CONTENIDO
META LM ECÁ NICA
Cortesía: GF Machining Solutions
HISTORIAS EN METAL
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Texturizado láser de implantes médicos de titanio
Cortesía: EMAG
PORTADA
Conozca las ventajas de la implementación de procesamiento láser para generar estructuras digitales sobre los implantes médicos. Industria de alto valor agregado.
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Torneado duro y rectificado: La clave está en la combinación inteligente de procesos El futuro próximo traerá nuevos componentes de transmisión que exigen gran flexibilidad en la producción bajo una gran presión de costos. Conozca cómo escoger entre dos procesos clave en la industria automotriz.
KNOW HOW
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Conformado de metales: una relación de los equipos y procesos clave
Cortesía: Ajax-CECO -Erie Press
Conozca la visión de un profesional en aplicaciones de conformado de lámina aeroespacial para elegir los equipos correctos.
GESTIÓN DE PRODUCCIÓN
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Consejos prácticos para implementar marketing digital en el taller
El mercadeo digital y el e-commerce se convierten en herramientas clave para el éxito comercial de los talleres. Aprenda cómo implementarlos.
Cortesía: HELLER
HABLA EL PROVEEDOR
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Entrevista con Salvador Icazbalceta de Heller México
MMI tuvo una interesante charla sobre la actualidad de la industria con el gerente general de Heller México. MANUFACTURA AVANZADA
Digitalización y Manufactura Aditiva
Metalmecánica Internacional, (ISSN 0124-3969) Impresa en Colombia, se publica seis veces al año en febrero, abril, junio, agosto, octubre y diciembre, por B2B Portales, Inc., con oficinas en 6355NW 36 Street, Suite 302 Miami, FL. 33166 – USA. Publicación editada en Bogotá, D.C., Colombia, Cll 73 No. 10-83 Torre C Piso 4. Actualice su dirección en www.metalmecanica.com/suscripciones
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EDITORIAL
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CONVIRTIENDO DATOS
Vol. 26 Edición No 2 - Abril / Mayo 2021 ISSN 0124-3969
en sostenibilidad
__________________________________________________________________________________________________________________________________ OFICINA PRINCIPAL 6355 NW 36 Street Suite 302 Virginia Gardens, FL. 33166-7027 - USA EDICIÓN DE LA PUBLICACIÓN Calle 73 # 10-83 Torre C Piso 4 - Bogotá, Colombia __________________________________________________________________________________________________________________________________ DIRECTOR DE CONTENIDO Dr.-Ing. Miguel Garzón • miguel.garzon@b2baxioma.com COLABORAN EN ESTA EDICIÓN Equipo editorial MMI CONSEJO EDITORIAL Instituto Queretano de Herramentales y Clúster de Plásticos de Querétaro INFORMACIÓN PUBLICITARIA www.metalmecanica.com/media-kit __________________________________________________________________________________________________________________________________
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Dr.-Ing. Miguel Garzón Editor Revista Metalmecánica miguel.garzon@b2baxioma.com
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segurar la competitividad a través del análisis de datos adquiridos durante la producción es la nueva premisa de la manufactura. Los efectos de la pandemia del coronavirus en la vida industrial siguen haciéndose evidentes de muchas maneras. Desabastecimiento de materias primas a causa del rezago en la puesta en funcionamiento de las grandes plantas productivas. Desequilibrio en cadenas de suministro y logística. Incremento inesperado en la demanda de ciertos productos en contraste con economías supuestamente en recesión. Aumento de la conciencia colectiva sobre la sostenibilidad en la manufactura de bienes. Una nueva cantidad de preguntas marcan seguramente el rumbo del desarrollo de la manufactura metalmecánica. Más allá de predecir el resultado de vaivenes económicos y políticos, la tarea de las empresas de manufactura es responder a la pregunta: ¿Cómo mantener el control sobre mi producción ante los inminentes cambios que se avecinan? Es decir, ¿cómo aseguro que mis pedidos salgan a puerto de manera segura y sostenible, aún si hay cambios “impredecibles” a lo largo del camino? Cambios en materias primas, herramientas, incluso de procesos productivos. La respuesta a esto es más técnica que filosófica y está basada en la extracción de valor que se pueda sacar de los datos de producción que se han venido midiendo en los procesos: La industria 4.0. En la entrevista que hicimos en esta edición al gerente del fabricante de máquinas herramienta Heller en México, Salvador Icazbalceta, nos confirmó que desde su punto de vista, las empresas en el país sí están implementando herramientas del internet industrial de las cosas (IIoT). Sobre todo los OEM y los Tier 1. La puesta en marcha de este tipo de sistemas en más empresas Tier 2, Tier 3 y talleres pequeños aún es una tarea por realizar. Una manera de ayudar a mostrar a estos actores del ecosistema metalmecánico los beneficios del análisis de sus datos va a ser la asistencia al trigésimo encuentro de fabricantes de máquinas herramienta de Aachen (AWK), Alemania, entre el 22 y 23 de septiembre próximos. Allí se mostrará cómo las empresas metalmecánicas pueden lograr mejoras rápidas y sin errores en la producción a través de la adquisición de datos basada en sus necesidades y el aprendizaje automático, pudiendo así producir de manera resiliente y sostenible. El objetivo del evento es permitirles hacer frente con éxito a crisis drásticas y poder volver a operar de manera rentable en un corto período de tiempo. La experiencia de los organizadores, líderes en el desarrollo de la manufactura como la conocemos hoy, buscarán agudizar la visión empresarial del futuro para que se logre el giro hacia una productividad sostenible. El mercado de capitales está cambiando de una orientación puramente financiera a una visión holística de la sostenibilidad y esto hace que el concepto de productividad deba ser redefinido hacia una producción sostenible y libre de emisiones en el futuro. La revista MMI estará allí para llevarle a nuestros lectores la última información al respecto y acompañarlo en el camino de esta nueva tendencia global. MM
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ACTUALIDAD INDUSTRIAL
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Ing. Oscar Albin presidente de la INA
“ Foto: Shutterstock
CÓMO LA FALTA DE SEMICONDUCTORES
ha cerrado plantas automotrices en méxico
Las empresas trabajan para mitigar el impacto, pero la solución no será inmediata.
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l último año ha sido complejo para la industria automotriz, que luego de enfrentarse al coronavirus que la ha dejado recuperándose lentamente, ahora tiene de frente un nuevo reto: el desabastecimiento mundial de semiconductores que ha llevado incluso al cierre temporal de fábricas como las de General Motors. La compañía estadounidense ha anunciado un paro en 4 de sus fábricas en América. La de San Luis Potosí, en México, que detuvo operaciones hasta comienzos de abril; por otra parte las plantas de Fairfax, Kansas, en Estados Unidos; y CAMI, Ontario, en Canadá, estarán paradas hasta mediados de abril. Luego la planta de Gravataí, en Brasil, tendrá paro en su producción en abril y mayo, según informó la compañía. Según explicó Markus Golinski, gestor de fondos en Union Investment, al semanario alemán
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El sector de autopartes sigue recibiendo inversión extranjera directa y seguimos teniendo incremento de la capacidad existente. No es el flujo que se tuvo hace 2, 3, 4 o 5 años, cuando llegaron las ensambladoras. Siguen llegando por el tema comercial gracias al TMEC para fortalecer sus planes de abastecimiento local en norteamérica. Las plantas de fabricación de autopartes, a comienzos de marzo de 2021, deberían estar trabajando al
80% 90% de capacidad
Wirtschaftswoche, este paro en la proveeduría proviene de la primavera del 2020, cuando la industria de los chips "debido a la crisis, simplemente se volvieron demasiado cautelosos, porque el mercado del automóvil también estaba bastante deteriorado y, por temor a las existencias excesivamente altas, recortaron los pedidos de manera significativa".
Entre enero y febrero de 2021 se dejaron de producir 146,214 vehículos con respecto al mismo período de 2020.
