO HERRAMENTAL

Con el sistema SCRAM, la impresión 3D reemplaza la necesidad del desarrollo tradicional de herramientas complejas que normalmente se utilizan para la colocación automatizada de fibra de carbono. Esto elimina las inversiones infladas de costos y tiempo necesarias en las herramientas y el desarrollo tradicionales; por lo tanto, el sistema SCRAM permite correcciones y modificaciones más rápidas. Una vez que se imprime la herramienta compleja, el control SINUMERIK ONE facilita cambios rápidos a lo largo del proceso. Primero, el sistema SCRAM cambia a un cabezal de fresado multieje que termina la forma según las especificaciones exactas. Luego, el sistema SCRAM cambia una vez más al cabezal de colocación de fibra de carbono de 6 ejes y aplica el intrincado patrón de cinta de fibra de carbono al material de soporte.

La SCRAM permite la fabricación rápida sin herramientas de estructuras compuestas integradas de grado aeroespacial. Esta fábrica en una celda ofrece a los constructores la opción de producir piezas de series cortas que marcan la diferencia en sus diseños.

Cortesía: Siemens

Bischoff explica que la cinta se deposita rápidamente, estableciendo la forma. A continuación, el aditivo del material de soporte se disuelve por completo, dejando atrás un componente en la forma exacta que el fabricante necesita.

El sistema SCRAM, con la potencia del control numérico, también permite la iteración. "Estamos trabajando para crear un sistema abierto que respalde las elecciones de materiales y haga las piezas que cada cliente necesita. Nos impulsa la demanda de los clientes,” explica Bischoff.

LA VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO HA SIDO CLAVE PARA ESTE DESARROLLO

"Los tiempos de procesador más rápidos tanto para el control de movimiento como para el PLC, combinados con las nuevas funcionalidades del SINUMERIK ONE, permiten aún más el increíble trabajo que Electroimpact está haciendo con el sistema SCRAM,” dice Steve Czajkowski, gerente de ingeniería de Siemens. Brian Cubie, gerente de cuentas de Siemens, complementa: "He estado en robótica durante muchos años, y ver lo que los ingenieros de Electroimpact están haciendo en términos de digitalización de la fábrica es emocionante. Siempre están a la vanguardia. Electroimpact hace un trabajo fenomenal al tomar nuestro control y agregar codificadores para obtener retroalimentación y ejecutarlo a través de su propia cinemática.” El fabricante asegura que el control es ideal para la capacidad de la SCRAM para pasar de la impresión 3D al acabado y la colocación continua de fibra de carbono, todo desde un solo control.

TECNOLOGÍA DE GEMELO DIGITAL EN UN FUTURO

Mirando hacia el futuro, la plataforma de control SINUMERIK ONE le va a permitir llegar a la SCRAM a la tecnología de gemelos digitales. Esto ayudará a los equipos a diseñar una máquina completamente funcional incluso antes de que exista un prototipo de la vida real y para que los equipos transfieran tareas del mundo real al entorno virtual. Los ingenieros de Siemens, aseguran que mantendrá los proyectos avanzando consistentemente a la fase de preparación del trabajo. Tener esta herramienta incorporada ayudará a reducir los costos generales para proyectos y apoyo.

"Hay un gran impulso de la industria para tener un gemelo digital", dice Martineau. "Estoy muy entusiasmado de apoyar a SCRAM en los esfuerzos de nuestros

El sistema SCRAM proporciona un verdadero proceso de impresión 3D, donde las capas no se apilan simplemente una encima de la otra, sino que las rutas de herramientas de 6 ejes con filamento de fibra continua y fibra picada. El calentamiento por láser del sustrato y el material entrante proporciona una adhesión interlaminar superior entre las capas. Cortesía: Siemens.

clientes para avanzar. Cada cliente está empujando lo que es posible. Están buscando ideas que están un poco fuera de lo común. Con este verdadero gemelo digital, en lugar de tener que viajar para una visita in situ o pedir fotos o secuencias de video de sus desafíos, el PLC permitirá la simulación dentro del control.”

Así como los clientes pueden ejecutar el gemelo digital desde su computadora, Martineau podrá operar el control digital de la SCRAM de un cliente directamente desde la suya.

"Escuchamos a los clientes cuando se esfuerzan por alcanzar el siguiente nivel, llevando el sistema al máximo. Ser capaz de saltar y ver lo que está sucediendo es muy valioso,” dice. "Las capacidades de gemelo digital de SINUMERIK ONE nos permitirán trabajar muy cerca con nuestros clientes en el futuro, apoyando sus deseos de ampliar los límites del desarrollo de productos. Con la tecnología de gemelos digitales tan precisa, los clientes se beneficiarán de saber que podemos intervenir en cualquier momento para ayudar a solucionar problemas.” MMI

METROLOGÍA EN LÍNEA CON CONTROL ESTADÍSTICO DE PROCESO

Un nuevo sistema de control de calidad que monitorea y controla el diámeto externo (DE) de blancos de herramienta rectificados dentro de un lote de producción, fue desarrollado por la empresa ANCA para su máquina CPX Linear. El sistema de medición de DE en proceso ejecuta un Cpk >1.33 con una tolerancia de 0,003mm

La tendencia general a optimizar la productividad de las empresas metalmecánicas ha empujado el uso de maquinaria sin supervisión: La fabricación a luces apagadas. Esta estrategia se está utilizando para la preparación de blancos de herramienta, haciendo que esta sea mucho más diligente y productiva gracias a una nueva tecnología de metrología: un sistema de medición de diámetro exterior en-proceso (en línea) para la máquina CPX Linear de ANCA. Según la empresa, gracias a esta tecnología sus clientes podrán gozar de los beneficios de la automatización y de una mayor productividad.

Con una gran área de trabajo y poderosos husillos de rectificado para obtener mayor precisión y productividad, la CPX Linear es la solución de ANCA para el rectificado de blancos de herramienta en una producción por lotes. Los resultados son medidos a través del Control Estadístico del Proceso (SPC) como metodología de control de calidad, con un Cpk de >1.33 en una tolerancia diametral de 0,006 mm lograda para cumplir con los requisitos de productividad. Esta métrica del sistema de control de calidad prueba las capacidades en el proceso de rectificado de la máquina, no obstante, el desgaste de las ruedas abrasivas pueden influenciar en este resultado.

día, los 7 días de la semana, limitando las capacidades en una producción a luces apagadas.

¿QUÉ ES Cp Y Cpk?

La medición de los valores Cp y Cpk es crucial para garanti zar la calidad de los procesos de fabricación. Estos valores son indicadores estadísticos que miden la capacidad del proceso para producir piezas dentro de las especificaciones establecidas.

El valor Cp se refiere a la capacidad potencial del proceso, es decir, su capacidad para producir piezas dentro de las especificaciones, considerando únicamente la variabilidad inherente al proceso. Por otro lado, el valor Cpk mide la capacidad real del proceso, teniendo en cuenta tanto la variabilidad inherente al proceso como la variabilidad debida a factores externos.

