Elegir el camino correcto a seguir en un comercio cambiante de fabricación de herramientas

May 16, 2023

La estrategia de crecimiento de True Die Inc. en Zeeland, Michigan, puede estar ligada al futuro del comercio de moldes y matrices, según Tim y Mike Rietsma, propietarios de la empresa.

Tim Rietsma y su hermano Mike comenzaron su taller de moldes y matrices en el año 2000 con el deseo de continuar con la orgullosa herencia de su profesión de fabricación de herramientas especializadas. Pero con la adopción de la tecnología de máquinas-herramienta en evolución, surgieron nuevas formas de hacer las cosas, y pronto los hermanos enfrentaron un desafío inesperado para sus negocios e ideales.

La profesión de fabricante de herramientas había cambiado. Los fabricantes de herramientas calificados se estaban volviendo escasos. Si bien el oficio siempre se había basado en el desarrollo de fabricantes de herramientas hábiles y completos, las escuelas de tecnología comenzaban a presentar candidatos para trabajos en la operación básica de máquinas.

No pasó mucho tiempo antes de que Mike Rietsma le comentara a su hermano Tim: "Sabes, ya no ves herreros tampoco, a menos que vayas a un museo".

Tim Rietsma dijo: "Cuando comenzamos nuestra empresa, yo tenía quince años de experiencia en la construcción de moldes y mi hermano tenía veinte años de experiencia en la construcción de troqueles de estampado. El fabricante de herramientas que teníamos en la década de 1990, no creo que lo veamos nunca". ese tipo de persona otra vez".

La tecnología tiene un doble filo

Contour Tool & Engineering, el nombre original de la empresa, se cambió recientemente a True Die con una nueva inversión de propiedad, la adición de nuevas capacidades de herramientas de productos redondos y un compromiso renovado con el comercio de fabricación de herramientas. Como Contour Tool, la compañía ha sido un recurso integral para los OEM que necesitan un conocimiento y un enfoque integrados para construir moldes para piezas de plástico moldeadas por inyección. Como dice el liderazgo de True Die, Inc., la herencia de la empresa ahora se puede aprovechar más plenamente.

“A medida que diseñamos y mecanizamos una herramienta, pensamos en lo que se incluye en la pieza terminada”, explica Tim Rietsma. "Vemos un problema en cualquier paso y podemos resolverlo. Una vez hecho eso, el resto es el mecanizado. He tenido servicios de colocación laboral que me ofrecen sus servicios. Les digo que necesito un fabricante de moldes o un constructor de troqueles. . Vuelven con alguien que fue a la escuela de tecnología y que sabe cómo operar una máquina básica para cortar una pieza. Luego dicen: 'Bueno, eso es lo que haces aquí, ¿verdad? ¿Cortar piezas?'".

Para el equipo de liderazgo de True Die, han surgido dos rutas de decisión: invertir en máquinas básicas más nuevas que le den al operador de la máquina la capacidad de cortar una pieza, o invertir en paquetes de control/máquina más capaces que permitan a los empleados desarrollar sus habilidades, sus carreras y la empresa.

En 2014, la empresa compró su primera máquina ROMI, impulsada por su primer CNC Siemens. El centro de mecanizado vertical ROMI D1000AP presentaba el paquete de control y accionamientos Siemens Sinumerik 828D.

"Inicialmente queríamos mayor velocidad y precisión", recuerda Tim Rietsma. "Con los moldes, se cortan ambas mitades de la herramienta, luego ambas mitades deben encajar entre sí dentro de una milésima de pulgada. Si su máquina no puede hacer esto, debe pasar mucho tiempo con una mano molinillo en un banco".

Eliminar el esmerilado de banco resultó ser uno de los beneficios inmediatos de la inversión de ROMI-Siemens. Pronto se evitaron las variaciones relacionadas con el rectificado en la precisión y la calidad de la superficie y la rentabilidad del negocio se vio impulsada por la mayor capacidad de producción.