Sumado a eso, las capacidades de producción liberadas fueron inmediatamente absorbidas por otras industrias como la electrónica de consumo o las comunicaciones móviles, que gracias al trabajo en casa aumentaron imprevistamente sus ventas. Estos productos utilizan una gran cantidad de semiconductores en su producción. El problema es que recuperar la proveeduría perdida no es tan sencillo. “Una de las peculiaridades de la industria de los chips es la naturaleza a largo plazo de la planificación. La creación de capacidades adicionales requiere mucho tiempo y, sobre todo, una gran cantidad de capital. Incluso si las capacidades de producción existentes se volvieran a convertir en semiconductores para la industria automotriz, eso llevaría algún tiempo. El chip que está entrando en producción hoy solo se puede instalar en tres a seis meses. La acción rápida y flexible no es una categoría en la producción de chips”, destacó Golinski. Según el experto “los cuellos de botella durarán hasta mediados de año e inicialmente incluso se expandirán a otras áreas”. Por lo que para el segundo semestre de 2021 la proveeduría debería haberse solucionado ya que las compras de pro-
ACTUALIDAD INDUSTRIAL
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ductos tecnológicos se han venido estabilizando. Por su parte General Motors ha asegurado que su “intención es recuperar la mayor cantidad de producción perdida en estas plantas como sea posible”, además destacaron en comunicado que su equipo de Compras y Cadena de Suministros está trabajando para encontrar una solución al desabasto de semiconductores para así mitigar el impacto.
pletamente” dijo Albin. El ingeniero declaró que estima que estas plantas autopartistas “están trabajando a un 60 - 70% de capacidad de manufactura, que equivale a lo que está VW en este momento”. Fausto Cuevas Mesa, director general de la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz, (AMIA), comentó
que la pérdida de producción de vehículos entre enero y febrero de este año fue de 146,214 vehículos con respecto a 2020. “Es difícil establecer qué porcentaje de esta cifra corresponde al efecto de escasez de semiconductores o a otras causas. Por ejemplo los cierres debidos a la contingencia energética de mediados de febrero”, declaró. MM
¿CÓMO AFECTA EL PROBLEMA DE SUMINISTRO A LOS AUTOPARTISTAS MEXICANOS? Según el Ing. Oscar Albin, presidente de la INA (Asociación Nacional de Autopartes de México), las plantas de fabricación de autopartes, a comienzos de marzo de 2021, deberían estar trabajando al 80% - 90% de capacidad. “Paros completos de fabricación de autopartes sí los hay, aunque son los menos. Se trata de empresas de abastecimiento “justo a tiempo” que trabajan para GM en San Luis Potosí. Normalmente todas las plantas ensambladoras tienen una serie de proveedores de componentes o ensambles que se encuentran cerca a la planta”. Según afirma Albin, ese tipo de empresas siguen los protocolos de cierre y apertura de la ensambladora. “Debe tratarse de unas 15 a 20 empresas en San Luis Potosí. En Toluca sucede lo mismo con empresas que abastecen a Fiat Chrysler (FCA): en este caso se trata de unas 7 empresas”, complementó. Con respecto a la situación de las empresas metalmecánicas dedicadas a fabricar autopartes en Puebla, destaca el directivo que “se cuenta con un ecosistema de unas 150 empresas cuya producción está dedicada en un 80% a abastecer a VW y Audi en esta ciudad. Sin embargo, estas también abastecen directamente a plantas de VW en Estados Unidos. “Cuando se cierran o afectan las plantas en México, se reduce su producción pero no se detienen com-
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KNOW HOW
FORMADO Y FABRICACIÓN
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Cortesía: Ajax-CECO-Erie Press
CONFORMADO DE LÁMINA PARA LA INDUSTRIA AERONÁUTICA: Procesos y equipos clave
Conozca la visión de un profesional en aplicaciones de conformado de lámina aeroespacial para elegir los equipos correctos. Con información de: Ajax-CECO-Erie Press
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entro de la industria del conformado de metales, se requiere una amplia variedad de prensas hidráulicas de conformado de metales de servicio pesado con capacidades de 10,000 toneladas o más para doblar, formar, unir o enderezar aluminio, titanio y aleaciones en estructuras y componentes. En el piso de producción, a menudo se requieren máquinas especializadas como prensas de conformado por estiramiento, enderezadoras de estiramiento en caliente, rodillos de contorno, prensas de conformado superplástico, prensas de unión por difusión y prensas de compactación
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de metal en polvo para fabricar según especificaciones de conformado para alcanzar objetivos personalizados bajo aplicaciones específicas a cada proceso de presión y temperatura. Debido a que estas máquinas están personalizadas y requieren controles y procesos precisos para lograr de manera confiable el producto final especificado, asociarse con un fabricante con amplia experiencia en el conformado de metales es con frecuencia esencial para el éxito. "A menudo se requiere una máquina y una solución de control diseñadas a medida cuando el control preciso de la posición, la sincronización del eje, el calor y la fuerza son
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esenciales para el proceso de forjado / conformado", dice Bill Goodwin, vicepresidente de ventas e ingeniería de Erie Press Systems, una empresa que fabrica prensas hidráulicas de diseño personalizado para aplicaciones que incluyen conformado de metales, conformado por estiramiento, prensas de moldeo por compresión de compuestos, extrusión en frío y forjado. Basándose en las décadas de experiencia de Erie Press en aplicaciones aeroespaciales, Goodwin examina algunos de los equipos esenciales utilizados en el conformado de metales personalizado. MÁQUINAS DE CONFORMADO POR ESTIRAMIENTO Cuando es aplicable, los métodos de conformado por estiramiento proporcionan varias ventajas únicas sobre el doblado puro y otros tipos de formación de metales. Las máquinas funcionan estirando el metal hasta su límite elástico y luego envolviendo la pieza alrededor de un dado de conformado. Este proceso aumenta el límite elástico del metal y da como resultado una pieza más fuerte. Dado que las máquinas de conformado por estiramiento también mantienen
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el metal bajo tensión constante durante todo el proceso, minimizan imperfecciones de forma. Las máquinas de conformado por estiramiento también realizan una tarea en un solo paso que de otro modo requeriría varias máquinas y múltiples pasos, mejorando la eficiencia y ahorrando tiempo y dinero. CONFORMADO POR ESTIRAMIENTO DE LÁMINA Según Goodwin, las máquinas de conformado por estiramiento de lámina están diseñadas para cumplir con todas los requerimientos de tonelaje, largo y ancho. Históricamente, estas máquinas se han utilizado ampliamente en la conformación por estiramiento de paneles de aluminio para el fuselaje, las alas y la cubierta del motor de las aeronaves. Aún así, el proceso ahora ha evolucionado para formar paneles exteriores en locomotoras de alta velocidad, vehículos recreativos y autobuses, así como aplicaciones patentadas de cohetes aeroespaciales y comerciales. Además, con una adaptación especial de las máquinas de conformado por estiramiento de alto tonelaje pueden fabricar el larguero de soporte estructural principal utilizado en grandes aviones comerciales. El material pesado de la viga de sección transversal se sujeta
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en mordazas especialmente diseñadas, se estira hasta su límite de elasticidad y se dobla sobre un dado que sigue la curvatura del avión. CONFORMADO POR EXTRUSIÓN Y ESTIRAMIENTO Las máquinas de extrusión por estiramiento se desarrollaron para doblar y formar componentes estructurales complejos de aluminio, titanio y acero inoxidable con los que ha sido difícil trabajar utilizando otros procesos de fabricación. Debido a la producción de piezas altamente precisa y repetible, las máquinas de conformado por extrusión y estiramiento también han ganado una amplia aceptación en aplicaciones estructurales dentro de las industrias de locomotoras de alta velocidad, ferrocarriles, tránsito y automotriz. "Normalmente, el aluminio tiende a arrugarse si se dobla. Sin embargo, el proceso de formación por estiramiento puede eliminar esos defectos, porque el primer paso es estirar la pieza para que ceda excediendo su límite elástico y luego doblarla. De esta manera se logra doblar una pieza extruida sin arrugarla", dice Goodwin, cuya empresa diseña y fabrica este tipo de máquinas, con todas las herramientas asociadas.
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CONFORMADO POR ESTIRAMIENTO CON ALTAS TASAS DE PRODUCCIÓN Las máquinas de conformado por estiramiento de aluminio (ASF, de la sigla en inglés Aluminum Stretch Forming) se han desarrollado para satisfacer los altos requisitos de producción de la industria automotriz. La tecnología de servomotor de corriente alterna controlada por CNC se combina con celdas de carga de alta resolución y componentes de baja fricción guiados rígidamente para optimizar la velocidad y precisión para el conformado por estiramiento de piezas extruidas de altas tasas de producción. Las máquinas ASF son ideales para conformado por extrusión y estiramiento con perfiles de hasta 90° de ángulo total de curvatura, como rieles de soporte de parachoques y portaequipajes y componentes de marcos estructurales utilizados en la industria automotriz. Las máquinas ASF utilizan dos conjuntos de carro de mordazas montados verticalmente para aplicar fuerza total de estiramiento y formación en la pieza contra una matriz estacionaria. Cada conjunto de mordaza incluye sistemas que centran y sujetan automáticamente la pieza, programan el seguimiento de tangencia, enganchan un mandril de soporte en extrusiones huecas y proporcionan un sistema de supresión de inercia para proteger la máquina de daños si una pieza se rompe durante el conformado.
