Taller realiza la transición hacia trabajo aeroespacial usando rectificadora CNC

“Cualquiera puede hacer las cosas fáciles”, dice Jon Labrie, gerente general de J&E Precision Tool Inc. Esta realidad no refleja el trabajo de alta precisión que realiza el taller de Southampton, Massachusetts, pero este no era siempre el caso. El taller empezó en un garaje, suministrando servicios de mecanizado general, como fabricación de herramientas y producción de piezas y accesorios para armas de fuego. Con el paso de los años, la compañía empezó a recibir trabajos de alta precisión, específicamente para las industrias aeroespacial y de defensa. A medida que se incrementó la demanda por piezas, aún más complejas y de más alta precisión, J&E invirtió en sistemas de manufactura avanzada, incluyendo una rectificadora CNC de United Grinding, y notó una amplia gama de efectos positivos en el flujo de trabajo y tiempos de entrega, así como en la calidad de la pieza, la utilización de la máquina, los costos de producción y el proceso de cotización.  

En un momento determinado, J&E puede procesar hasta 100 trabajos de forma simultánea. La compañía produce piezas microscópicas, usando fresas escariadoras con diámetros por debajo de 0.0008 pulgadas y brocas para perforado con diámetros de 0.005 pulgadas, por ejemplo. Pero al mismo tiempo, también mecaniza piezas de hasta 20 por 60 por 18 pulgadas. Los tamaños de lote van desde una hasta 2,500 piezas.

Todo esto se realiza en las instalaciones actuales de la compañía, de 4,180 metros cuadrados, a los que se mudaron en 2001, y es ejecutado por sus 70 empleados. La compañía opera una amplia variedad de equipos CNC, entre máquinas para fresado de tres, cuatro y cinco ejes, 10 tornos, y un torno fresador de siete ejes. La compañía atiende a clientes a lo largo de Estados Unidos, no solo en los sectores aeroespacial y de defensa sino también en la industria de equipos microondas, un nicho de mercado que ha venido creciendo enormemente para el taller, indica Labrie.

Sin embargo, con los nuevos clientes y mercados vino la demanda de piezas con mayor complejidad y más alta precisión. De su trabajo en proyectos aeroespaciales y de defensa, J&E estaba familiarizado con el mecanizado de materiales de alto desempeño, como acero inoxidable, titanio, aleaciones a base de níquel y aluminio, pero lo que en realidad llevó al taller a un siguiente nivel, indica Labrie, fue el rectificado de esos materiales.

Con las necesidades del cliente en mente, J&E decidió agregar nuevas capacidades de rectificado CNC a su planta. Anteriormente, la capacidad de rectificado estaba limitada a los diámetros exteriores, los diámetros interiores y superficies planas; así como algo de lapeado en máquinas que eran “antiguas reliquias”, indica Labrie. Sin capacidad para ejecutar rectificado de producción, la compañía tenía que subcontratar estos trabajos. Sin embargo, siempre surgían inconvenientes con los costos y la programación.

“Nosotros fabricamos piezas de comienzo a fin, de materias primas hasta piezas terminadas. No podíamos seguir dependiendo de alguien más para rectificar las piezas de acuerdo con el programa que necesitábamos”, indica. “Estábamos a merced de nuestro proveedor. Él hacía un trabajo fantástico, pero tenía más clientes que también requerían de su tiempo. Fue allí cuando decidimos adquirir la rectificadora CNC. Esto eliminó una gran cantidad de esos problemas”.

Luego de investigar sobre tecnología para rectificado, I&E adquirió una rectificadora cilíndrica universal Studer S33 de United Grinding (Miamigsburg, Ohio) en 2013. Labrie dice que United Grinding le ayudó a su compañía a realizar rápidamente la implementación de la nueva máquina. “Ellos vinieron a nuestra planta y nos entrenaron durante una semana,” indica. “Luego, después de operar la máquina por un tiempo, ellos vinieron de nuevo por otra semana, una vez nosotros sabíamos mejor lo que estábamos haciendo y teníamos más preguntas”.

Cuando se mecanizan materiales exóticos, las opciones de tipos de rueda, velocidades y alimentación, así como los fluidos de corte, pueden hacer una diferencia significativa en las dimensiones finales y calidad de la pieza, explica. El taller empleaba ensayo y error para encontrar los parámetros óptimos de rectificado, pero el conocimiento y la experiencia del personal de rectificado, generalmente, producen la mejor combinación de herramental y parámetros. Los operarios de la máquina programan también los procesos de rectificado del taller. 

El S33 procesa piezas de trabajo mediano, tanto de forma individual como en lotes, e incluye una rueda para diámetros internos y otra para diámetros exteriores. Su cabezal de rueda tiene dos husillos de motor para rectificado externo, así como un accesorio para rectificado interno, el cual le permite a la compañía rectificar piezas de trabajo complejas con un único montaje.

Crear montajes para rectificado efectivos puede ser un desafío, indica Labrie, ya que éstos involucran ocasionalmente “cosas locas y otros accesorios únicos” para sujetar las piezas que no son redondas o simples de fijar. “Con tolerancias estrechas, uno no quisiera apretar las piezas hacia adentro y hacia afuera, presionando mucho el proceso o agregar esfuerzos durante el rectificado”, comenta. “Y la fijación es, a menudo, el factor determinante para que las piezas sean aceptables una vez se ha finalizado el rectificado”.

La rectificadora S33 ha mejorado la capacidad del taller para mantener la calidad apropiada de la pieza, indica. Anteriormente, algunas piezas eran tanto desbastadas como acabadas en centros de torneado. Ahora muchas de esas mismas piezas son desbastadas sobre un centro de torneado y acabadas sobre la rectificadora. Junto con la calidad mejorada de la pieza, esto le permite a la compañía mejorar los tiempos de producción sobre estas piezas. Además, reemplazar el torneado por rectificado libera a sus centros de torneado para procesar otras piezas, explica Labrie.

Otro beneficio de la rectificadora Studer es que J&E ha recuperado el control total de su proceso de rectificado. La compañía ahora puede recibir trabajos que habría tenido que rechazar en el pasado. También, Labrie puede decidir si poner dos turnos sobre una pieza o procesarla durante el fin de semana para garantizar una entrega a tiempo.  

Rectificar las piezas internamente en lugar de subcontratar el trabajo, también afectó positivamente el proceso de cotización. Labrie dice que las cotizaciones tenían en cuenta el cargo por rectificado del subcontratista, que incluía los costos fijos de del subcontratista y su utilidad. Ahora estos costos externos se han eliminado permitiéndole a J&E ofrecerles a sus clientes un precio más competitivo.

Agregar tecnología de rectificado CNC  flexible ha afectado casi todos los aspectos del proceso de producción de J&E. La capacidad de rectificado y el control del proceso han facilitado la adición de nuevos mercados y clientes, la calidad superior de la pieza, tiempos de entrega confiables y menores costos. Labrie espera que el progreso continúe: “No paramos de mirar hacia el futuro”, comenta.