Para aplicar estos valores en la práctica, se deben realizar mediciones periódicas de las piezas producidas y compararlas con las especificaciones establecidas. De esta manera, se puede determinar si el proceso está produciendo piezas dentro de los límites aceptables y si es necesario realizar ajustes para mejorar la calidad del proceso.

Las ruedas abrasivas y el diseño de su composición impulsan las propiedades de auto afilado, manteniendo el tamaño y la forma y son fundamentales para el rendimiento, pero el desgaste de la rueda durante el rectificado de grandes lotes es inevitable para cualquier proceso de rectificado. Este puede llevar a que los blancos de herramienta rectificados puedan estar fuera de las tolerancias especificadas. Una “mejor práctica” común durante la producción es compensar el desgaste de las ruedas manualmente, pero esto requiere de la presencia de un operador las 24 horas al

El sistema de medición de DE en-proceso CPX proporciona una solución que no solamente permite una producción a luces apagadas, sino que aumenta aún más la productividad en tolerancias más estrictas para alcanzar un Cpk de >1.33 en una tolerancia de 0.003 mm. Es un sistema de control de calidad que monitorea y controla el diámetro exterior de blancos rectificados dentro de una producción por lotes.

COMPENSACIÓN AUTOMÁTICA PARA MANTENER LAS TOLERANCIAS

La CPX Linear ejecuta rectificado de lotes con altas tasas de remoción de material y tolerancias ajustadas; sin embargo, el sistema de medición del diámetro exterior va más allá gracias a la función SPC que viene integrada con el software de medición de Diámetro Exterior. El SPC es definido por el usuario y las tolerancias junto con los valores Cp y Cpk son constantemente monitoreados, controlados y reportados al usuario. El sistema de medición de Diámetro Exterior está montado de forma permanente dentro de la máquina y solo se utiliza cuando sea requerido. En función de las tolerancias establecidas y la frecuencia de la medición, una medición y compensación precisa en-proceso es aplicada para mantener el diámetro exterior del blanco de herramienta en el diámetro nominal. MMI

ESTRATEGIAS DE MECANIZADO

PARA ALEACIONES AEROESPACIALES

Los fabricantes aeroespaciales combinan máquinas, herramientas, geometrías y materiales de herramientas para mecanizar las HRSA (superaleaciones termorresistentes).

La industria aeroespacial se ha fijado el objetivo de reducir a cero las emisiones de gases de efecto invernadero para 2050, según informa el LA Times.

Las normativas sobre emisiones más exigentes requieren temperaturas de servicio más elevadas para los nuevos tipos de motores y nuevos materiales como las superaleaciones termorresistentes (HRSA) para los componentes más calientes. Sin embargo, para los fabricantes es difícil el mecanizado eficiente de componentes de HRSA. En este artículo, Sébastien Jaeger, Responsable de Soluciones Industriales Aeroespaciales de Sandvik Coromant, explica por qué una estrategia global equilibrada que abarque la máquina, las herramientas, las geometrías y los materiales de las herramientas es esencial para el mecanizado eficiente de componentes de HRSA para motores aeroespaciales.

Las HRSA son los principales materiales usados en los componentes del compresor y la turbina de los motores a reacción. Las principales calidades empleadas para estas aplicaciones son los tipos con base de níquel, como Inconel, Waspaloy y Udimet. No obstante, las propiedades de las HRSA varían en gran medida dependiendo de la composición y del proceso de producción. En particular, el tratamiento térmico es de gran relevancia: un componente templado por precipitación, es decir, «envejecido», puede presentar el doble de dureza que una pieza suavemente recocida o no tratada.

Las normativas cada vez más exigentes en materia de emisiones obligan a los nuevos tipos de motores a

alcanzar temperaturas de servicio más elevadas, por lo que se necesitan materiales nuevos para los componentes más calientes. En respuesta a estos retos, la cantidad total de HRSA en motores de reacción es mayor en comparación con otros materiales.

Sin embargo, las ventajas de las HRSA se ven contrarrestadas por los problemas de fabricación. Primero, la intensidad de las altas temperaturas provoca fuerzas de corte elevadas; segundo, la baja conductividad térmica y los excelentes resultados de templabilidad generan temperaturas de corte muy elevadas; Y, finalmente, las tendencias de templado de la pieza provocan desgaste en entalla.

LOS COMPONENTES

Los discos de turbina, las carcasas, los álabes y los ejes son piezas exigentes; gran parte de ellas son de paredes finas y de formas complejas. Estos componentes de los motores, con un papel clave en la seguridad, deben cumplir con estrictos criterios de calidad y precisión dimensional. Las condiciones previas para alcanzar el éxito incluyen disponer de una máquina potente, de herramientas rígidas, de plaquitas de alto rendimiento y de una programación óptima.

Los métodos de mecanizado dominantes son variables; por lo general, los discos, los anillos y los ejes se tornean, mientras que las carcasas y los álabes se suelen fresar. El mecanizado de HRSA suele dividirse en tres etapas. Durante la primera etapa de mecanizado (FSM, por sus siglas en inglés), una pieza en bruto forjada o fundida recibe su forma básica. La pieza suele encontrarse en estado blando (con una dureza

Por: Sébastien Jaeger, Sandvik Coromant

INNOVACIÓN

Rockwell típica en torno a 25 HRC), pero a menudo presenta una corteza rugosa e irregular, o cascarilla. La prioridad principal es una excelente productividad y una retirada de material eficiente.

ESCOGER LOS MATERIALES Y LOS PARÁMETROS DE PROCESO ADECUADOS

PARA EL MECANIZADO DE HRSA, PUEDE CONTRIBUIR AL OBJETIVO DE LA INDUSTRIA AEROESPACIAL DE REDUCIR A CERO LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO PARA 2050.

Entre la primera etapa y la fase intermedia de mecanizado (ISM, por sus siglas en inglés), la pieza recibe un tratamiento térmico para alcanzar un estado envejecido de dureza muy superior (por lo general, en torno a 3646 HRC). En este punto, el componente puede recibir su forma final, salvo por la tolerancia permitida, que se deja para la fase de acabado. Una vez más, los esfuerzos se centran en la productividad, aunque también es importante la seguridad del proceso.

CALIDAD: PLAQUITAS DE METAL DURO

Durante la última etapa de mecanizado (LSM, por sus siglas en inglés), se crean la forma final y el acabado superficial. En este caso, el foco se pone en la calidad superficial y la precisión de las tolerancias dimensionales, así como en evitar las deformaciones y el exceso de esfuerzo residual. En componentes giratorios críticos, las propiedades de fatiga constituyen el criterio de mayor importancia y no existe margen para defectos superficiales que puedan iniciar la formación de grietas. La precisión y la fiabilidad de los componentes críticos se garantizan mediante la aplicación de un proceso de mecanizado certificado y de eficacia probada.

Los requisitos generales para las plaquitas intercambiables incluyen una excelente tenacidad del filo y una elevada adhesión entre el sustrato y el recubrimiento. Si bien se emplean formas básicas negativas por su alta resistencia y su asequibilidad, la geometría debe ser positiva.