"Hace tres años, la mayor parte de nuestro trabajo de pavimentación se realizaba a una velocidad de alimentación de alrededor de cincuenta a sesenta pulgadas por minuto", dice Rietsma. "Con la combinación de Siemens y ROMI, algunas de nuestras velocidades de avance ya se han acercado a las doscientas pulgadas por minuto; y lo que sale de la máquina es una pieza cortada en mucho menos tiempo, y eso ofrece una alta calidad repetida al cliente".

El nuevo paquete de máquina/control ha generado otros beneficios importantes para la empresa que continúa haciendo que la inversión se vea mejor cada día que pasa.

Perforación de una sola pasada

El centro de mecanizado vertical ROMI D1000AP cuenta con refrigeración integrada durante la perforación a alta velocidad. El refrigerante fluye a través de la broca para expulsar las virutas de metal y alejarlas de las estrías. Las brocas de carburo duran mucho más y los ciclos de perforación se han reducido de cinco minutos a treinta segundos.

Ahora el taller puede perforar un agujero en una sola pasada, en lugar de repetir las pasadas hacia arriba y hacia abajo para eliminar las virutas de metal del agujero y la broca. "Entonces, el precio de una herramienta puede cotizarse en veinticinco dólares por cada uno de los cinco orificios", explica Tim Rietsma. "Cualquiera que sea la tasa actual, podemos producir cinco de esos agujeros en el tiempo que solía llevar producir uno".

Esta función por sí sola le da a True Die, Inc. la flexibilidad para aumentar los márgenes de la empresa o fijar precios estratégicamente para trabajos para ganar nuevos negocios, ya veces ambas cosas.

Más rápido hasta el finalEn todo momento, los profesionales de moldes y matrices de True Die han descubierto algo notable sobre el CNC Sinumerik 828D que impulsa su nuevo centro de mecanizado ROMI.

Un descubrimiento importante fue la capacidad de programar la máquina para minimizar el tiempo que lleva cortar una pieza. Una función llamada "Superficie avanzada" permite al taller optimizar la velocidad de corte del molde, la precisión y la calidad de la superficie para lograr el movimiento de mecanizado más eficiente. Así, por ejemplo, la velocidad de la máquina (velocidad) se puede reducir cuando la trayectoria de la herramienta requiere el corte preciso de esquinas afiladas (precisión) y se puede acelerar cuando se mecaniza a través de cortes bastos para producir una pieza con los requisitos de acabado exactos (calidad de la superficie).

"Es una característica que está por encima de cualquier control que haya visto", dice Rietsma. "Con un par de clics cortos en el control, puedo decirle a la máquina que un bloque en particular no es tan quisquilloso con la tolerancia. De hecho, puedo decir, 'abra la tolerancia' y eso aumentará la velocidad de la máquina a través de ese podemos conseguir el acabado superficial que requiere el molde y la máxima velocidad de la máquina al mismo tiempo.”

Más que fácil de usar Casi todas las marcas de CNC en el mercado afirman ser fáciles de usar, pero ver para creer, dice Tim Rietsma. "Siemens ha superado a todos sus competidores. El CNC tiene soporte gráfico completo. Ves lo que estás haciendo mientras instalas un programa. Con muchos de los otros controles, estás mirando el libro tratando de averiguar qué significan las cosas".

Dicho esto, invertir en un control Siemens más fácil de usar que impulsa una máquina ROMI avanzada no era el objetivo final para True Die, Inc. Los objetivos principales eran la capacitación de la gente del taller, el mejoramiento del negocio y la contribución a una profesión de fabricación de herramientas que se basó en el conocimiento y el desarrollo de habilidades.

