Tolerancias del láser: los ingenieros pueden especificarlas, pero si en realidad no las necesita, ¡está perdiendo dinero!

Si bien el láser y el plasma cortan el metal mediante un proceso térmico, trabajan de maneras muy distintas. Independientemente del tipo — CO₂ o fibra óptica —, el láser usa un haz intenso y constante de luz monocromática creado por una emisión simulada de radiación electromagnética. Una de las ventajas de un haz de luz enfocado es que puede cortar en tolerancias extremadamente bajas. Hay menos variabilidad en el proceso. Por lo general, un láser puede soportar tolerancias dimensionales de la pieza a cortar por debajo de los 0,25 mm (0.01 pulg.).* El plasma, por otra parte, utiliza un gas energizado al punto de la ionización para crear una arco superconcentrado que enfoca la energía a una temperatura extraordinariamente alta. Esto da como resultado tolerancias dimensionales de la pieza a cortar de unos 0,5 mm (0.02 pulg.)* si se utiliza un sistema de plasma con capacidad X-Definition^®.

Hay puntos medios a considerar en cuanto a la tolerancia de la pieza y las especificaciones del proceso de producción, y uno de ellos es el costo generado por los requisitos innecesariamente estrictos – ¡las diferencias entre las tolerancias del láser y el plasma que se describen arriba son del espesor de una tarjeta de negocios común! Entonces, antes de pedir “calidad láser” o forzar actualizaciones en equipos e instalaciones de láser para adaptar los nuevos equipamientos, debería preguntarse: “¿realmente necesito tan poca tolerancia en esta pieza?”

Los costos ocultos de una tolerancia más baja

Como regla general, las tolerancias dimensionales más bajas generan un costo adicional en la operación de producción y el producto. Si la forma, el propósito o la función de la pieza realmente no requiere de una tolerancia más baja, estas especificaciones representan una carga para su operación con costos innecesarios que pueden reducir las ganancias o poner la empresa en desventaja con respecto a los competidores, ¡o ambas cosas a la vez!

Pedir tolerancias más bajas de las necesarias puede costarle dinero a su operación de las siguientes maneras:

• El costo inicial de la herramienta que se requiere para lograr las tolerancias. En el caso de un láser en comparación con un sistema de plasma, X-Definition, XPR™, la diferencia del costo de inversión puede ser de varios cientos de miles de dólares. Las inversiones importantes pueden tener un impacto sobre el balance general y los gastos de depreciación de una compañía.
• El costo del equipo de inspección. Las tolerancias más bajas, por lo general, se correlacionan con costos más elevados de los equipos de inspección. Si sus tolerancias se pueden controlar con una cinta de medir u otro equipo de baja tecnología, el costo de su equipo de inspección es mínimo. Si, por otra parte, sus tolerancias requieren de una herramienta de medición más sofisticada, como por ejemplo una CMM (máquina de medición por coordenadas), su costo de inversión podría ser tanto como unos $120 000. Peor aún, si especifica tolerancias que no puede medir con precisión, puede estar gastando dinero en algo que no está obteniendo.
• Frecuencia de medición y capacitación necesaria para implementar el régimen de medición. En general, mientras más bajas son las tolerancias, más frecuentes son los requisitos de medición y mayor es la capacitación que se necesita para usar el equipo de medición. Si seguimos con el ejemplo que mencionamos antes, el nivel de capacitación y de pago que se requiere para un empleado que mide las tolerancias utilizando una cinta de medir es muy diferente del de un empleado que usa una CMM.
• Recortes. Otro aumento de los costos está relacionado con los recortes. Se debe haber comprobado que el proceso que se usa para cortar cumple con las tolerancias especificadas. Si la capacidad es mínima, o si la capacidad puede disminuir con el tiempo, es probable que se produzca una tasa de recortes más alta.
• Problemas con la cadena de suministro. Definir tolerancias más bajas también puede limitar su capacidad de subcontratar o de encontrar proveedores idóneos. Se puede reducir la competencia entre proveedores, lo que, a su vez, puede traducirse en un costo más elevado para usted.
• Producción reducida. Un requerimiento de tolerancias más bajas puede significar la reducción de la velocidad de corte y la producción. Según el tipo de material y el espesor, el resultado podría ser costos operativos significativamente mayores y menos piezas producidas en cada periodo.

Para mejorar las ganancias, tenga en cuenta implementar un proceso DFM (diseño para la fabricación) riguroso con ingeniería y operaciones, para que las piezas tengan las dimensiones y las especificaciones correctas para las funciones que cumplen.

Por ejemplo, si una pieza va de la mesa de corte al área de soldadura, donde la tolerancia de soldadura puede exceder en gran medida la tolerancia dimensional permitida por la especificación de la pieza, es probable que las tolerancias bajas especificadas en el diseño de la pieza sean insignificantes.

No se deje engañar por el pensamiento de que “más baja es mejor” en lo que respecta a las tolerancias. Las especificaciones de la pieza deben considerarse teniendo en cuenta el costo de la pieza y los puntos intermedios de la funcionalidad para evitar inversiones y costos de fabricación innecesarios.

*Las tolerancias dimensionales pueden variar según el espesor del metal a cortar.

Fuente: https://www.thefabricator.com/thefabricatorenespanol/article/finishing/el-corte-laser-llega-a-los-oem-fabricantes-de-equipo-original-automotrices