Siempre debe aplicarse refrigerante al mecanizar HRSA, salvo al fresar con plaquitas de cerámica. Las plaquitas de cerámica requieren un volumen abundante, mientras que, en el caso del metal duro, lo esencial es la precisión del

chorro. Al usar plaquitas de metal duro, el refrigerante a alta presión ofrece más ventajas, como una vida útil prolongada de la herramienta y un control de virutas eficiente. Los parámetros de mecanizado varían en función de las condiciones y del material. En la primera etapa del mecanizado, se busca principalmente una buena productividad mediante el uso de altas velocidades de avance y grandes profundidades de corte. En la fase intermedia de mecanizado, se suelen utilizar plaquitas de cerámica para alcanzar velocidades más elevadas. Las etapas finales se centran en la calidad, por lo que la profundidad de corte es más reducida. Dado que una velocidad de corte demasiado elevada puede deteriorar la calidad superficial, para el acabado se utilizan plaquitas de metal duro.

UN FILO MUY AGUDO

La deformación plástica y la entalla son los mecanismos de desgaste más habituales de las plaquitas de metal duro, mientras que el desgaste por corte superior es más común en las plaquitas de cerámica. La vulnerabilidad a la deformación plástica disminuye al aumentar la resistencia al desgaste y al calor. Una geometría positiva y un filo agudo son también factores importantes para reducir

la generación de calor y las fuerzas de corte. Para evitar el desgaste en entalla en el filo de corte principal, se recomienda un ángulo de posición pequeño; por ejemplo, a través del uso de plaquitas redondas o cuadradas, o una profundidad de corte inferior al radio de punta.

Las plaquitas con recubrimiento por deposición física en fase de vapor (PVD, por sus siglas en inglés) son más resistentes al desgaste en entalla en el filo principal, mientras que una plaquita con recubrimiento por deposición química en fase de vapor (CVD, por sus siglas en inglés) es más resistente al desgaste en entalla en el borde final. En la fase de acabado, el desgaste en entalla en el borde de salida puede dañar el acabado superficial.

Un mecanizado eficiente de componentes de motores fabricados con HRSA requiere una solución integral bien equilibrada que, específicamente, debe tener en cuenta factores como el estado de la pieza, el material de la herramienta y las recomendaciones asociadas de datos de corte, así como el uso de refrigerante y de estrategias de mecanizado optimizadas. Teniendo en cuenta estos factores, los fabricantes pueden contribuir al objetivo de la industria aeroespacial de reducir a cero las emisiones de gases de efecto invernadero para 2050. MMI

FABTECH 2023: PROYECCIONES Y RETOS DE LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

El desarrollo tecnológico, la sostenibilidad y algunos retos de la industria metalmecánica, fueron los temas que marcaron la conversación entre los líderes del sector y nuestro equipo editorial durante Fabtech 2023. Le contamos todos los detalles.

Por: Sofía Maldonado Álvarez, periodista de Metalmecánica

La industria manufacturera se dio cita en Fabtech 2023, uno de los eventos más grandes de soldadura, doblado y formado, fabricación y acabados industriales, el cual tuvo un récord de asistencia de más de 13,000 profesionales del sector. La décimo octava edición del evento, que se celebró en Ciudad de México del 16 al 18 de mayo, contó con

más de 400 empresas expositoras provenientes de más de 25 países, 300 máquinas operando, 25,000 m² de piso de exposición, 31 conferencias especializadas, dos cursos especializados para soldadura y acabados, así como la realización de un exitoso Encuentro de Negocios que atrajo a compradores de todo el país, generando más de 200 citas uno a uno entre quienes ofrecen y demandan productos y servicios.

Este año, el equipo editorial de Metalmecánica habló con líderes y actores clave de la industria, quienes además de develar las innovaciones en la feria, nos brindaron un panorama de las proyecciones y los retos que están afrontando las empresas del sector metalmecánico.

INNOVACIÓN Y SOSTENIBILIDAD EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

Actualmente, las empresas de la industria metalmecánica y manufactura están apostándole a una innovación en su portafolio, no solo que esté acorde a las necesidades de los clientes, sino que a su vez contribuya al cuidado del medio ambiente, lo que convierte a la sostenibilidad en uno de los pilares más importantes en el sector al momento de ampliar la oferta de las compañías.

Un ejemplo de esta tendencia es la innovación de Sherwin Williams, una empresa que ofrece soluciones de pintura, tintes, suministros y soluciones de revestimientos, que en su participación en Fabtech, nos contó sobre su nueva línea de pinturas en polvo, la cual está fabricada con botellas PET recicladas.

“La empresa siempre ha cumplido con los más altos estándares y requerimientos que nos piden los gobiernos. Pero hoy damos un paso más adelante con una nueva línea de pinturas en polvo que está hecha en base de botellas de PET recicladas, que hoy por hoy están

contaminando nuestro ambiente”, señaló Carlos Tristán, Sales Manager para Sherwin-Williams.

Y es que esta compañía, según Tristán, siempre se ha preocupado por ser pionera en el desarrollo de productos que protejan al medio ambiente y con este producto continuarán en este objetivo. “Solo por dar un ejemplo, una libra de pintura en polvo quita de nuestro medio ambiente de 7 a 10 botellas de PET, entonces eso nos puede ayudar bastante a reducir el impacto de la contaminación. Nosotros invitamos a la industria que pregunte a Sherwin Williams, que siempre está en pro del medio ambiente, cómo pueden convertirse en una empresa más amigable”, comentó Carlos.

Jorge Areyzaga

LA ELECTROMOVILIDAD TRAE MUCHAS OPORTUNIDADES, PERO TAMBIÉN TIENE UNA REALIDAD, YA QUE EL PROCESO DE ENSAMBLE ES MUCHO MÁS SENCILLO, LA CANTIDAD DE PARTES QUE REQUIEREN UN VEHÍCULO ELÉCTRICO ES MUCHO MENOR A LA DE UN VEHÍCULO DE COMBUSTIÓN".

Por otro lado, TRUMPF, compañía que ofrece soluciones de producción en los sectores de las máquinas-herramienta, técnica láser y electrónica, cree que hay una oportunidad de crecimiento en la categoría de la electromovilidad, una tendencia que ha ido en crecimientos debido a la consciencia tanto de consumidores como de empresas por el medio ambiente.

Así lo afirmó Jorge Areyzaga, management director de Trumpf: “Nuestros clientes están viendo que se está pasando por una etapa de transición hacia la electromovilidad. Para este año, ven un crecimiento, una tendencia para satisfacer la demanda de la región y un poco más allá para exportar a Europa”.

Management director de Trumpf

Este escenario es impulsado por diferentes proyectos de la industria de autopartes en México. Entre ellos, la llegada de armadoras como Tesla y Kia para fabricar vehículos 100% eléctricos.

Arturo Badillo

Application Engineer para Bosch Rexroth

DE HECHO, LA MANO DE OBRA CALIFICADA EN GENERAL EN MÉXICO ES BASTANTE ALTA. DEBEMOS DESCUBRIR LOS ESPACIOS DE TODAS LAS MANUFACTURERAS QUE VIENEN".

“La electromovilidad trae muchas oportunidades, pero también tiene una realidad, ya que el proceso de ensamble es mucho más sencillo, la cantidad de partes que requieren un vehículo eléctrico es mucho menor a la de un vehículo de combustión. Es ahí de donde vendrá a ese periodo de transición”, indicó Areyzaga.

