El mérito táctico del mecanizado en cinco ejes

Cobalt Enterprises Inc. no requiere un equipo de ventas para ofrecer las capacidades de cinco ejes con que cuenta la compañía. Nueve de cada diez veces, un corto video de mecanizado es suficiente para generar un nuevo negocio. Por ejemplo, un cliente con una aplicación militar estaba preocupado por una familia de piezas que envió para hacer en Cobalt, porque antes ningún otro taller las había hecho bien. “Aliviamos su preocupación una vez recibieron nuestro video de mecanizado en cinco ejes y pudieron ver cómo hacíamos sus propias piezas. Algunas veces es suficiente con una demostración en video para que un cliente vuelva a llamar para pedir un trabajo adicional”, dice Fred Schule, propietario y presidente de Cobalt. 

El señor Schule ha crecido su empresa Cobalt Enterprises en solo una década, en parte gracias a sus programadores CAD/CAM, formados localmente, y a la capacidad de mantenerse al día con las últimas tendencias en tecnología de mecanizado. Dice ser un fanático de las máquinas de tiempo completo y se siente cómodo hablando de programación en una cinta Mylar, usando un control FANUC serie 10-TF, así como cuando discute sobre una máquina fresadora de cinco ejes DMU-65 y el software HyperMill, los cuales están entre las últimas inversiones de su taller.

Ubicado en Granite Falls, Washington (a solo 88,5 km al noreste de Seattle), Cobalt se especializa en partes mecanizadas y ensambles de precisión para aplicaciones aeroespaciales, de defensa, médicas y comerciales. Está certificado con AS 9100C e ISO 9001:2008, y tiene registro ITAR. Su equipo, conformado por más de 88 personas, manufactura partes y ensambles para aerolíneas comerciales, componentes para sistemas militares de defensa, y una gran variedad de partes para prototipos y trabajos de producción.

La expansión de la compañía basa en una filosofía que le permite distinguirse sobre otros talleres de trabajos. Schule considera importante no tener miedo en invertir dinero en manufactura y realizar el trabajo de precisión que la competencia no puede hacer. “Nosotros vemos 200 talleres de máquinas en el área que no están usando el modelamiento de sólidos y hacen sólo trabajo de tres y cuatro ejes. Es difícil sobresalir en esta clase de ambiente”, dice él. “Usted se distingue por su equipo y su software y por educar su personal”.

Fortaleciendo el taller de mecanizado

Cobalt comenzó en el garaje del señor Schule en 2004. En ese entonces, él y su hermano Dennis (ahora administrador del cuarto de herramientas) eran los dos únicos empleados de la compañía. Mecanizaban piezas en un Fadal 4020 HT usado y en un Haas VF4. La compañía llegó a la industria aeroespacial cuando comenzó a hacer operaciones de fresado secundarias para una empresa aeroespacial, cuenta el señor Schule.

“Un consultor en aseguramiento de calidad le había ayudado a Cobalt a obtener su aprobación para trabajos aeroespaciales y, cuando el trabajo fue llegando, ya no había marcha atrás”, dice él. Para mantenerse al día con el trabajo, la compañía tuvo que invertir en más equipo. “Parecía que en cada giro estábamos gastando más dinero. Comencé a comprar máquinas y software, luego volvía a mi oficina y prácticamente me enfermaba”.

Sin embargo, esa sensación de miedo no duró mucho, ya que el trabajo en la industria aeroespacial y de defensa continuó llegando. En pocos años, Cobalt fue dueño de una gran variedad de centros de mecanizado Mori Seiki (antes de la fusión y cambio de nombre de la compañía) y Haas Automation, así como dos tornos Mori Seiki y un torno tipo suizo Star SR32J. La compra en 2013 de un DMG MORI de cinco ejes, el DMU-65, y el software HyperMill de Open Mind le ayudó a Cobalt a expandir aún más su portafolio de manufactura.

La compañía ahora tiene la capacidad de manufacturar partes complejas en Inconel, aluminio y acero inoxidable con mucha mayor eficiencia que la que tenía con sus máquinas anteriores. El añadir el mecanizado simultáneo en cinco ejes al fresado de alta velocidad del taller, al torno/fresado integrado y al corte de alto torque, puso la organización en un nivel totalmente diferente al de la competencia, afirma Schule.

“Es como la noche y el día”, dice Zach Johnson, programador senior de Cobalt, comparando la capacidad de mecanizado de cinco ejes de la compañía con la tecnología antigua. “Menores tiempos de alistamiento, menor error del operador, formas más complejas. Cuando comienza a aprender todas las capacidades de las máquinas de cinco ejes y el software, es difícil volver a la tecnología antigua”

Éxito afectado por el software

Si hay un área en el mecanizado de cinco ejes donde no puede tomar atajos, según el señor Johnson, es el software. Dada la complejidad de los cinco ejes, al principio los programadores estaban nerviosos por el cambio. El software diseñado para el mecanizado en cinco ejes ayudó a aliviar sus preocupaciones.
Incluso, dice Schule, “cuando gasta invierte dinero en esta industria, usted quiere algo grande y brillante que esté haciendo viruta. El software es el área más difícil para invertir el dinero, ya que no puede verlo. No tiene idea de lo que va a obtener cuando recién hace la compra. Pero no comprar el software apropiado es como comprar un Ferrari y llenarlo con gasolina regular sin plomo”.

Schule seleccionó el HyperMill de Open Mind, en parte porque los técnicos de máquinas en todas partes le habían dicho que era efectivo para programar el control Heidenhain de su máquina DMU-65. Además, el software tenía funcionalidades que él pensó que Cobalt necesitaba para el trabajo aeroespacial, las cuales van desde funciones automatizadas, tales como espejo y transformación, hasta verificación y prevención de colisiones.

