Tanto si usted está comprando un sistema de corte por CNC nuevo, está ampliando el que ya tiene o está actualizando una pieza de equipamiento ya existente, la capacidad de avance del sistema será un factor considerable en su éxito en general. De hecho, el movimiento de la máquina va a la par de la selección del sistema de corte óptimo cuando se trata de calidad y consistencia de las piezas. Características del corte y capacidades de la aplicación – True Hole® y True Bevel por ejemplo – también son afectadas por el avance de la máquina. Para máquinas que ya están en el taller, es importante saber para qué aplicaciones fue diseñada cada una.
¿Qué determina la calidad del avance?
Los sistemas de plasma y otras máquinas de corte suelen estar diseñados alrededor de ciertas consideraciones funcionales:
- Aplicaciones: ¿Se usará el sistema para placas gruesas, climatización, biselado, tubos, múltiples procesos, elementos estructurales, etc.?
- Necesidades de productividad ¿Necesitará el sistema ser compatible con varias estaciones de corte, placas múltiples, movimiento transversal rápido u otros requisitos de fabricación?
- Calidad de corte deseada: ¿Se usará el sistema para producir piezas de precisión, orificios para pernos, ranuras, muescas o una combinación de varios tipos de trabajo?
Con esto no queremos decir que una misma máquina no pueda hacer varias cosas bien. En su lugar, el punto es que usted necesitará trabajar con el fabricante de su máquina para configurar la máquina correcta para sus necesidades de corte.
La calidad del avance no es un valor absoluto. Se necesitan diferentes niveles de calidad para diferentes funciones y para lograr diferentes niveles de calidad de corte y productividad. La calidad de un avance menor (que normalmente cuesta menos) puede ser aceptable en algunos casos, mientras que en otros se requiere una calidad superior. La calidad del avance de sus máquinas debería estar correctamente alineada con las necesidades de su negocio.
Consideraciones mecánicas
En el lado mecánico, una máquina de corte puede estar equipada con varios tipos diferentes de guías. Las de tipo V, de barras y lineales son simplemente algunas de las guías más conocidas. Le recomendamos que conozca las diferencias entre ellas. Por ejemplo, las guías lineales con cojinetes sellados suelen tener mayor fricción que un cojinete de rodillos y una rueda pero durante el uso normal son más consistentes y proporcionan la calidad de corte más alta y más precisa con poco o ningún mantenimiento.
Un buen indicador de la calidad de los sistemas mecánicos de una máquina es lo fácil que se puede empujar con los accionamientos no activados después de superar la inercia de la máquina. Las máquinas mal diseñadas o mal fabricadas son difíciles de empujar. Esto indica que se requiere más potencia para acelerar, mantener la velocidad y cambiar de dirección. Aunque "reducir la fricción" y minimizar la cantidad de fuerza necesaria para accionar el pórtico se han considerado históricamente como elementos críticos de diseño, los fabricantes de máquinas hoy en día reconocen que para una calidad de corte superior es más importante tener un sistema de accionamiento que esté bien dimensionado, con motores y engranajes que puedan proporcionar un avance consistente.
La rigidez, otro punto de referencia común, también suele malinterpretarse. En algunos casos, una máquina puede incluso estar demasiado rígida. Si está demasiado rígida, es posible que sea muy pesada y le cueste acelerar. En una máquina demasiado rígida, las cajas y los cables y mangueras de la antorcha pueden recibir una sacudida al entrar y salir de esquinas pronunciadas, y la vibración resultante puede observarse en las piezas cortadas. Donde la rigidez es deseable es en las conexiones mecánicas entre el motor, la caja de engranajes y la cremallera o el husillo. Cuanto más rígidas estén estas conexiones, más fácil será acelerar la máquina.
El tipo de sistema de accionamiento usado en la máquina también es importante. En máquinas a nivel de principiante, para aficionados y de producción ligera, se suelen usar sistemas menos caros de "bucle abierto" porque la calidad es lo suficientemente buena para el trabajo. Estos sistemas no tienen ningún bucle de retroalimentación, por lo que no es posible ajustar la velocidad o la posición durante el corte. Los sistemas de bucle cerrado, que pueden ajustar la velocidad o la posición en función de la retroalimentación de la máquina, se suelen usar en entornos industriales, comerciales y de producción. Esto posibilita un corte más predecible, resultando en piezas de mayor precisión y una mayor consistencia de pieza en pieza y de nido en nido.
¿Analógicos o digitales?