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"En los próximos 5 a 10 años, en lugar de accionamientos hidráulicos, esperamos que las prensas eléctricas accionadas por servomotores con engranajes y tornillos de rodillo más grandes sean cada vez más importantes para los fabricantes para cualquier aplicación que sea sensible a fugas de aceite o donde se requiera un control preciso. , estamos desarrollando la tecnología hoy ".
Bill Goodwin vicepresidente de ventas e ingeniería de Erie Press Systems
PRENSA ENDEREZADORA EN CALIENTE Esta prensa conformadora se utiliza para calentar, estirar y enderezar tubos extruidos largos o placas planas. Es necesaria debido a que el proceso de enfriamiento después del ciclo de extrusión caliente tiende a introducir curvatura en los productos. Cuando se usa el enderezador de estiramiento en caliente, la presión se reduce gradualmente a medida que se enfría el componente de metal extruido largo. Esto mantiene una carga de tracción en la pieza, man-
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Forja isotérmica. Cortesía: Ajax-CECO-Erie Press
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teniendo la rectitud de la pieza durante el proceso de enfriamiento. CONFORMADO DE PERFILES Se trata de máquinas especialmente diseñadas para largueros y marcos. Estas perfiladoras de contornos se doblan y tuercen en tres planos y permiten longitudes teóricamente ilimitadas. Estas máquinas dobladoras de ejes múltiples se utilizan para fabricar piezas de aviones estructurales redondeadas, como las que se utilizan alrededor de un fuselaje. Generalmente, se pasa una pieza recta a través de la máquina, y se dobla y curva a la forma deseada. CONFORMADO SÚPER PLÁSTICO - PRENSAS CALIENTES DE UNIÓN POR DIFUSIÓN El conformado superplástico (SPF) se desarrolló como un proceso de formado avanzado para hacer que las piezas y estructuras complicadas y grandes, como componentes de vehículos y aviones, que eran difíciles de fabricar mediante el proceso de conformado tradicional. Los materiales comúnmente utilizados para formar piezas formadas superplásticas son aleaciones de titanio, aluminio, acero inoxidable y magnesio. El proceso de conformado superplástico requiere altas temperaturas. Cuando el titanio y el acero inoxidable alcanzan temperaturas entre 1400 y 1850 ºF (alrededor de 1000 a 1100 ºF para el aluminio), estos metales se vuelven increíblemente maleables. Cuando el material está en un estado superplástico, la presión de los gases inertes (principalmente argón) forma los metales. Como resultado, el conformado superplástico resulta especialmente útil para producir formas complejas a partir de materiales difíciles de moldear. Creado inicialmente para fabricar álabes, una variedad de aplicaciones ahora emplean el uso de conformado superplástico. Las prensas de conformado en caliente y de conformado superplástico de Erie Press Systems implementan un proceso de calentamiento multizona que asegura un control térmico de alta precisión, un calentamiento uniforme de la placa y una producción constante de piezas. Según Goodwin, la unión por difusión esencialmente toma dos láminas delgadas de material y las une en una pieza homogénea a través de un ciclo largo de calor y presión. Los componentes metálicos unidos que se unen sufren solo una deformación microscópica. FORJA ISOTÉRMICA Forjar superaleaciones y otros materiales con baja forjabilidad puede crear dificultades durante el proceso de forjado de metales. Además, las propiedades mecánicas de algunos metales pueden variar mucho en pequeños rangos de temperatura. La forja isotérmica puede ayudar a eliminar algunos de los problemas asociados con la fabricación con este tipo de materiales, particularmente en lo que respecta a piezas más complejas. Este proceso también se denomina forjado en caliente.
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La forja isotérmica es un proceso de trabajo en caliente que intenta mantener la pieza de trabajo a su temperatura máxima elevada durante toda la operación. Esto se logra calentando el dado hasta o ligeramente por debajo de la temperatura de la pieza de trabajo inicial. A medida que las fuerzas ejercidas por la matriz forman la pieza, se elimina el enfriamiento de la pieza de trabajo entre la interfaz de trabajo del molde y, por lo tanto, las características de flujo del metal mejoran enormemente. La forja isotérmica puede o no realizarse al vacío. “Por lo general, se trata de máquinas de alto tonelaje que deben tener la capacidad de moverse a una amplia gama de velocidades, incluidas velocidades muy lentas de hasta 0,5 mm por minuto para generar una curva de velocidad de deformación precisa necesaria para formar estas piezas”, explica.
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Máquina de conformado super plástico con dado caliente. Cortesía: Ajax-CECOErie Press
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PRENSAS DE COMPACTACIÓN DE POLVO A veces, los fabricantes toman una mezcla especial de metales para lograr ciertas propiedades del material y las convierten en un polvo híbrido. Después de que las prensas hidráulicas compactan el polvo a una fuerza específica, el polvo se calienta y se forja para crear una pieza híbrida especial. "Con la compactación de polvo, los fabricantes hacen girar un material en polvo a miles de RPM mientras lo calientan a temperaturas específicas. El proceso produce dos metales diferentes: un metal de menor costo en su base y un metal de muy alto costo en su piel. El proceso luego compacta las dos capas de polvo y las utiliza como materia prima para forjar una pieza final de varias capas", explica Goodwin, cuya empresa ofrece una variedad de diseños para adaptarse a los procesos de compactación de polvo de metal, cerámica, ánodos de carbono y más. MM
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TORNEADO DURO Y RECTIFICADO:
La clave está en la combinación inteligente de procesos
La producción de autopartes requiere productividad, calidad y flexibilidad. ¿Cuándo escoger cada uno de los procesos, con miras al mercado en 2030? Por: Dr.-Ing. Miguel Garzón
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egún un estudio del Boston Consulting Group, se pronostica un futuro cercano para los automóviles en el que a 2025, cerca de un tercio tendrá algún tipo de motorización eléctrica (ya sean híbridos, comple-
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tamente eléctricos, o alguna otra de sus variaciones). Para 2030 este porcentaje se incrementará al 51%. Ese año, el 49% restante de los vehículos, de los que se espera vender entre 100 y 110 millones de unidades, será una mezcla de motores de gasolina y die-
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sel, seguramente con mejoras en sus cifras de eficiencia de combustible y emisiones de gases invernadero. Para los OEM y las empresas proveedoras esto significa que habrá una gigantesca variedad de componentes convencionales, como ejes y engranajes, así como de nuevos componentes de transmisión de potencia aún por diseñarse. Todo esto sumado a una gran presión de costos. GRANDES RETOS POR AFRONTAR PARA LOS AUTOPARTISTAS Inmensas cantidades de producción, requerimientos de mecanizado de alta precisión y una enorme presión por reducir los costos: los requisitos de fabricación de los componentes de transmisión son exigentes y serán aún más exigentes en el futuro a medida que la industria automotriz continúe evolucionando. Componentes como ejes y engranajes poseen propiedades mecánicas excepcionales. Deben ser dúctiles y tenaces en su núcleo para soportar altas cargas cíclicas y posibles impactos. Al mismo tiempo, poseen altísimas durezas superficiales (más de 60 HRC) para sobrellevar las incle-
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mentes condiciones de desgaste por rozamiento al transmitir la potencia mecánica de un componente a otro. El mecanizado final de estas piezas se hace en estado duro, después del tratamiento térmico para lograr las exigentes tolerancias de posición y de forma. Adicionalmente, el acabado en algunos sectores de la pieza debe cumplir con condiciones de rugosidad superficial especiales que tienen que ver con las funciones del producto para mantener una lubricación y selle adecuados durante su funcionamiento.
La dureza superficial de los componentes de transmisión automotriz presenta retos importantes para los procesos de mecanizado.