Cuando un entrenador de Open Mind llegó a Cobalt a preparar a los programadores en el software de cinco ejes, se le pidió adecuar su entrenamiento a la producción de una de las partes propias de la compañía, una regla del taller de trabajos. “No me gusta cuando alguien viene aquí con una parte grabada que conocen por dentro y por fuera para propósitos de entrenamiento”, dice Schule. “Yo tuve que pagar por este software así que entrenemos con una pieza que realmente pueda facturar. El entrenador fue muy receptivo a esto”.

La experiencia de los programadores de Cobalt con el software SolidWorks también facilitó el entrenamiento en HyperMill. En el taller de Cobalt se enfatiza en la estandarización: todos los empleados usan las mismas herramientas y sistemas, desde los controles hasta el software. Ya que todos los programadores tienen fundamentos en SolidWorks (un sistema CAD que se integra con HyperMill), Schule afirma que casi la mitad del entrenamiento se completó antes del trabajo en aula. “El primer posprocesador en la máquina de cinco ejes corrió el código y no hubo ediciones”, añade él. “Eso simplemente cambio nuestra manera de pensar. No se suponía que funcionaría en el primer intento”.

Talento hecho en casa

Para ser capaces de maximizar su funcionalidad en el mecanizado de cinco ejes, Johnson cuenta que decidió aprender por sí solo los pormenores del software después del periodo de entrenamiento. “Imprimí el manual, lo llevé a casa y lo leí de principio a fin durante el fin de semana. Luego pudimos comenzar la tarea de escribir programas y ejecutar piezas”.

Desde que aprendió los detalles de la programación en cinco ejes de esta forma, Johnson ha comenzado a entrenar a un programador adicional en Cobalt para los turnos nocturnos y de fin de semana, ahora que la compañía opera 24/7. “Él ya ha hecho un buen número de trabajos de comienzo a fin. El hecho que el programador tenga unos fundamentos sólidos en tecnología CAD lo hace aún más fácil”.

No todos los candidatos a programadores tienen estas bases. En el futuro, el plan es entrenar en el software de cinco ejes a la hermana del señor Johnson, Kerri Johnson. La joven de 19 años ha estado aprendiendo SolidWorks y GibbsCAM desde cuando fue contratada. No es la única. Schule dice que la mayoría del tiempo ve situaciones similares dentro del taller con otros miembros del equipo. “Aquí no había tantos empleados con experiencia previa en esta línea de trabajo. La mayoría aprendió todo aquí”.

Schule también se queda con artesanos de otros campos cuando los encuentra. “Realmente es una clase en extinción”, dice. “Atrajimos gente de la industria maderera que tenía talento para el acabado y el desbarbado, y los ayudamos a desarrollar las habilidades de precisión necesarias para tener éxito en el taller de trabajos. Entre más tiempo están ellos en la empresa, más ganan ellos y más ganamos nosotros”.

De hecho, su filosofía es invertir en talento formado en casa (es decir, compensarlos bien) y crear un ambiente que presente nuevos retos y nuevas oportunidades para aprender diariamente en el taller. “Me gusta que todos nuestros empleados son flexibles, pero aún más importante, me gusta que ellos quieren estar aquí”, añade.

Esto es particularmente cierto con los programadores de Cobalt. Actualmente, la compañía tiene seis programadores y Johnson los ha entrenado a todos. En momentos previos de su carrera, Schule ha aprendido que la flexibilidad es un buen camino para mantener felices a los programadores.

“Es realmente un problema cuando viene una vedette y piensa que él o ella es la única persona en el equipo que puede hacer toda la programación”, comenta. “Terminan quemándose sin tener un sistema de soporte. Esa persona se termina yendo a otro trabajo a una situación exacta”.

Schule también prefiere que sus programadores aprendan mecanizado en el taller antes de comenzar a trabajar frente a un computador. Johnson siguió este patrón. Comenzó con la compañía haciendo partes y luego se trasladó a programación. Desde entonces, ha estado trabajando detrás de un escritorio. Sin embargo, Schule también requiere que sus programadores regresen al taller y alisten sus propios trabajos antes y ahora. “Realmente no hay mejor forma de elevar la moral entre el equipo del taller que ver a los programadores frente a la máquina haciendo su propio trabajo”, afirma.

Capacidades expansibles

Ciertamente, el mecanizado en cinco ejes le abrió nuevas puertas a Cobalt, sin embargo, la compañía también ha diversificado su operación de manufactura para acomodar otros trabajos en las industrias aeroespacial y de defensa. Por ejemplo, ensambla partes que incluyen remaches, resortes helicoidales, tuercas ciegas, adhesivos y sellos, según las especificaciones militares y aeroespaciales. La compañía también provee servicios de pintura para los clientes de mecanizado, con piezas terminadas según las especificaciones militares y aeroespaciales.

Se espera que en el futuro esta integración se convierta en una gran parte de la identidad de Cobalt. “No hay muchos talleres que puedan producir la pieza, pintar la parte, ensamblarla y demás”, dice Schule. “Siempre mantengo la vista en las tendencias de la industria para imaginarme nuestro siguiente paso”. Planea añadir tecnología adicional de máquinas de cinco ejes este año.

Y la impresión 3D, o manufactura aditiva, también está en el radar del señor Schule. “Es algo en lo que estoy interesado en el futuro. Aunque, en cierto modo, actualmente estamos compitiendo con la impresión 3D. Los clientes me preguntan todo el tiempo si podemos hacer ciertas partes complejas, candidatas para la manufactura aditiva, y yo les digo que el mecanizado en cinco ejes lo puede hacer ya mismo”.