Más allá de lo "conversacional", la inversión de Siemens-ROMI está permitiendo a los empleados del taller desarrollar sus conocimientos y habilidades. "Todavía estamos aprendiendo en la máquina, aprendiendo cada semana", dice Tim Rietsma. "Cuando la máquina tocó suelo, necesitábamos hacer piezas. No teníamos tiempo para aprender el CNC. Y luego, a medida que pasan las semanas, aprendemos un poco más. El cielo es el límite con el Sinumerik 828D".

Otros rendimientos comprobados de la inversión en máquinas/controles han sido la producción más rápida de moldes de calidad uniforme; aprovechando su nueva flexibilidad para producir diferentes piezas para diferentes tipos de clientes en la misma máquina; la capacidad de nombrar y llamar cualquiera de las herramientas en el portaherramientas; reducir el corte de las nervaduras del molde de un proceso EDM fuera de línea de 20 horas a un proceso de fresado de 1,5 horas en la máquina; eliminando horas de tiempo de reinicio de "reubicación" en las mañanas debido a un codificador absoluto de Siemens que mantiene la configuración anterior exacta; y poder descargar archivos anteriores de Haas y Fanuc en el control de Siemens sin pérdidas y con una mayor flexibilidad de mecanizado para ganar.

Mirando hacia el futuro Brian Brown, propietario y presidente de True Die, Inc., está especialmente orgulloso de la posición y la perspectiva de la empresa en la educación de los fabricantes de herramientas. Él mismo es un fabricante de herramientas oficial y le apasiona proteger y hacer crecer el comercio a través de la adopción de tecnología más habilitadora y una educación más sólida.

"Nuestro negocio tiene un programa de aprendizaje certificado por el estado", señala Brown. "Y nuestro negocio se ve impulsado por empresas como Siemens y ROMI, que entienden los desafíos de nuestra industria. Para mejorar aún más nuestra oferta de mercado/producto, acabamos de comprar nuestra segunda ROMI para mecanizar herramientas redondas para la industria de embutición profunda... una C420 torno con control Sinumerik 828D que se utilizará estrictamente para torneado en duro.

Este enfoque minimizará la necesidad de rectificar ID/OD las herramientas redondas después del tratamiento térmico. El torneado duro puede tener acabados superficiales y tolerancias comparables al rectificado, pero es un proceso mucho más eficiente".

El oficio de fabricante de herramientas puede haber cambiado, pero para True Die, Inc., el camino a seguir incluye invertir en tecnología más abierta que desarrollará conocimientos y habilidades, fomentará el pensamiento inventivo y recompensará a los trabajadores con mentalidad profesional que aportan nuevas ideas al taller. piso.

Controlador basado en microprocesador dedicado a una máquina herramienta que permite la creación o modificación de piezas. El control numérico programado activa los servos de la máquina y los accionamientos del husillo y controla las diversas operaciones de mecanizado. Ver DNC, control numérico directo; NC, control numérico.

Fluido que reduce la acumulación de temperatura en la interfaz herramienta/pieza de trabajo durante el mecanizado. Normalmente toma la forma de un líquido como mezclas químicas o solubles (semisintéticas, sintéticas) pero puede ser aire comprimido u otro gas. Debido a la capacidad del agua para absorber grandes cantidades de calor, se usa ampliamente como refrigerante y vehículo para varios compuestos de corte, y la relación agua-compuesto varía según la tarea de mecanizado. Véase fluido de corte; fluido de corte semisintético; fluido de corte de aceite soluble; Fluido de corte sintético.

Proceso que vaporiza materiales conductores mediante la aplicación controlada de corriente eléctrica pulsada que fluye entre una pieza de trabajo y el electrodo (herramienta) en un fluido dieléctrico. Permite mecanizar formas con precisión ajustada sin las tensiones internas que suele generar el mecanizado convencional. Útil en la fabricación de troqueles.

Tasa de cambio de posición de la herramienta como un todo, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Ranuras y espacios en el cuerpo de una herramienta que permiten la remoción de virutas y la aplicación de fluido de corte al punto de corte.