Los accionamientos analógicos todavía siguen utilizándose con frecuencia y son capaces de una precisión muy alta. Sin embargo, la tendencia actual es hacia sistemas digitales de automatización como SERCOS (sistema de comunicación en serie en tiempo real), EtherCAT® (ethernet para tecnología de automatización por control) y PROFINET (red de campo de procesos). La razón de ello no es tanto el avance de la máquina como un mayor énfasis en la automatización en la planta y en soluciones universales para un amplio rango de aplicaciones.
Tanto los accionamientos analógicos como los digitales pueden ofrecer dispositivos de retroalimentación con una resolución extremadamente alta. En algunos casos, es posible lograr más de un millón de recuentos por pulgada de desplazamiento, lo que resulta en una precisión de corte extremadamente alta.
Dimensionado correcto del accionamiento y el motor
Independientemente de qué tecnología de accionamiento o marca se use, el fabricante de la máquina necesita dimensionar correctamente el accionamiento y el motor de la máquina. En general, las máquinas más pesadas requerirán motores y accionamientos más potentes. Hay que tener en cuenta la inercia. Al cambiar de dirección el motor necesita suficiente potencia para superar su propia inercia, para invertir el tren motriz y para superar la inercia de la máquina. En un sistema bien diseñado, la potencia del accionamiento concordará con la fuerza requerida para superar la inercia y acelerar la masa de la máquina.
Se pueden usar los engranajes para obtener una ventaja mecánica. Una reducción tiene el efecto de aumentar el par eficaz del motor, pero a costa de la velocidad máxima. La meta de diseño es dimensionar el accionamiento y el motor de manera rentable, con una reducción que logre la tasa de aceleración y la velocidad deseadas para su aplicación. Con el plasma, esa suele ser una tasa de aceleración de 20-40 MG y una velocidad transversal de unas 1000 pulgadas por minuto.
Puntos importantes relacionados con el avance de la máquina y el proceso de corte
Las mesas de corte más antiguas, originalmente diseñadas para los sistemas de plasma de generaciones anteriores, suelen modernizarse con sistemas de plasma más nuevos, a menudo con resultados decepcionantes. ¡Las piezas que salgan de la mesa modernizada posiblemente tendrán peor aspecto con el nuevo sistema de plasma! ¿Qué está pasando aquí?
Es posible que el sistema de plasma anterior estuviera encubriendo vibraciones o problemas mecánicos en la mesa que ahora aparecen debido a la calidad de corte más fina del nuevo sistema de plasma. Piense en el sistema de plasma anterior como un rotulador con una gran punta de fieltro, y en el sistema de plasma nuevo como en un rotulador de punta fina. Si hay alguna vibración sutil en la mesa, es menos probable que la note con un rotulador de punta ancha. Esto también puede ocurrir cuando usted da el salto de oxicorte a corte por plasma en la misma mesa, o al actualizar un sistema de plasma antiguo a un sistema HyPerformance® más nuevo. En cualquier caso, el fabricante de su máquina puede aconsejarle sobre la mejor solución.
Otros factores que afectan la calidad de avance
Un punto importante pero sobre el que a menudo no se hace énfasis es cómo la máquina de corte resistirá un uso industrial. Podría ser difícil distinguir la calidad de corte de una máquina de gama alta y de una máquina básica cuando ambas son completamente nuevas. Sin embargo, las diferencias en la construcción y en la calidad de corte probablemente se irán haciendo evidentes con el tiempo y el uso.
El uso de cajas de engranajes de baja calidad puede dar lugar a avances perdidos o "sacudidas", un mal acoplamiento de los piñones (en un sistema de piñón y cremallera), desgaste excesivo o mantenimiento deficiente del piñón y/o de la cremallera. Los sistemas de husillo ofrecen una alternativa más robusta, pero con una limitación de longitud.
El sistema CAD y CAM también puede afectar el avance de la máquina. Las imágenes escaneadas o piezas artísticas frecuentemente requieren edición antes de cargarlas en el sistema de corte. Los sistemas CAM ayudan filtrando y puliendo el programa antes de que alcance el CNC.
La geometría de la pieza puede influir en el avance de la máquina, aunque esto es más una función del control que del avance en sí. Comprender cómo se comportan ciertas geometrías o una determinada máquina puede determinar cómo deberían extraerse las piezas, y en última instancia qué es posible en una máquina en particular. Controles muy buenos pueden tratar las condiciones que hacen que otros controles golpeen y vibren. Si el control no está a la altura, simplemente hacer más lenta la máquina o usar bucles de esquina puede ayudar a limpiar una pieza.
Por último, un mantenimiento correcto de la máquina es crítico. Las piezas mecánicas se desgastan. Se producen colisiones de la antorcha y otros problemas. Adelantarse a estos asuntos con un mantenimiento regularmente programado ayudará a garantizar un buen avance de la máquina a lo largo de toda la duración de la mesa de corte.