Siendo piezas rotativas, la historia de la manufactura ha tendido a generar ese tipo de funcionalidades superficiales a través del proceso de rectificado. Más recientemente, el avance en materiales de corte, como los insertos de CBN (nitruro de boro cúbico) han hecho posible que el proceso de torneado se pueda realizar de manera económicamente viable en aceros con durezas por encima de los 60 HRC: el llamado torneado duro. CUÁNDO ESCOGER TORNEADO O RECTIFICADO Hoy en día el torneado duro se enfrenta cada vez más al rectificado como un proceso competitivo. En principio, este último promete más precisión, mientras el torneado duro seduce con su eficiencia económica para bajas cantidades de producción y geometrías complejas. La escogencia de uno u otro proceso para el caso específico de sistemas de transmisión depende claramente de la aplicación. Ni uno ni otro proceso pueden ser evaluados ciegamente como "más econó-
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micos". Simplemente depende de la aplicación. El rectificado cilíndrico ha sido el estándar de la manufactura de piezas de sección cilíndrica largas y delgadas por mucho tiempo. Su ventaja principal es la confiabilidad que le otorga la robustez de su proceso, optimizado a través de generaciones. Con grandes series de piezas con superficies anchas, el torneado no es tan económico como el rectificado. Cuando por ejemplo, las durezas suben de los 63 HRC y deben obtenerse rugosidades superficiales por debajo de los 0,6 μm Ra, es complejo alcanzar con el torneado precios competitivos, pensando que un proceso como el rectificado puede necesitar únicamente cambiar la rueda de CBN cada 3 meses trabajando a 18 turnos semanales. Cada rueda puede costar un par de miles de dólares, pero en su tiempo productivo fabricó varios cientos de miles de piezas de alta calidad. El torneado, aunque flexible en su concepto, puede presentar ciertos problemas de confiabilidad en el caso en que alguna herramienta de corte presente una pequeña fisura que genere luego problemas de acabado superficial, o incluso de generación de esfuerzos residuales sobre el producto. Es importante por esto hacer el cálculo de costos reales para decidir sobre el proceso ideal. Una desventaja del uso de la tecnología de rectificado con CBN es que el aceite de lubricación del proceso da como resultado una mayor inversión en limpieza y desecho de residuos en comparación con otros métodos como el torneado, que puede hacerse incluso en seco. EL CASO PARA NUESTROS TALLERES LATINOAMERICANOS: PREPÁRESE PARA VOLÚMENES MEDIOS/ALTOS Y GRAN VARIABILIDAD DE MODELOS Un sistema que desde el punto de vista de la maquinaria nos puede ahorrar el dilema de escoger entre un proceso u otro, es uno como el recientemente lanzado centro de mecanizado vertical VLC 350 GT de la firma alemana
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EMAG. Las dos últimas letras de su nombre denotan sus principales funcionalidades (Grinding y Turning, o rectificado y torneado).
Escanee este código QR para leer nuestro artículo de detalle sobre el proceso de torneado duro
la ventaja de un equipo que provee diferentes cabezales de rectificado desde su diseño, además de dar gran flexibilidad al tamaño de piezas a manufacturar, gracias a sus 350 mm disponibles para el diámetro de los componentes sujetados en mandril, que puede alojar. “Si un cliente desea mecanizar una amplia gama de piezas con muchos orificios diferentes, podemos integrar dos husillos de rectificado internos en la VLC 350 GT”, dice Manger. “La razón de esto es que los agujeros más pequeños requieren que la rueda de rectificado opere a velocidades más altas, mientras que los diámetros de agujero más grandes requieren una velocidad más baja. En determinadas circunstancias, esto no se puede lograr con un solo husillo de rectificado", complementa.
Piezas fabricadas en su mayoría por rectificado. Cortesía: Junker
En este modelo, se lanza por primera vez la posibilidad de usar un eje oscilante de control numérico con cabezal de rectificado. De esta manera se pueden trabajar elementos cilíndricos además de rectificar sus agujeros internos. Según Marina Manger, del departamento de ventas de EMAG, “la idea detrás de este desarrollo es que se puedan desarrollar soluciones para manufacturar lotes más pequeños de producción que incluyen muchos procesos de cambio de herramienta”. Desde este punto de vista es clara
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La idea detrás de este desarrollo es que se puedan desarrollar soluciones para manufacturar lotes más pequeños de producción que incluyen muchos procesos de cambio de herramienta” Marina Manger
Centro de mecanizado vertical VLC 350 GT. Cortesía EMAG
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departamento de ventas de EMAG
Existen opciones en el mercado de máquina herramienta que ofrecen la combinación ideal de procesos para trabajo en duro para series medias y grandes.
Otros conceptos de maquinaria capaz de realizar múltiples procesos de torneado y rectificado son los modelos de la serie Univertor AM de la firma Weisser. Estos están predestinados para el mecanizado de piezas torneadas como ruedas dentadas, coronas, bridas o pistones de vehículos comerciales con un diámetro de hasta 500 mm y una longitud máxima de 350 mm. Se trata de una serie de tornos verticales pick-up muy rápidos, multifuncionales de uno o dos husillos en un diseño modular. Las máquinas están diseñadas para ser flexibles e ideales para un mecanizado completo rentable de varios tamaños
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de lote con requisitos de calidad muy altos. La posibilidad de integración tecnológica de, por ejemplo, torneado giratorio, torneado duro, rectificado, taladrado o fresado da como resultado una reducción significativa de los procesos logísticos internos y genera resultados de mecanizado de alta precisión. COMBINACIÓN INTELIGENTE DE LOS PROCESOS: PRE-TORNEADO DURO Y RECTIFICADO FINAL La fabricación de una pieza como el engranaje para caja de cambios presenta múltiples pasos en los que se puede reducir mucho el tiempo de ciclo teniendo una máquina que evite el traslado, reconfiguración y calibración en diferentes equipos. Adicionalmente, es fundamental que las operaciones garanticen procesos rápidos y de alta calidad teniendo en cuenta que no todas sus superficies deben ser rectificadas. Para los casos en que la especificación de cierto sector de las piezas requiere un acabado final libre del “espiral” propio del proceso de torneado, se puede de todas formas aprovechar el torneado duro para generar la geometría con una sobremedida muy pequeña (algunas cen-
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tésimas de milímetro) y hacer el acabado por rectificado. De esta manera, el proceso de rectificado con ruedas de corindón o CBN se hace significativamente más corto, reduciendo costos. La especificación de la herramienta también se puede orientar más específicamente hacia la calidad final con este método.
Combinación de procesos de torneado duro y rectificado final. Cortesía: Weisser
Al integrar sistemas de metrología y ejes lineales rápidos en la máquina, se garantiza la calidad y tiempos cortos de viruta a viruta, moviendo los componentes a la posición de mecanizado rápidamente. La ventaja de este concepto combinado en comparación con la cadena de producción secuencial convencional es que las superficies que determinan la calidad se mecanizan en una sola sujeción. En el mundo de la fabricación de autopartes el sólo hecho de garantizar la calidad del producto al reducir pasos de sujeción y calibración puede hacer la diferencia al escoger qué sistema de mecanizado adquirir para prepararse para el futuro próximo. MM
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MARKETING DIGITAL consejos para implementarlo en su taller
El mercadeo digital es una herramienta clave que cada vez más talleres metalmecánicos están implementando para aumentar su base de clientes y sus ventas. Aprenda aquí a implementarlo. Por: Gustavo Osorio, Axioma B2B
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Ventas a escala Proceso de toma de decisión más lento Menos clientes más fidelidad
Ventas al por menor Proceso de toma de decisión más rápido Más clientes más alcance
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E-COMMERCE
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DEFINA CLARAMENTE SU OFERTA DE VALOR Y SU NEGOCIO
GESTIÓN DE PRODUCCIÓN
ESTABLEZCA UN PLAN DE MARKETING DE ACUERDO A SU MODELO DE NEGOCIO
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Herramienta que le permite plasmar de forma gráfica y resumida el modelo de negocio de su empresa. Validar con el mercado Ajustar y volver a validar
B2B Proceso consultivo Menos clientes Ventas más lentas
POR DÓNDE EMPEZAR
!
B2C Más reactivo a precios y emociones Más clientes Ventas más rápidas
Recomendación: Antes de comenzar a diseñar su plan de marketing digital optimice sus medios digitales propios y canales de atención:
ENVIAR
PÁGINA WEB Usabilidad Responsividad (Dispositivos móviles) SEO (Search Engine Optimization) Link Building Formulario de contacto Link a sus redes sociales Imagen corporativa Actualización permanente
REDES SOCIALES Es recomendable que seleccione la red social para su empresa de acuerdo al perfil de sus clientes potenciales. No debemos estar en todas las redes, solo debemos estar en aquellas donde es más probable que estén nuestros clientes potenciales. Mantenga actualizado el perfil de su empresa con todos los datos de contacto y compartiendo información de valor.
PÁGINA DE ATERRIZAJE Para cada campaña de promoción diseñe una página de aterrizaje donde puede brindar información detallada específica del producto o servicio que está promocionando. Estás páginas deben estar diseñadaspara convertir usuarios de internet en leads para su empresa a través de formularios de contacto.
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CANALES DE ATENCIÓN Reclame la ubicación de su negocio en Google Maps con Google My Business Habilite su línea telefónica corporativa y protocolo de atención al cliente. WhatsApp Business permite que te contacten vía mensajes de texto instantáneos.