Así mismo, el Ingeniero Raúl Landeros, director general de Powder Special Finish, fabricante de colores en polvo para la industria metalmecánica, nos contó sobre su línea de pigmentos 100% orgánicos, pues para el experto, la sostenibilidad es un factor que influye actualmente en la decisión de copra de los consumidores.

“Nosotros no utilizamos ningún pigmento, ni ningún insumo que tenga metales pesados, que sea difícil con el ambiente. Este tema de la conciencia ambiental es un mercado muy grande, en el cual tenemos que tomar provecho todos los que estamos en esta industria”, dijo Landeros.

MANO DE OBRA CALIFICADA: ¿UN RETO PARA LA INDUSTRIA METALMECÁNICA?

Otro de los temas que movió los hilos de nuestra conversación con los líderes del sector en Fabtech 2023 fue lo que para algunos expertos es la falta de mano de obra calificada en la industria metalmecánica, debido al crecimiento del nearshoring en México; y

para otros, es solo una cuestión de una búsqueda exhaustiva de talento.

Para Carlos Tristán, de Sherwin Williams, “definitivamente no somos ajenos a las nuevas empresas que hoy están viniendo, pero esto generará más opciones para las personas. No hay una falta de talento, porque creo que en México el talento está ahí, solo hay que encontrarlo y hacerles una oferta conveniente para retenerlo como buenas compañías que somos”.

Arturo Badillo, Application Engineer para Bosch Rexroth, empresa de fabricación de maquinaria de automatización que también participó en esta edición del evento, coincidió en la premisa de Tristán. Sin embargo, señala que es importante hacer énfasis en los jóvenes.

“De hecho, la mano de obra calificada en general en México es bastante alta. Debemos descubrir los espacios de todas las manufactureras que vienen. Ahora, lo que hay que hacer aquí es comprometer mucho más a los jóvenes y ¿cómo?, dando soluciones tecnológicas y dando buenos salarios, porque el joven de hoy tiene que trabajar para invertir en su futuro”, nos explicó Badillo.

Carlos Tristán Sales Manager para Sherwin-Williams

LA EMPRESA SIEMPRE HA CUMPLIDO CON LOS MÁS ALTOS ESTÁNDARES Y REQUERIMIENTOS QUE NOS PIDEN LOS GOBIERNOS. PERO HOY DAMOS UN PASO MÁS ADELANTE CON UNA NUEVA LÍNEA DE PINTURAS EN POLVO QUE ESTÁ HECHA EN BASE DE BOTELLAS DE PET RECICLADAS"

Contrario a Tristán y Badillo, para Jorge Areyzaga de Trumpf, si existe un problema por la falta de mano de obra en todos los niveles, “empezando por el operador de la máquina, pasando por supervisores de línea, por los ingenieros de todo tipo, para programar máquinas y mantenimiento”.

De acuerdo con Areyzaga, este problema puede desencadenar en la demora en tiempos de entrega de maquinaria y para el desarrollo, ya que mientras que con más talento las empresas podrían entregar un pedido de 10.000 piezas, sin mano de obra suficiente se reduciría en 8.000 piezas.

“No todo se relaciona o se soluciona con una máquina, es decir, también se necesita el equipo que opera esa máquina para que la haga productiva y eso es definitivamente un limitante para el crecimiento que puede tener el país”, expresó Areyzaga.

TECNOLOGÍA E INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA INDUSTRIA METALMECÁNICA

Sin duda, el desarrollo tecnológico y la Inteligencia Artificial (AI) fue otro de los atractivos de Fabtech 2023, especialmente en las innovaciones de las compañías que participaron de esta edición del evento.

Es el caso de Beko Technologies, compañía experta en tecnología de aire comprimido, que presentó sus innovaciones en productos con conectividad 4.0 y herramientas de medición de calidad de aire.

“Estamos implementando todo un desarrollo tecnológico avanzado. Nuestra gama de equipos se está volcando hacia la tecnología moderna para el manejo de información, a través de la conectividad de la Industria 4.0 y el Internet de las Cosas (IoT), de tal forma que los equipos se comuniquen entre sí y generen la información necesaria para que los analistas tomen decisiones de mantenimiento, de tiempos de operación y de optimización de procesos”, nos contó Alejandro Sosa, Gerente General de Beko Technologies.

Aunque este desarrollo tecnológico ha beneficiado a un gran número de empresas, un porcentaje de la población laboral de la industria no ve con buenos ojos la llega de la Inteligencia Artificial al sector por el temor a que la planta laboral cada vez se reduzca más.

Sin embargo, Arturo Badillo de Bosch Rexroth, aseguró que “siempre va a haber alguien que desarrolle o que esté supervisando todo. Todo lo que es la inteligencia artificial es algo novedoso, pero creo que el factor humano no lo vamos a perder en ningún momento. La inteligencia artificial va a avanzar, pero nunca va a llegar a suplir al ser humano”. MMI

SOLDADURA EN ALUMINIO:

¿CÓMO EVITAR PROBLEMAS

TÉRMICOS EN EL MATERIAL?

Uno de los procesos de soldadura más complejos puede ser dominado evitando los principales efectos térmicos o escogiendo procesos alternativos.

La soldadura de aluminio es un proceso crítico en la fabricación de estructuras y componentes para una amplia variedad de aplicaciones, desde la construcción de aviones hasta la fabricación de piezas para la industria automotriz. Sin embargo, la soldadura de aluminio presenta desafíos únicos debido a las propiedades térmicas del material. En particular, la alta conductividad térmica y el bajo punto de fusión del aluminio pueden llevar a problemas térmicos en la zona afectada por el calor (ZAC, ó HAZ, por su sigla en inglés de Heat Affected Zone) durante el proceso de soldadura.

En este artículo, se explorarán los problemas térmicos comunes en las soldaduras de aluminio y se discutirán las estrategias para minimizar estos efectos y mejorar la calidad de la soldadura, incluyendo una revisión de un proceso de soldadura alternativo y automatizable.

La afectación térmica en aleaciones de aluminio tras procesos térmicos de soldadura como el MIG o TIG puede ser significativa. Durante la soldadura, el calor generado puede provocar la deformación y la oxidación del material, lo que puede afectar a las propiedades mecánicas y a la resistencia a la corrosión de la aleación.

En términos generales, la afectación térmica en aleaciones de aluminio puede ser minimizada mediante la selección adecuada de los parámetros de soldadura, como la velocidad de soldadura, la corriente y el voltaje. Además, es importante precalentar el material antes de la soldadura para reducir el estrés térmico y evitar

la deformación. Es recomendable utilizar técnicas de soldadura pulsada para disminuir la cantidad de calor aportado al material. También se pueden utilizar técnicas de post-soldadura, como el recocido, para restaurar las propiedades mecánicas del material afectado por el calor.