Mecanizado con varias fresas montadas en un mismo eje, generalmente para corte simultáneo.

Operación de maquinado en la cual el material es removido de la pieza de trabajo por medio de una rueda abrasiva motorizada, piedra, banda, pasta, hoja, compuesto, lodo, etc. Toma varias formas: pulido superficial (crea superficies planas y/o cuadradas); rectificado cilíndrico (para formas cilíndricas y cónicas externas, filetes, muescas, etc.); rectificado sin centro; biselado; rectificado de roscas y formas; rectificado de herramientas y cortadores; molienda improvisada; lapeado y pulido (pulido con granos extremadamente finos para crear superficies ultrasuaves); bruñido; y rectificado de discos.

Corte de un solo punto de una pieza de trabajo que tiene un valor de dureza superior a 45 HRC.

Valor que hace referencia a cuánto avanza linealmente la pieza o fresa en 1 minuto, definido como: ipm = ipt 5 número de dientes efectivos 5 rpm. También conocido como avance de mesa o avance de máquina.

Máquina de torneado capaz de aserrar, fresar, rectificar, tallar engranajes, taladrar, escariar, taladrar, roscar, refrentar, achaflanar, ranurar, moletear, hilar, tronzar, estrangular, cortar cónicos y corte excéntrico y de leva, así como como giro escalonado y recto. Viene en una variedad de formas, que van desde manuales hasta semiautomáticas y completamente automáticas, siendo los tipos principales tornos de motor, tornos de torneado y contorneado, tornos de torreta y tornos de control numérico. El torno de motor consta de un cabezal y husillo, contrapunto, bancada, carro (completo con delantal) y carros transversales. Las características incluyen palancas selectoras de engranajes (velocidad) y avance, poste de herramientas, soporte compuesto, tornillo de avance y tornillo de avance inversor, dial de roscado y palanca de avance rápido. Los tipos de tornos especiales incluyen máquinas de husillo pasante, de árbol de levas y cigüeñal, de tambor y rotor de freno, giratorias y de cañón de pistola. Los tornos de taller y de banco se utilizan para trabajos de precisión; los primeros para trabajos de herramientas y matrices y tareas similares, los segundos para piezas pequeñas (instrumentos, relojes), normalmente sin fuente de alimentación. Los modelos generalmente se designan de acuerdo con su "giro" o la pieza de trabajo de mayor diámetro que se puede girar; longitud de la cama, o la distancia entre centros; y caballos de fuerza generados. Véase máquina de torneado.

Máquina herramienta CNC capaz de taladrar, escariar, roscar, fresar y mandrinar. Normalmente viene con un cambiador automático de herramientas. Ver cambiador automático de herramientas.

Operación de mecanizado en la que se elimina metal u otro material aplicando potencia a un cortador giratorio. En el fresado vertical, la herramienta de corte se monta verticalmente en el husillo. En el fresado horizontal, la herramienta de corte se monta horizontalmente, ya sea directamente en el husillo o en un eje. El fresado horizontal se divide aún más en fresado convencional, donde el cortador gira en dirección opuesta a la dirección de avance, o "hacia arriba" en la pieza de trabajo; y fresado ascendente, donde el cortador gira en la dirección de avance, o "hacia abajo" en la pieza de trabajo. Las operaciones de fresado incluyen fresado plano o superficial, fresado final, fresado frontal, fresado en ángulo, fresado de formas y perfilado.

Cantidad mínima y máxima que se permite que una dimensión de la pieza de trabajo varíe de un estándar establecido y aún así sea aceptable.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se alimenta una herramienta de corte, normalmente una herramienta de un solo punto, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (corte a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creando un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros de diferentes tamaños en el mismo trabajo); biselado (biselado de un borde o hombro); revestimiento (corte en un extremo); roscas de torneado (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de alto volumen de metal); y acabados (cortes de luz finales). Realizado en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.