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GESTIÓN DE PRODUCCIÓN
E-COMMERCE
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EL PLAN DE MARKETING DIGITAL FÁCIL A
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CAPACÍTESE, DOCUMENTESE. HOY ES MÁS FÁCIL QUE NUNCA ESTABLEZCA LOS OBJETIVOS DE SU ESTRATEGIA
Documentación en Internet Videos en Youtube Plataformas educativas online y gratuitas (Coursera) Webinars Programas como Industria Activa Imagen Radio 90.5 FM en México
C
LOGRE DIFERENCIARSE DE SUS COMPETIDORES BENCHMARK
ENVIAR
PÁGINA WEB
REDES SOCIALES
CANALES
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PÁGINA DE ATERRIZAJE
PRESUPUESTOS
CANALES DE ATENCIÓN
HÁGALO MEJOR KPI'S
Aproveche las oportunidades que deja abierta su competencia
HAGA QUE ENCUENTREN SU EMPRESA Y SUS PRODUCTOS
PÁGINA WEB
PÁGINAS DE ATERRIZAJE
ESTRATEGIAS ORGÁNCIAS Mediano – Largo Plazo, Estrategias SEO, Nunca lo dejamos de hacer ESTRATEGIAS PAGAS Corto – Mediano, Estrategias SEM Búsqueda – Display - Video - Shopping Depende de su presupuesto
REDES SOCIALES
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Ya sean estrategias pagas u orgánicas, para las líneas de producto o servicios que quiera promocionar apóyese en páginas de aterrizaje Muéstrele al usuario lo que en realidad está buscando Evite los puntos de fuga Mediante formularios de contacto visible capture leads
CANALES DE ATENCIÓN
ESTRATEGIAS ORGÁNICAS Mediano – Largo Plazo No abra una red social que no va a gestionar
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¡Identifique a sus competidores y compárese! Descubra sus debilidades y fortalezas
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En cada uno de sus medios comparta todos los canales de atención disponibles que ofrece su empresa Hágalo fácil para sus clientes potenciales ubique esta información en una ubicación siempre visible
E-COMMERCE
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GESTIÓN DE PRODUCCIÓN
Check list de optimizaciones en sus medios digitales Parrilla de redes sociales Flujos de actividades Establezca un ritmo CONSTANTE de seguimiento a las actividades donde pueda controlar el ritmo de los avances de su estrategia
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SEA CONSTANTE Y ORGANICE SUS ACTIVIDADES EN UN CRONOGRAMA
F
MIDA LOS RESULTADOS Y REAJUSTE SUS TÁCTICAS
PÁGINA WEB
REDES SOCIALES
Herramientas: Google Analytics Google Search Console Google Adwords
Herramientas: Cada una de las redessociales ofrece herramientas de analítica a disposición del administrador de la cuenta
KPI´s: Visitantes únicos Páginas vistas Impresiones Clics en sus anuncios Ente otros…
KPI´s: Número y calidad de susseguidores Interacciones (Likes, compartidos,etc)
PÁGINAS DE ATERRIZAJE
CANALES DE ATENCIÓN
Cuide siempre la usabilidad y responsibidad de sus páginas
Lleve control del número de interacciones que tiene con sus clientes potenciales a través de sus demás canales de atención
KPI´s: Tasa de rebote (Indicador de la relevancia de su contenido) Número de leads capturados (Este es un importante punto de conversión siempre validar)
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HISTORIAS EN METAL
TEXTURIZADO LÁSER
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En los últimos años se han realizado investigaciones adicionales para examinar la relación entre la rugosidad de una superficie y las tasas de osteointegración y vascularización. Se espera que la determinación de los valores óptimos para la rugosidad de la superficie para un conjunto dado de condiciones siga siendo un área de interés durante varios años. Aunque en el pasado, la rugosidad se describía principalmente mediante el valor Ra bidimensional (una medida de la variación en la altura de los defectos superficiales), las mediciones 3D que incluyen la altura media aritmética de la superficie (Sa), la relación de aspecto de la textura (STr), la relación del área interfacial (Sdr), el volumen vacío del núcleo (Vvc) y el volumen vacío del valle (Vvv) ahora se usan comúnmente para describir un resultado final deseado. Cortesía: GF Machining Solutions
IMPLANTES DE TITANIO TEXTURIZADOS
“
mediante tecnología láser Con información de: Erik Poulsen, GF Machining Solutions
Desde hace cerca de 40 años se usan las aleaciones de titanio como material para implantes que se deben adherir al hueso. Múltiples estudios han demostrado las características de osteointegración del titanio al igual que el impacto positivo de las superficies funcionales texturizadas en la osteointegración.
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n comparación con las superficies lisas "tal como están mecanizadas", investigaciones clínicas han postulado que el texturizado no solo mejora la integración ósea y, por lo tanto, la estabilidad del implante; sino que también permite el crecimiento de tejido de soporte e incluso puede proporcionar ventajas antibacterianas. Hoy en día, estas superficies texturizadas funcionales se encuentran en diversos dispositivos, como placas óseas, articulaciones de la cadera e implantes cervicales y dentales.
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El uso de texturizado láser permite estructurar / texturizar una superficie con un patrón preciso y repetible y permite tanto a los diseñadores de productos como a los fabricantes diseñar y cumplir con especificaciones de rugosidad más exigentes.
Tanto el granallado como el grabado dan como resultado una distribución aleatoria de las características de la superficie.
DESAFÍOS DE PRODUCCIÓN Tradicionalmente, las superficies texturizadas se han generado mediante el uso de sandblasting (también conocido como acabado con chorro de arena o granallado) solo o en combinación con grabado (ataque) químico. El granallado en combinación con el grabado de ácido es quizás el método más utilizado en la actualidad. El proceso de grabado implica el uso de un ácido fuerte, a menudo clorhídrico, nítrico o sulfúrico, para erosionar el área de la superficie después del granallado, lo que da como resultado microestructuras de uno a varios micrómetros de diámetro. Una fase de neutralización, en la que el ácido se reduce mediante la adición de una base o múltiples ciclos de lavado con agua desionizada, completa el pro-
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TEXTURIZADO LÁSER
HISTORIAS EN METAL
TEXTURIZADO CON LÁSER COMO SUSTITUCIÓN DEL CHORRO DE ARENA El texturizado con láser reemplaza un proceso aleatorio (como el granallado o el grabado) por uno digital. Los pulsos de luz láser, a menudo entregados en un entorno de gas protector de nitrógeno o argón, se dirigen a la superficie de los materiales. El láser calienta y modifica el metal, creando una deformación local de la superficie. La duración del pulso, medida en nano, pico o femtosegundos, es muy corta y la ubicación y el patrón del impacto se controlan con precisión con un resultado final que: Izq. Imagen de superficie granallada. Der. Imagen de superficie texturizada por láser con patrones reproducibles. Cortesía: GF Machining Solutions
ceso. El grabado es sensible al tiempo y a la temperatura, y requiere la infraestructura adecuada (segura) para manejar tanto productos químicos peligrosos como subproductos de desecho. El granallado es un proceso mecánico mediante el cual se proyecta una partícula dura (arena, sal o cerámica) a alta velocidad contra la superficie a tratar. El tamaño de las partículas, la velocidad y el ángulo de impacto influyen en la rugosidad final de la superficie. También pueden ocurrir cambios químicos en la capa externa de titanio. La elección del material de granallado, así como los parámetros del proceso (tiempo, ángulo, tamaño y velocidad de granallado) deben desarrollarse en función del resultado final deseado. La mayoría de las veces, el material de granallado es un consumible de un solo uso y debe desecharse después del procesamiento de la pieza.
es repetible (es decir, no depende del criterio del operador. Está programado en el controlador); es limpio (es decir, no se generan partículas y se producen pocos o ningún cambio químico en el metal); no utiliza consumibles como materiales de granallado o ácidos, bases o sistemas de lavado; no requiere manipulación secundaria, enmascaramiento de piezas o (en la mayoría de los casos) limpieza secundaria; no requiere una inspección del producto final al 100%.
LOS PROCESOS SECUNDARIOS INTRODUCEN RIESGO Tanto el granallado como el grabado químico generalmente requieren la intervención manual de los operadores para enmascarar las superficies que deben permanecer sin textura. Ambos también requieren que el componente se limpie después del tratamiento de texturado. Es interesante notar que los residuos del sandblasting son difíciles, si no imposibles, de eliminar por completo. El lavado adecuado después del granallado puede ser un proceso de varios pasos que agrega tiempo y requiere equipo especializado, como tanques o tecnología de vibración ultrasónica. Un error en el lavado (p. Ej., productos químicos mal dosificados) o el proceso de manipulación pueden afectar la calidad del producto, lo que puede provocar fallas potenciales del producto y costosas retiradas del mercado. Debido a estos problemas, los fabricantes de implantes están buscando formas alternativas de fabricar superficies funcionales texturizadas sin un lavado secundario y que los ayuden a ganar flexibilidad de diseño en términos de propiedades de la superficie.