Como evitar la deformación en soldadura por fusión Para evitar la deformación tras la soldadura en aleaciones de aluminio, se pueden aplicar diversas técnicas. Una de ellas es el precalentamiento del material antes de la soldadura, lo que puede reducir el estrés térmico y minimizar la deformación. También es importante utilizar técnicas de sujeción adecuadas para fijar el material durante la soldadura y evitar que se deforme. Otra técnica es la soldadura en etapas, donde se realizan pequeñas pasadas de soldadura en diferentes zonas del material para minimizar la acumulación de calor en una sola zona. Además, se pueden utilizar dispositivos de enfriamiento para reducir la temperatura del material después de la soldadura y evitar la deformación. Por último, es importante seleccionar el proceso de soldadura y los parámetros adecuados para minimizar la cantidad de calor aportado al material durante la soldadura.

EVITANDO EFECTOS TÉRMICOS

ADVERSOS CON UN PROCESO SIN FUSIÓN

La soldadura por fricción y agitación (friction stir welding) es un proceso de soldadura sólido que se ha vuelto cada vez más popular en los últimos años.

Cortesía: KUKA Robotics

El proceso de soldadura por fricción y agitación implica la unión de dos piezas de metal mediante la aplicación de calor y presión debido al movimiento relativo y esfuerzos de contacto entre la herramienta y el material a ser unido. A diferencia de otros procesos de soldadura, no se utiliza un material de relleno para unir las piezas. En su lugar, la fricción y la agitación generan calor que ablanda el metal (lo lleva a un punto de deformación plástica) y permite que las piezas se unan. Según Patxi Blanco, Regional Industry Manager AWS EMEA & LATAM en KUKA Robotics, "es un proceso equivalente a la forja, en el cual se logra formar un material sin necesidad de cambiar su estado de sólido a líquido".

PROBLEMAS TÉCNICOS DE LA SOLDADURA DE AL

La soldadura de aluminio puede presentar varios problemas técnicos, entre los que se incluyen:

1. Distorsión: El aluminio tiene una alta conductividad térmica, lo que significa que se calienta y se enfría rápidamente durante el proceso de soldadura. Esto puede provocar una deformación o distorsión de la pieza soldada.

2. Porosidad: La porosidad es un problema común en las soldaduras de aluminio debido a la alta solubilidad del gas hidrógeno en el material. Si no se controla adecuadamente, el hidrógeno puede quedar atrapado en la soldadura, lo que puede debilitar la unión.

3. Agrietamiento: El agrietamiento es otro problema común en las soldaduras de aluminio, especialmente en aleaciones que son sensibles a la fisuración. El agrietamiento puede ocurrir durante el proceso de enfriamiento o después de la soldadura debido a tensiones residuales.

4. Corrosión: La corrosión es un problema común en las soldaduras de aluminio debido a la formación de óxidos y otros compuestos durante el proceso de soldadura. Si no se eliminan adecuadamente, estos compuestos pueden debilitar la unión y provocar problemas de corrosión.

La soldadura por fricción y agitación (friction stir welding) es un proceso de soldadura sólido que se ha vuelto cada vez más popular en los últimos años.

El proceso de soldadura por fricción y agitación implica la unión de dos piezas de metal mediante la aplicación de calor y presión debido al movimiento relativo y esfuerzos de contacto entre la herramienta y el material a ser unido. A diferencia de otros procesos de soldadura, no se utiliza un material de relleno para unir las piezas. En su lugar, la fricción y la agitación generan calor que ablanda el metal (lo lleva a un punto de deformación plástica) y permite que las piezas se unan. Según Patxi Blanco, Regional Industry Manager AWS EMEA & LATAM en KUKA Robotics, "es un proceso equivalente a la forja, en el cual se logra formar un material sin necesidad de cambiar su estado de sólido a líquido".

Este proceso se ha utilizado en una variedad de aplicaciones, desde la fabricación de aviones hasta la construcción de automóviles. También se ha utilizado en la industria naval y en la fabricación de tuberías. Una de las principales ventajas de la soldadura por fricción y agitación es que produce uniones fuertes y de alta calidad sin los problemas asociados con otros procesos de soldadura, como la deformación y el agrietamiento. "La unión generada por el friction stir welding tiene mayor dureza que el material base", dice Blanco. "Incluso, con un debido control de parámetros de proceso, es altamente reproducible", agregó. Además, este proceso es más eficiente energéticamente que otros procesos de soldadura, lo que lo hace más económico. A medida que la tecnología ha mejorado, el costo de la soldadura por fricción y agitación ha disminuido, lo que ha llevado a una mayor adopción en la industria. "Existen clientes que reportan que 1 metro de soldadura por friction stir welding les cuesta lo mismo que 1 metro de hilo de relleno en soldadura por fusión. Si a esto se suman los gastos que tenía la fuente de energía, por boquillas, antorchas, se tiene que el costo del primer proceso es mucho menor. Tan solo el consumo energético puede verse reducido en un 95%", comentó Blanco.

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

Una aplicación común de la soldadura por fricción y agitación robotizada para aluminio es en la fabricación de paneles de carrocería para la industria automotriz.

Proceso robotizado de soldadura por fricción y agitación (friction stir welding). Cortesía KUKA Robotics.

TÉCNICAS COMUNES DE SOLDADURA PARA ALUMINIO

Las técnicas más utilizadas para soldar aluminio son:

Soldadura TIG (GTAW): La soldadura TIG es la técnica más comúnmente utilizada para soldar aluminio. Esta técnica utiliza un electrodo de tungsteno y un gas inerte, como el argón, para crear una soldadura limpia y de alta calidad.

Soldadura MIG (GMAW): La soldadura MIG también se utiliza para soldar aluminio. Esta técnica utiliza un alambre de soldadura alimentado automáticamente y un gas de protección inerte para crear una soldadura rápida y eficiente.

Soldadura por arco sumergido (SAW): La soldadura por arco sumergido se utiliza a menudo en aplicaciones de alta producción y en materiales de mayor espesor. Esta técnica utiliza un arco eléctrico sumergido en un fundente granulado para crear una soldadura fuerte y duradera.

Soldadura por fricción: La soldadura por fricción es una técnica de soldadura sin fusión que se utiliza a menudo en aplica ciones de alta producción. Esta técnica utiliza la fricción entre dos piezas de aluminio para crear una unión sólida y resistente.

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Foto: KUKA Robotics

Un ejemplo de esto es el proceso utilizado por la empresa KUKA Robotics, que utiliza robots para soldar paneles de aluminio para la carrocería de vehículos, y más recientemente para carcasas de baterías para la electromovilidad. Estos componentes, necesarios en los automóviles eléctricos, requieren materiales ligeros, resistentes y duraderos que puedan soportar las demandas de la aplicación. Por lo tanto, se utilizan aleaciones de aluminio específicas para cumplir con estos requisitos.

En este proceso, se utiliza un robot para mover una herramienta de soldadura por fricción y agitación a lo largo de la junta de soldadura. Adicionalmente, como lo confirma Patxi Blanco, de KUKA Robotics, "el proceso robotizado permite soldar piezas tridimensionales, en lugar de procesos basados en sistemas gantry que solo lo hacen en chapas en dos dimensiones". Esto aumenta la flexibilidad de aplicación del proceso, si se incluye la capacidad del robot para implementar de manera automatizada diferentes piezas de trabajo y diferentes espacios de trabajo 360° alrededor del robot. MMI

Robot haciendo un proceso de soldadura por fricción y agitación (friction stir welding). Cortesía KUKA Robotics.

TECNOLOGÍA DE SUJECIÓN DE DOBLE CONTACTO ASEGURA PROYECTOS DE ALTA CALIDAD EN TALLER MEXICANO

Conozca una historia de éxito de un taller metalmecánico que ha logrado mejorar su calidad y reducir costos de producción mediante el uso de mejores sistemas de sujeción.

Tal vez fue intuición, pero la ingeniería detrás de una repentina idea generó una solución que permitió conservar un proyecto, y tal vez, un cliente. Más importante aún, la disponibilidad de la herramienta con tecnología BIG-PLUS® de doble contacto, permitió al equipo de Mecanizados Laguna, hacer una prueba que cambió el rumbo de un proyecto que parecía no tener solución en una ecuación donde las variables de dureza, paralelismo, profundidad y circularidad; formaron un acertijo complicado en el área de maquinado.

Dedicada a la fabricación de componentes metálicos, en Mecanizados Laguna consideran que su principal objetivo es brindar un servicio al cliente altamente especializado y con la mayor calidad posible. Entre sus clientes principales destacan las empresas Carterpillar Torreón, Jyson Safety Systems, Precision Coating, Tecnologia Estructural S.A de C.V. y Sumitomo Drive Technologies; con los cuales, han ido ganando terreno de a poco, proyecto por proyecto, incrementando volumen a partir de la confianza adquirida de cada lote entregado.

La empresa, con más de 70 empleados que operan en una nave de aproximadamente 6,500 m2, tiene un área

de maquinados con equipos Haas (VF1, Vf2, VF3), Gantry (GR712, VF5) y Torno (ST25 y ST20), máquinas Chevalier y Kafo, con capacidades de 1 m a 4 m con Cat 40 y Cat 50, las cuales están más enfocadas a producción en serie, con proceso de generación de barrenos calibrados con boring, barrenos avellanados y barrenos machueleados. Las máquinas Kafo, por su precisión, se han dedicado a la manufactura de moldes para inyección de plástico.

Joel García, gerente de maquinados CNC hace hincapié en lo importante que es orientar la fabricación hacia una cultura de servicio puesto que los componentes que fabrican, tales como herramentales (fixtures, jigs para ensambles), moldes, maquinados y soldaduras, así como otros componentes metálicos; son destinados a la fabricación de tecnología para la producción en industrias variadas, tales como minería, energía, alimentos y bebidas, muebles, automotriz, maquinaria y plásticos.

De ahí se deriva una extensa gama de materiales utilizados tales como aceros inoxidables (316, 304), aceros estructurales (4140, 1045), aceros de bajo carbón (A36) y todo tipo de aceros, como anti-desgaste Hardox y Toolox; de la misma manera utilizan plásticos de ingeniería como acetal HDF, Nylomate, nylamid, acetal, poligar, celerón

y materiales especializados como los empleados para el manejo de materiales en la industria de alimentos.

HEMOS INVERTIDO EN CENTROS DE MECANIZADO VERTICALES DE CONTROL NUMÉRICO TIPO C Y DOBLE COLUMNA, TORNOS CNC Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE ALTA GAMA, INCLUYENDO EQUIPOS PORTÁTILES”, JOEL GARCÍA, GERENTE DE MAQUINADOS CNC, MECANIZADOS LAGUNA, MÉXICO

Como consecuencia de la calidad que suelen entregar, los requerimientos de sus clientes se han diversificado con proyectos de tolerancias cada vez más cerradas, hecho que los ha llevado a invertir de manera constante en la mejor tecnología disponible para procesos de maquinados.

Los componentes periféricos seleccionados son clave, pues sin ellos no podrían realizar las operaciones que requieren, las cuales suelen ser de alta precisión, de entre 10 y 30 micras. El joven y bien instruido gerente de maquinado advierte que los equipos de sujeción deben tener una estabilidad muy alta, de tal suerte que les ayuden a lograr planicidades, paralelismos, perpendiculares, circularidades, y conicidades con una precisión muy alta.

García agrega que en procesos de barrenado o boreado, muchas veces se presentan run-outs que afectan la pieza de trabajo, causando daños irreversibles y obligan a que todo un componente sea enviado a scrap. Peor aún, es común no identificar pronto el problema y atribuirlo a la máquina o a la herramienta, mientras que los conos son los responsables de causar esas variaciones. “Para nosotros, que fabricamos muchas veces piezas únicas o lotes muy pequeños, esto puede hacernos perder mucho dinero, pero sobre todo, podría provocar que nuestro cliente pierda la confianza en nuestro trabajo”.

UN APRENDIZAJE CRUCIAL PARA MECANIZADOS LAGUNA

Esto sucedió mientras estaban maquinando una pieza para una housing de un motorreductor de gran tamaño. Dicho componente llevaba varios orificios, los cuales debían cumplir con un paralelismo muy preciso. En las camisas de los motores, la economía espacial para la ubicación de los barrenos no permite mucho margen de error, además del poco espacio, los orificios suelen ser de gran profundidad. Esto sin duda es un reto de ingeniería durante el proceso de fabricación.

Estos motores son utilizados en industrias como agricultura y naval y están fabricadas con placas recortadas con oxicorte y ensambladas con soldadura. “Esto genera mucha tensión en el material, la cual se va acumulando y genera inestabilidad que se convierte en un reto para posteriores operaciones de manufactura, como el maquinado”.

Joel García explica: “estábamos batallando para llegar a las medidas que necesitábamos. Entonces me llegó a la mente la asesoría que los ingenieros de la empresa BIG DAISHOWA y de nuestro proveedor AHNSA, nos han estado brindando, y volteamos a ver nuestros conos BIG-PLUS®”.

Esta es una tecnología de sujeción de doble contacto para Husillos con interfaz ISO 7/24 patentado, la cual se convirtió en un estándar y el cuál está siendo utilizado ya por muchos fabricantes de maquinaria. Al tener estos conos en el taller, García recurrió a ellos para realizar el proceso con el cuál estaban batallando, al grado de que habían considerado renunciar al proyecto.

Este no fue el caso y el uso de la tecnología de doble contacto les trajo una muy agradable sorpresa. La rigidez del portaherramientas les permitió cumplir con sus tolerancias de circularidad , concentricidad y paralelismo que estaban contempladas en el dibujo. Y no solo fue eso, la velocidad de fabricación se mejoró. “Hacíamos un barreno de 200 mm de diámetro con una longitud de entre 18 y 24 pulgadas, dijo García.

UN PEQUEÑO CAMBIO EN UNA

El sistema de doble contacto está generando cambios positivos, pues los maquinados que solían entregar en un mes ahora los entregan en un par de semanas, ahorro de tiempo que ahora están considerando para adelantar sus fechas de entrega.

La mejora en calidad y en costos de producción, permitió a los ingenieros de Mecanizados Laguna llegar a la conclusión de que invertir en tecnología de punta es siempre redituable cuando se tiene el conocimiento adecuado. Pero sobre todo, tener tecnología de alta gama disponible les ayuda a cumplir con su objetivo principal: Satisfacer las necesidades de sus clientes.