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HISTORIAS EN METAL
TEXTURIZADO LÁSER
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¿CÓMO FUNCIONA EL GENERADOR DE PULSOS DE UNA MÁQUINA LÁSER DE ÚLTIMA GENERACIÓN? Ajustable
Ajustable pendiente y amplitud de la ráfaga
número de pulsos en ráfagas en GHz y MHz
¿Qué tan cortos son los pulsos láser?
ps
fs
Nanosegundo (ns) 10−9 s Milmillonésima de segundo 0.000 000 001 s
ns
Picosegundo (ps) 10−12 s Billonésima de segundo 0.000 000 000 001 s
Ráfagas flexibles
Femtosegundo (fs) 10−15 s Milbillonésima de segundo 0.000 000 000 000 001 s
GHz
MHz
Pico ráfaga
Nano ráfaga
1 kHz - 1 Mhz Frecuencia portadora 290 fs - 10 ps
Duración de pulsos configurable Ilustración basada en diagrama de GF Machining Solutions
El proceso láser posibilita aplicar múltiples texturas diferentes en el mismo dispositivo sin necesidad de enmascaramiento, y elementos como códigos de barras 2D u otras características de identificación de dispositivo único (UDI) se pueden integrar fácilmente. La elección de la tecnología de texturizado láser (duración del pulso, potencia, patrón de texturizado) dependerá de la superficie deseada que el fabricante desee producir. Los láseres que operan con una duración de nanopulso ionizarán el metal y calentarán localmente la superficie que se está tratando, lo que dará como resultado una superficie con un aumento de Sdr, Vvc y Vvv en comparación con los láseres de femto segundo. Los pulsos de femtosegundos son mucho más cortos y eliminan esencialmente la zona afectada por el calor (ZAC), lo que da como resultado una superficie con menor variación. Ambas tecnologías son útiles y la elección de cuál utilizar depende del resultado final deseado de la superficie en cuestión. La mayoría de las superficies texturizadas no son planas, sino que tienen geometrías curvas complejas. Un criterio clave en la calidad de una solución de texturizado láser es la capacidad del sistema para compensar correctamente estas superficies curvas. La mayoría de los sistemas disponibles comercialmente introducen errores al aplicar una textura a una geometría curva. En este caso es crucial el uso de máquinas herramienta con capacidad de movimiento en 5-ejes que hagan uso de software CAM avanzado para permitir el texturizado de las superficies más complejas.
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¿CON QUÉ MÁQUINA SE PUEDE HACER ESTO? SOLUCIÓN LÁSER CON DOS LONGITUDES DE ONDA DIFERENTES La serie de máquinas de AgieCharmilles LASER P 400 fue diseñada para el texturizado láser estético y funcional, y tiene la posibilidad de integrar hasta dos fuentes láser (una de pulsos en el rango de nanosegundos y otra en femtosegundos). Adicionalmente, el control de las máquinas permite utilizar dos longitudes de onda diferentes láser verde y rojo, que unido a su capacidad cinemática para moverse en tres o cinco ejes, permite texturizar y grabar piezas complejas de forma eficiente. El uso de un láser de femtosegundos con el texturizado de cinco ejes permite generar estructuras superficiales completamente libres de rebabas y elimina los pasos posteriores al tratamiento.La concepción modular de la máquina con su solución biláser permite texturizar y grabar la misma superficie en una sola pieza y puede abordar una multitud de materiales como acero, titanio, aluminio, grafito, cobre, cerámica, vidrio, zafiro y polímeros. Gracias a la escogencia del lente focal, se pueden obtener tamaños de spot entre 15 to 50 μm. MM
HABLA EL PROVEEDOR
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Cortesía: HELLER
LOS PROVEEDORES AUTOPARTISTAS SE
preparan para la producción de autos eléctricos Entrevista con: Salvador Icazbalceta, Gerente General de HELLER MACHINE TOOLS DE MEXICO
MMI tuvo la oportunidad de conversar con el gerente general de una de las firmas proveedoras de máquinas herramienta más destacadas del mercado mexicano. Aquí su visión sobre la actualidad y futuro de nuestra industria.
M
MI: ¿Cuáles son las principales novedades en el portafolio de maquinaria que hay actualmente en Heller para México, Salvador? Salvador Icazbalceta: Por parte de Heller, hay una nueva línea que estamos introduciendo. Nueva entre comillas, va para la segunda generación, que son las máquinas de cinco ejes. La línea se llama HF y manejamos dos modelos: el 3500 y 5500. Son máquinas de 5 ejes orientadas a una alta producción. Principalmente para aluminio dentro de un espacio de un máximo de 710 mm de diámetro con una altura máxima de 850 mm. Son nuestros pro-
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ductos principales de última tendencia hacia el mercado. MMI: ¿Ves que estos productos, precisamente con este trabajo hacia aluminio vayan enfocados para fabricación de partes de autos eléctricos que están utilizando cada vez más este material? S.I.: Como tal sí. Para Heller el principal mercado es el automotriz. Siguiendo la tendencia del sector, esta va hacia la conversión de los motores de combustión a una etapa de híbrido y después pasar a los coches eléctricos. Enfocándome en el mercado mexicano, los requerimientos van en paralelo, es
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decir, la cadena de proveeduría es el fuerte aquí de México. Claro, tenemos ensambladores pero en el maquinado hay mucha proveeduría. El sector realmente está trabajando paralelamente en eso, porque ya las ensambladoras están hablando de que en un promedio de 25 a 30 años su producción, sus modelos, van a ser totalmente eléctricos o en su caso híbridos. El mercado está trabajando para mantenerse hacia ese camino. MMI: ¿Qué tanto ves tú también en México esa esa carrera hacia la implementación de fresado en 5 ejes? ¿Ves que estemos evolucionando, caminando hacia allá a un buen paso? S.I.: Vamos a hablar del mercado mexicano. Nosotros vamos en la misma línea que el mercado global. Porque en este mundo globalizado, y hablando del T-MEC, muchos de los componentes son el día a día de los requerimientos de las grandes ensambladoras. Entonces lo que tienen las ensambladoras en su respectivo país tiene que ir en paralelo a esta proveeduría que comento. Hablando de la producción, vamos en paralelo a esta nueva tendencia de los coches eléctricos. México como principal proveedor del mercado norteamericano tiene que ir a la línea. Muchas veces los productos no son
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para consumo nacional. Un 85% va hacia el mercado americano.
Los proveedores en México siguen trabajando los componentes para los motores de combustión, pero paralelamente están introduciendo - y algunos de ellos están ya empezando a producir- piezas para los coches híbridos y eléctricos.
MMI: ¿Qué tanto ves tu la implementación de herramientas de Industria 4.0?, ¿Crees que esto todavía es una tendencia que no está suficientemente afianzada en México? S.I.: No, en México sí está definitivamente, pero tenemos que ver el tipo o el nivel de clientes que requiere esto. Porque México cuenta con ensambladoras, cuenta con compañías que pertenecen al Tier 1, Tier 2, Tier 3, Job Shop, o talleres. Y así en ese orden se va introduciendo lo que es la Industria 4.0. Las Tier 1 y las ensambladoras están 100% metidos en la tecnología 4.0, pero conforme va bajando, ya no es tanto. Sea por costo, por volumen, por tipo de contrato que tienen. A mi manera de ver los Tier 3 y los Job Shops todavía no están muy metidos en el 4.0. ¿Por qué? Uno: los costos. Dos: realmente los requerimientos de sus clientes no lo exigen, o porque tienen proyectos a corto plazo o de menor volumen. Ahí tiene que ver también el tipo de equipos que tiene el Tier 3 o Job Shop, porque manejan mucho equipo usado, por ejemplo, o de menor capacidad. A lo mejor los equi-
pos con los cuentan estas zonas de clientes no están equipados para estas tecnologías. Muchos talleres siguen manejando máquinas convencionales.
Salvador Icazbalceta Gerente General de HELLER MACHINE TOOLS DE MEXICO
“
Ahora en la industria automotriz cada año o dos hay que cambiar toda la ingeniería, los diseños. Y eso también implica inversión y otro tipo de soluciones. Un Job Shop o Tier 3, aquí en México, necesita un equipo que trate de estar al día a día con los cambios.