En le empresa de Gomez Palacio, Durango, han incorporado tecnología de BIG DAISHOWA casi como un estándar. Además de los sistemas de doble contacto, tienen borings, barras gemelas, herramienta de desbaste, avellanadores y Sistemas Mega Synchro para roscar. También tienen conos adaptadores para fresas de desbaste, mega chucks y milling chucks, entre otros productos. “Una buena selección de herramienta nos da mayor seguridad y nos asegura mayor éxito”.

Mecanizados Laguna trabaja para convertirse en una empresa de clase mundial en función del servicio que son capaces de ofrecer. “Para nosotros no hay cliente mayor o menor”, asegura Joel García. “Todos son importantes. Por tal motivo seguimos creciendo, innovando y adquiriendo nuevas tecnologías que nos permitan trabajar de la mano de los mejores para dar un mejor servicio a los clientes”. MMI

INDUSTRIA AUTOMOTRIZ EN MÉXICO:

OPORTUNIDADES DE NEGOCIO QUE USTED NO PUEDE IGNORAR

Se estima que para 2024, la producción de autopartes en México alcance los 110.000 millones de dólares, afianzándose como el cuarto país productor a nivel mundial. Conozca todo sobre el panorama, el crecimiento y las inversiones en la industria automotriz.

Por: Sofía Maldonado Álvarez, periodista de Metalmecánica

La industria automotriz en México ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años, brindando nuevas oportunidades de negocio para las empresas metalmecánicas del país. Con un aumento constante en la producción de autopartes y una posición sólida en el mercado internacional, México se ha convertido en un destino atractivo para inversiones y colaboraciones en el sector.

En el marco de la Cumbre Internacional de la Industria Automotriz 2023 y en el lanzamiento del International Automotive Industry Supply Summit, uno de los eventos más importantes para el sector automotor, el cual se llevará a cabo del 31 de mayo al 1 de junio en Querétaro, México, expertos revelaron algunas cifras relevantes para el crecimiento y oportunidades de negocio para empresas metalmecánicas.

CRECIMIENTO SOSTENIDO DE MÉXICO EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

Según datos revelados por Alberto Bustamante, director general de la Industria Nacional de Autopartes (INA), la producción de autopartes en el país alcanzó un récord de 107.000 millones de dólares en 2022, lo que representa un incremento del 13.35% en comparación con el año anterior.

México se ha posicionado como el cuarto productor a nivel mundial, superando a Alemania. Esta brecha se amplía cada vez más, y se proyecta que para 2024, la producción de autopartes en México alcance los 110.000 millones de dólares.

Este crecimiento constante ha posicionado a México como el cuarto productor de autopartes a nivel mundial, superando a países como Alemania. Incluso, la brecha entre México y Alemania se ha ampliado, ya que Alemania cerró con una producción de aproximadamente 95.000 millones de dólares en 2022. “Veremos cómo en 2023 y el 2024 se va ampliando más esa brecha”, aseguró Bustamante.

Las proyecciones indican que la producción de autopartes en México seguirá aumentando, alcanzando los 110.000 millones de dólares para el año 2024. Para el experto, “armadoras, como Audi y Tesla, detonarán aún más la proyección de la fabricación de autopartes en nuestro país”, lo que abre nuevas posibilidades para los fabricantes locales.

De hecho, haciendo una comparación entre los países que conforman la zona NAFTA: Estados Unidos, Canadá y México, este último es el que ha tenido un crecimiento más notable y constante en el periodo del 2010 al 2022. Esto, debido a que Estados Unidos cerró con una producción de 274.000 millones de dólares en producción de autopartes , Canadá con 31.000 millones y México, como se mencionó anteriormente, con 107.000 millones.

¿CUÁLES SON LOS ESTADOS DE MÉXICO MÁS PRODUCTORES DE AUTOPARTES?

De acuerdo al reporte de la INA, son tres las principales zonas productoras en México: norte (con el 52%), bajío (con el 30%) y el centro (con el 15%), siendo la zona norte la que lleva el liderazgo en cuanto a fabricación de autopartes.

El estado de Coahuila encabeza la lista con el 16.3% de la totalidad de fabricación en el país (107.000 millones de dólares), lo cual la pone a competir con Nuevo León, que junto a Guanajuato y Querétaro han tenido un crecimiento exponencial.

“Esto es muy relevante porque Querétaro se ha posicionado como una zona muy importante para las

nuevas inversiones que hemos visto por el fenómeno del nearshoring. Vemos cómo a este estado, ha llegado gran parte de esas inversiones”, señaló Bustamante. Respecto a la zona centro, encabeza la lista de los estados más productores, Ciudad de México, seguido de Toluca y Puebla, el cual se ha convertido en un jugador muy importante en los últimos años.

CLAVES DE LA INDUSTRIA EN MÉXICO

Producción de

autopartes

13,35%

Importaciones de China

USD $107.000 USD $7.000 USD $6,000

Fuente: INA

GENERACIÓN DE EMPLEO EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

La industria automotriz y, en particular, la fabricación de autopartes, desempeña un papel fundamental en la generación de empleo en México. En 2022, se registraron alrededor de 882.000 empleos directos en este sec-

MILLONES IMPORTADOS MILLONES, EN LOS PRÓXIMOS AÑOS

tor, y se proyecta un crecimiento del 1% para el cierre de 2023, alcanzando los 891.000 empleos directos.

Además, cada empleo generado en la industria de autopartes, principalmente en las armadoras como Tesla o Audi, tiene un impacto multiplicador, ya que se estima que por cada puesto de trabajo en este entorno o de cadena de proveedores, se generan 10 empleos.

Esta realidad demuestra el impacto significativo que la industria de autopartes tiene en la economía y el empleo en nuestro país. Además de los empleos directos generados en las fábricas de autopartes, la cadena de valor asociada a esta industria contribuye de manera considerable a la generación de empleo en diferentes sectores.

¿CÓMO VA LA IMPORTACIÓN Y EXPORTACIÓN DE AUTOPARTES DE MÉXICO?

En cuanto a las exportaciones e importaciones de autopartes, Estados Unidos se destaca como nuestro principal destino de exportación, representando casi el 90% durante el periodo de enero a noviembre de 2022. Esta tendencia se espera que se mantenga en los próximos años.

Por su parte, Canadá ocupa el segundo lugar, seguido de Brasil, China, Japón y Alemania, con quienes México cuenta con colaboraciones importantes en cuanto a equipos originales.

En materia de importaciones, Estados Unidos también se consolida como principal proveedor de México de componentes para la fabricación de autopartes, aunque no necesariamente de autopartes terminadas.

China ocupa el segundo lugar, sin embargo, se ha observado una disminución en las importaciones chinas, no solo en México, sino también en los otros dos países del bloque de NAFTA: Canadá y Estados Unidos. Para los próximos años, se espera que las importaciones de China disminuyan, lo que se traducirá en una reducción de los actuales 7,000 millones de dólares importados a alrededor de 6,000 millones de dólares.

Japón también se perfila como un país de importancia en el sector de autopartes, mientras que las importaciones de componentes de Corea y Alemania son limitadas. Además, es importante destacar que muchos de los componentes importados ya están exentos de aranceles, lo que favorece el comercio y la eficiencia en la cadena de suministro de autopartes.

ELECTROMOVILIDAD IMPULSADA POR LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ MEXICANA

Hablando específicamente de electromovilidad, se

destaca la importancia que ha tenido tanto la entrada en vigor del Tratado de Libre Comercio entre México y Estados Unidos en los años noventa, como el papel crucial desempeñado por la INA (Industria Nacional de Autopartes) en la renegociación del TLC.

Los resultados de estas acciones se reflejan ahora en el incremento del valor de contenido regional en los vehículos, como es el caso del Mustang Mach-E, que ejemplifica este hecho de manera destacada.

Para tener una idea más clara, se presentan algunos ejemplos. El Mustang Mach-E tiene un valor de contenido del 80%, lo que implica que el 80% de las partes utilizadas en su fabricación en la planta de Cuautitlán están hechas con autopartes mexicanas. Es importante resaltar que este valor corresponde al contenido regional, a diferencia de otros indicadores.

El restante 20% está compuesto en su mayoría por dispositivos provenientes de Estados Unidos y en menor medida de Asia. “Esto es motivo de gran orgullo, ya que se evidencia que el 80% de las autopartes son fabricadas en México”, mencionó Bustamante.

En cuanto a Tesla, aproximadamente el 20% de sus vehículos incluye autopartes hechas en México. Con la instauración de la planta en Nuevo León, se espera que este porcentaje aumente incluso hasta alcanzar alrededor del 30% en los próximos cinco años.

Es importante destacar que cada vehículo fabricado en Estados Unidos, al menos aquellos de combustión interna, incluye hasta 6.000 dólares en autopartes mexicanas. Incluso, la falta de un solo tornillo proveniente de México podría afectar la producción de vehículos en territorio estadounidense.

Estos datos demuestran la participación significativa de México en la cadena de suministro de autopartes y la importancia que tiene para la industria automotriz en Estados Unidos. La colaboración y el crecimiento en la producción de autopartes mexicanas refuerzan el prestigio y la competitividad del sector.

En relación con la producción de vehículos eléctricos en México, se proyecta que durante el periodo comprendido entre 2023 y 2030 se alcanzará una cifra histórica de 4.6 millones de vehículos eléctricos fabricados en el país.

Aunque al principio la producción de vehículos eléctricos fue moderada, si comparamos los datos del cierre de 2022, donde se fabricaron más de 79,000 unidades, con el mismo periodo de este año, se observa un crecimiento exponencial. Se pronostica un

cierre de 142,000 unidades, lo que representa más del doble del incremento en comparación con el año anterior.

PRODUCCIÓN DE VEHÍCULOS LIGEROS Y PESADOS EN MÉXICO

En cuanto al pronóstico de producción de vehículos ligeros en México, al cierre de 2022 se estimó una producción cercana a los 3.3 millones de unidades. ¿Qué se espera para el cierre de 2023? Se proyecta que la producción alcance alrededor de los 3.5 millones de vehículos, lo que representa un incremento del 5.6% en comparación con el año anterior.

Para el cierre de 2024, se prevé un incremento significativo, mucho mayor que en años anteriores, alcanzando más del 8% y cerrando el año con una producción de 3.7 millones de vehículos ligeros.

Es en el cierre de 2025 cuando se espera llegar a la cifra de 4 millones de vehículos producidos en el país. A partir de allí, será necesario monitorear de cerca el desempeño de Tesla, ya que a partir del próximo año estas cifras de producción podrían verse modificadas.

Respecto a la producción por marca, se observa que General Motors lidera en producción de vehículos ligeros en México desde 2023, seguido de otros fabricantes como Nissan, Ford, Kia, Toyota y Volkswagen. Estas cifras son relevantes, puesto que influyen en la toma de decisiones respecto a las armadoras con las cuales se buscan oportunidades de negocios o citas B2B para venderles autopartes.

En cuanto a la producción y exportación de vehículos pesados, al cierre de 2022 se fabricaron más de 200,000 unidades en México, lo que representa un incremento del 20% en comparación con el año anterior.

Este escenario es significativo, ya que posicionan a México como un actor principal en la fabricación a nivel mundial de vehículos pesados. Además, el país se destaca como el principal exportador de vehículos pesados en todo el mundo.

OPORTUNIDADES DE INVERSIÓN EN MÉXICO: NEARSHORING

Por otro lado, en las oportunidades de inversión y el fenómeno del nearshoring, se destaca que aproximadamente el 38% de estas inversiones en México están relacionadas con la fabricación de autopartes.

Esto significa que de todas las inversiones que llegan al país, casi el 40% se destina a la industria de autopartes.

Le siguen la industria de muebles con un 18%, maquinaria con un 15% y electrónicos con otro 15%, que incluye la fabricación de baterías para vehículos eléctricos. Estos datos reflejan el impacto del nearshoring y reshoring en la economía mexicana.

Para los próximos años se esperan inversiones por un valor superior a los 15,000 millones de dólares, a pesar de que la disputa entre México, Canadá y Estados Unidos en cuanto a las reglas de origen ha generado una mayor certidumbre para el país.

En relación con el valor de contenido regional, se espera que para el 1 de julio de 2023 se alcance el máximo del 75% de valor de contenido regional en vehículos ligeros y autopartes. Esto es una excelente noticia, ya que México ganó las consultas y paneles relacionados con este tema.

Además, existen amplias oportunidades para incrementar el valor de contenido regional, lo cual implica sustituir importaciones de terceros países con compras en Canadá, Estados Unidos y México.

El país destaca en términos de calidad, precios competitivos y ubicación geográfica favorable para agilizar los tiempos de entrega a las plantas de producción. Cabe mencionar que México exporta más de 70,000 millones de dólares, lo que demuestra su importancia en el comercio internacional.

En cuanto a las oportunidades de inversión, la cifra más grande asciende a 93,000 millones de dólares, correspondientes a las importaciones que actualmente se realizan desde China, Japón, Corea, Tailandia, Vietnam, Taiwán, Malasia, Alemania, España y Francia. Estas importaciones deben ser sustituidas a través de la renegociación del Tratado de Libre Comercio entre México, Estados Unidos y Canadá, lo que representa una gran oportunidad para atraer inversiones y aumentar el valor agregado nacional.

En cuanto al origen del nearshoring, se observa que el 40% proviene de China, el 20% de Estados Unidos, y el resto se distribuye entre Japón, Alemania, Corea del Sur y otros países. Esta información resalta la relevancia de la industria de autopartes en México.

En conclusión, el panorama de la producción de la industria automotriz en México es sumamente alentador. Con proyecciones que apuntan a un crecimiento constante en los próximos años, México se posiciona como uno de los principales actores en la fabricación de vehículos ligeros, vehículos eléctricos y autopartes. Además, las oportunidades de inversión y el fenómeno del nearshoring han impulsado la llegada de importantes capitales y han fortalecido la industria nacional. MMI