MMI: En México hace falta fortalecer esa etapa de suministro de la base (Tier 3, Job Shops), para que se implementen mejores tecnologías. ¿Qué piensas tú al respecto? S.I.: Definitivamente. Pero esta base que estamos comentando, es muy precavida en los riesgos que tiene una inversión importante para mejorar su equipo y entrar a la tecnología 4.0. Enfocándonos en la industria automotriz, los precios son muy agresivos, entonces aún más tienen que cuidar la inversión. Te voy a dar un ejemplo: un concepto que maneja Heller en sus máquinas es la conexión hidráulica interna para que un dispositivo hidraúlico sujete la pieza. Esto da mayor sujeción, más calidad y garantiza que no se mueva la pieza. Pero estamos hablando de una producción alta y de un contrato de mediano a largo plazo. Hablando de un taller pequeño, en donde su cambio de pieza es diferente o tiene diferentes tipos de modelos, usar un dispositivo hidraúlico les funcionará para un tipo, pero no para los otros tipos de modelos que tienen. En este caso es mejor un dispositivo mecánico, en el cual el propio cliente puede hacer modificaciones y adaptar otro tipo de pieza en corto plazo y la inversión es mínima. Entonces: el concepto de flexibilidad debe entrar en todos los niveles. MM
Centro de mecanizado de 5 ejes orientada a alta producción de la línea HF. Cortesía: Heller
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MANUFACTURA AVANZADA
DIGITALIZACIÓN Y MANUFACTURA ADITIVA
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DIGITALIZACIÓN DE LA MANUFACTURA
ADITIVA
Aprovechando lo mejor del mundo real y virtual Por: Tim Bell, Líder del Centro de Competencia de Manufactura Aditiva, Siemens Industry, Inc.
L
a manufactura aditiva, o impresión 3D, ha evolucionado desde la creación de prototipos con materiales y equipos básicos a la producción de componentes de tolerancias estrechas. Se está posicionando como una tecnología de producción de alta complejidad y alta precisión que está afectando rápidamente a una serie de industrias en las que compite como una alternativa viable a los métodos tradicionales de corte por viruta o moldeo por inyección. La evolución del hardware y el software está eliminando rápidamente las barreras y permitiendo a los fabricantes y usuarios de máquinas adoptar tecnologías de manufactura aditiva en sus fábricas y en sus talleres. Esto representa un desarrollo significativo en el camino hacia la digitalización. OPORTUNIDADES DE MERCADO La manufactura aditiva (MA) es relevante en una amplia gama de aplicaciones industriales incluyendo la construcción
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de máquinas, productos químicos, energía y servicios, aeroespacial, automotriz, movilidad, petróleo y gas, robótica, medicina, herramientas, agua y aguas residuales, viento, edificios inteligentes, marinos, electrónicos y más. Cada una de estas industrias tiene aplicaciones para la manufactura aditiva, y no mañana, sino hoy. La manufactura aditiva abre innumerables oportunidades para los fabricantes. Las empresas pueden reimaginar sus productos con menor peso y consumo de material. Pueden realizar una transición digital de escaneo a pieza. Además, pueden repensar su negocio o reinventar su manufactura. La transformación del producto se logra pasando de diseños convencionales a un diseño específicamente para la manufactura aditiva. Otras realidades también se hacen evidentes rápidamente, incluyendo la capacidad de producir soluciones únicas de una manera práctica y rentable, mantener cero inventario en ciertas industrias con producción a petición, adoptar una mentalidad de diseño en cualquier lugar, imprimir en cualquier lugar y acelerar los ciclos de innovación. Por último, una empresa puede eliminar moldes, fundiciones y herramientas, eliminar o reducir drásticamente los procesos de montaje, reducir las cadenas de suministro y pasar a una panorama de producción flexible y de bajo volumen a márgenes viables. UNA REALIDAD HOY EN DÍA Otra ventaja clave para la impresión 3D es la capacidad de implementar iteraciones rápidas en forma, ajuste y función, al desarrollar productos. Los productos se pueden individualizar y personalizar de maneras que antes no eran posibles. Por ejemplo, Siemens ha trabajado con un fabricante alemán de automóviles para individualizar completamente los vehículos para sus propietarios. Un cliente puede comprar un coche nuevo y, a través de la página web de la empresa, personalizar el panel de instrumentos con la configuración o las imágenes
DIGITALIZACIÓN Y MANUFACTURA ADITIVA
que desee en ellos y luego tenerlo impreso automáticamente en Alemania para personalizar su nuevo vehículo. ¿Puede recordar cuando el ‘volumen en automoción’ fue considerado un gran obstáculo para la implementación de aditivos en ese mundo? Parece que fue ayer. Los fabricantes de automóviles tienen proveedores en todo el mundo. Por ejemplo, un fabricante estadounidense de automóviles tiene aproximadamente 100,000 proveedores que proporcionan componentes en todo el mundo. Con la manufactura aditiva, pueden diseñar en cualquier lugar e imprimir en cualquier lugar, sin necesidad de diseñar y fabricar en el mismo lugar.
factura aditiva real, tratamiento térmico y acabado/inspección. Los recientes avances en la digitalización hoy permiten una solución totalmente digital y mucho más rentable de extremo a extremo. Tim Bell Líder del Centro de Competencia de Manufactura Aditiva Siemens Industry Cortesía: Siemens
Inyector de combustible para turbina aeronáutica fabricado por MA en una sola pieza, reemplazando 21 componentes mecanizados. Cortesía: Siemens
CASO CONCRETO: PIEZA AEROESPACIAL Otro ejemplo reciente es un inyector de combustible de aviación. Este proyecto tomó varios años pero comenzó con 21 componentes mecanizados y fabricados individualmente que fueron soldados y preparados juntos para crear una boquillla de combustible e inyector. Hoy en día, ese inyector de combustible se imprime como un componente en una máquina de manufactura aditiva. Simplifica el proceso de montaje, mejora radicalmente la calidad, reduce el inventario y cambia la cadena de suministro de manera fundamental. Este es un excelente ejemplo de MA actuando como una tecnología “disruptiva”: Esta afecta todo el proceso de concepto de pieza, diseño, manufactura y montaje, ya sea plástico moldeado por inyección, metal basada en fundición o una superaleación mecanizada.
El uso de la manfuactura aditiva debe incluir un diseño que aproveche las posibilidades de reducción de masa del proceso. No se debe usar solo para reproducir piezas existentes. El proceso aditivo comenzó muy complejo, requiriendo muchos pasos que ocurrieron en una mentalidad de silo, con múltiples tipos de software y estaciones de trabajo individuales para diseño, simulación, preparación de impresión, manu-
MANUFACTURA AVANZADA
¿CÓMO ES EL PROCESO DE DIGITALIZACIÓN DE LA MANUFACTURA ADITIVA? Comenzando con el producto virtual, o el gemelo digital, a continuación la producción virtual, que es la producción de gemelo digital, a la automatización real, que es la máquina real haciendo su trabajo. Una cadena digital de bucle cerrado puede unir todas estas funciones y mantenerlas en un solo paquete sólido. También puede recopilar datos de rendimiento en cada paso, realizar los datos, optimizarlo y tenerlo residente en una plataforma de colaboración con un sólido anillo industrial de seguridad. Este modelo proporciona un gran valor al fabricante al tomar datos reales de rendimiento de de la retroalimentación del producto y alimentar esos datos directamente en el modelo CAD original del diseño. Al simularlo a lo largo de todo el proceso para su validación, este modelo puede predecir simultáneamente los desafíos de manufactura e incluso montaje, ajustando el diseño según sea necesario para compensar.
Cortesía: Siemens
QUEMADOR FABRICADO CONVENCIONALMENTE 13 piezas mecanizadas, unidas por 18 soldaduras Recubrimiento de Barrera Térmica (TBC) en la superficie frontal Alimentación de gas por piloto externo Tiempo de fabricación y entrega estándar: 26 semanas (excl TBC) Peso: 4.5kg
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MANUFACTURA AVANZADA
DIGITALIZACIÓN Y MANUFACTURA ADITIVA
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EL PROCESO DE PRODUCCIÓN REAL IMPLICA: 1. Utilización de la trazabilidad completa y la orientación del operador 2. Mejora de la calidad y eficiencia de la máquina 3. Automatización completa de la eliminación del polvo 4. Automatización completa de la eliminación de la estructura de apoyo
Cortesía: Siemens
QUEMADOR ADAPTADO PARA MA 1 sola pieza Piloto de gas integrado en la estructura Enfriamiento optimizado hace posible remover TBC Tiempo de fabricación y entrega estándar: 3 semanas (excl TBC) Peso: 3.5 kg
Pieza de MA fabricada para el alerón de un Bugatti. Cortesia: Siemens
HACIENDO EL CAMBIO COMPONENTE PARA PLANTA NUCLEAR: ¿MÁS PRUEBAS DE SU CONFIABILIDAD? Como una prueba adicional de la confianza que ahora reside en el mundo industrial para MA, Siemens recientemente instaló la primera pieza impresa en 3D que funciona en una central nuclear, a saber, un reemplazo del impulsor de la bomba de agua, donde el fabricante original había cesado sus operaciones. A través de la ingeniería inversa y la tecnología de Gemelo Digital, la pieza fue impresa en 3D por Siemens en un lecho de fusión de metal de polvo utilizando la tecnología Fusión Selectiva de Láser (SLM por sus siglas en inglés). El impulsor (a partir de este escrito) ha actuado con éxito durante tres años en una central eléctrica en Eslovenia. Esta imagen representa las principales ventajas logradas a través de la manufactura aditiva en un quemador. La evolución del re-diseño de la pieza se hizo en un modelo de computadora, no en una máquina, logrando así los resultados mostrados aquí.
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En la transición del diseño y manufactura tradicional al aditivo, en este caso la tecnología de lecho de fusión de polvo (SLM), el proceso comienza con estos pasos, idealmente realizados dentro de un solo software: 1. Crear diseños generativos y estructuras ligeras 2. Validar diseños y simule el comportamiento físico 3. Adaptar y optimizar diseños 4. Comprobar que la pieza sea imprimible
EL DISEÑO DEL PROCESO IMPLICA:
1. Preparación de la pieza para la impresión 2. Predicción y compensación de distorsión térmica 3. Planificación de la eliminación de estructuras de apoyo, que es fundamental y a menudo paso por alto 4. Planificación del proceso de inspección
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Por último, aquí hay cinco consejos de acción para acelerar la utilización de la Manufactura Aditiva para una empresa, en el lugar correcto, el nivel correcto y el ritmo adecuado.
1. 2. 3. 4. 5.
Comprender e idear: Conozca los potenciales y las amenazas de aditivos para su empresa. Para hacerlo, necesita crear una visión. Definir y pilotar: Identifique y diseñe productos. El diseño el clave. Si un componente funciona bien, es posible que no haya razón para imprimirlo en 3D. Monetizarlo: Debe ganar dinero para que su empresa lo acepte. Escale: Comience pequeño y después aumente e industralice. Digitalizar: Impulse la eficiencia a través de la digitalización. Simule completamente todo el proceso desde el diseño hasta la manufactura del componente digitalmente. Proteja sus conocimientos a través de la seguridad de datos de última generación.
Para comenzar el proceso, identifique a un campeón en su empresa que esté familiarizado tanto con su operación como con el mundo aditivo. Apóyese en sus fortalezas y comprométase para mejorar su empresa y posicionarla mejor para seguir siendo innovadora y competitiva en el cambiante mercado actual. MM
EVENTOS
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EXPO MANUFACTURA INTELIGENTE será presencial La vigésima quinta edición de EXPO MANUFACTURA INTELIGENTE, el evento internacional líder de la industria de la manufactura en Latinoamérica, se alista para realizarse de manera presencial del 13 al 15 de abril de 2021 en Cintermex, Monterrey, Nuevo León.
rativos, blockchain, internet de las cosas, operación remota, automatización, impresión 3D e inteligencia artificial, permitirán una mayor competitividad a nivel global, pero será necesario adoptar a gran velocidad los cambios que se requieren, además de fomentar el talento en alianza con las universidades, la capacitación del personal y reforzar la ciberseguridad. El 45% de la industria manufactura a nivel global ha implementado algún proyecto relacionado con el internet de las cosas y a través de la digitalización y la automatización inteligente, este sector podría llegar a representar el 14% del PIB mundial en el 2030. “Asistir a EXPO MANUFACTURA INTELIGENTE en este momento coyuntural es una oportunidad única para ver de primera mano más de doscientas marcas –nacionales e internacionales-, más de ciento diez expositores en una superficie de exhibición mayor a los siete mil metros cuadrados, las innovaciones que impulsarán la industria de nuestro país”, agregó Laura Barrera. Para su vigésima quinta edición, EXPO MANUFACTURA INTELIGENTE convoca para participar a los profesionales de distintos sectores como el automotriz, aeroespacial, dispositivos médicos y electrodomésticos, por mencionar algunos, y conocer de primera mano soluciones tecnológicas mundiales en automatización, robótica, metalmecánica, ensamble, control de calidad, manufactura aditiva y soluciones 4.0, entre muchas otras. MM
O
rganizado por Tarsus México, EXPO MANUFACTURA INTELIGENTE implementará estrictas medidas sanitarias y protocolos de seguridad locales e internacionales en beneficio de los expositores, conferencistas, visitantes, proveedores y todos quienes forman parte de la exhibición. Siguiendo los protocolos para la reactivación de la industria de reuniones y eventos de Nuevo León, EXPO MANUFACTURA INTELIGENTE, y establecerá un monitoreo permanente del flujo y comportamiento de visitantes, lo que permitirá hasta un 30% de aforo. “Para reactivar la actividad económica, se dará prioridad a las reuniones entre visitantes y expositores en sitio, y contaremos además con una plataforma digital que permitirá conocer de manera previa toda la oferta en piso de exhibición que permita la generación exitosa de negocios”, comentó Laura Barrera, Directora de Eventos de Tarsus México. Líderes de esta industria han expresado la importancia de realizar este encuentro de negocios para analizar los retos de la industria, intercambiar conocimientos y tener acceso a los más importantes proveedores, fabricantes, tecnologías e innovación para la industria manufacturera y de la transformación tanto a nivel nacional como internacional. Frente a la entrada en vigor del T-MEC y las secuelas que ha dejado la pandemia, se vislumbran importantes desafíos para la actividad manufacturera en nuestro país, que aporta una quinta parte del valor de la economía y fue una de las más afectadas durante 2020, operando al 76.8% de su capacidad instalada, lo que se reflejó en una baja del personal ocupado y horas de trabajo según cifras del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Especialistas de la industria también coinciden que la implementación de nuevas tecnologías como robots colabo-
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Sandvik SA de CV
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Milltronics USA, Inc
7
Productos Mocap S de RL de CV
9
MEXICO Stella Rodríguez Ph: +52 1 (55) 1882-4802 stellar@prodigy.net.mx
Hainbuch Mexico S de RL de CV
11
Carmen Bonilla Cel: + 52 (81) 1378-1703 Ph: + 52 (81) 149 27353 carmen.bonilla@axiomab2b.com
MC Machinery Systems de México
15
Ricardo Pérez Vertti Ph: +52 (442) 875-5235 ricardo.perezvertti@axiomab2b.com
ULINE
19
Heinrichs GmbH & Co.KG
21
Platinum tooling Technologies
25
Suhner Productos Industriales
29
Trak Machine Tools - Southwestern
31
Iscar de México
32
Contacte gratuitamente por teléfono a los proveedores identificados con este símbolo. Vaya a http://www.metalmecanica.com/guia-de-proveedores/ y haga clic en el ícono del teléfono para iniciar el proceso. El anunciante seleccionado lo llamará en español al número telefónico que Ud. indique. Visite en www.metalmecanica.com el showroom de las empresas anunciantes identificadas con este símbolo.
30
UNITED STATES, CANADA & BRAZIL Teri Rivas • Associate Publisher Ph: +1 (561) 358-6077 teri.rivas@axiomab2b.com
Abril / Mayo 2021
www.metalmecanica.com
EUROPE FRANCIA, ITALIA, ESPAÑA & PORTUGAL Eric Jund Tel: +33 (0) 493 - 587743 ericd.jund@gmail.com ASIA Sydney Lai Marketing Manager Ph: +886-42329-7318 X 16 sydneylai@ringier.com.hk TAIWAN Ringier Trade Publishing Ltd • Amber Chang Ph: +886 (4) 232 - 97318 Ext. 11 amberchang@ringier.com.hk EAST CHINA Ringier Trade Media Ltd. • Vivian Shang Ph: +86-21 6289 5533 Vivian@ringiertrade.com NORTH CHINA Ringier Trade Media Ltd. • Maggie Liu Ph: +86-20 8732 3316 maggieliu@ringiertrade.co HONG KONG Ringier Trade Publishing Ltd • Michael Hay Ph: +86-20 8732 3316 maggieliu@ringiertrade.co EVENTS International Sales Diana Milena Giraldo Ph: + (57) 3115025123 + (57) 3148766597 diana.giraldo@axiomab2b.com