La primera de las ventajas económicas consiste en el uso del material

Al realizar un análisis objetivo de los procesos de arranque de virutas en el mecanizado de material, el corte por chorro de agua abrasivo, como alternativa adicional o única, abre perspectivas completamente nuevas. Los debates y los avances que se producen en el ámbito de los trabajos de arranque de virutas tienen como objetivo la producción de piezas con un acabado óptimo con una máquina que posea la velocidad más alta posible y requiera un tiempo de preparación mínimo. La palabra clave para conseguir una mayor competitividad dentro del mercado internacional en una elaboración integral altamente dinámica.

Así, actualmente las fresadoras de eje múltiple para el mecanizado de 5 lados gozan del mismo prestigio que los tornos, con los cuales puede efectuarse un fresado de gran calidad mediante la integración de un eje B adicional, o fresadoras que puede realizar considerables trabajos de torneado gracias a una mesa circular CNC de rotación rápida. Otras palabras clave en esta combinación son el arranque de virutas de gran velocidad o el uso de accionamientos lineales altamente dinámicos en los ejes de desplazamiento. En efecto, al intentar optimizar las herramientas, no hay prácticamente ningún aspecto del proceso que no sea examinado hasta el último detalle por los jefes de departamentos de desarrollo de las empresas y las facultades o institutos correspondientes.

No obstante, todavía existe un aspecto concreto que nadie se ha parado a considerar: la posibilidad de ampliar horizontes. ¿Cuántas veces deberá insistirse en la idea de que una combinación de proceso claramente rentable siempre conseguirá un gran éxito? Además, conviene puntualizar que el corte por chorro de agua no se desarrolló en un principio para su aplicación en el campo del torneado y el fresado, sino para el ámbito del mecanizado de piedra, cristal o chapa.

Sin embargo, algunos ingeniosos profesionales del sector ya conocen las posibilidades de esta perspicaz estrategia y las han comenzado a explotar. Con ello, la primera de las ventajas (económicas) consiste en el uso del material, porque en lugar de adquirirse costosos recortes utilizables como piezas brutas en el arranque de virutas, el chorro de agua permite trabajar con el formato estándar adecuado. Y en lugar de un recorte rectangular o circular con el chorro de agua las piezas brutas pueden elaborarse casi hasta el contorno final cuando no existe ningún estándar distinto para la superficie de los bordes, por ejemplo cuando no se requiere una exactitud que escape a las posibilidades del corte por chorro de agua y que no supere las décimas de milímetro.

Si este aspecto no fuera de por sí lo bastante estimulante para los profesionales del arranque de virutas, todavía existen otras ventajas significativas en cuanto a la aplicación de materiales. Como se trabaja a partir de formatos estándar y el corte por chorro de agua como proceso en frío no genera modificaciones de ningún tipo en la textura, en primer lugar las piezas brutas puede intercalarse de forma adecuada sobre la superficie existente. En segundo lugar, dependiendo de las circunstancias, también es posible integrar en el propio desperdicio de la geometría de la pieza bruta una segunda pieza bruta. Además, el corte por chorro de agua ofrece la posibilidad de contar no sólo geometrías exteriores sino también elementos geométricos internos como por ejemplo, agujeros perforados o huecos.

Sumando todas las posibilidades, esto significa que, en el mejor de los casos, cuando la calidad de los bordes y la precisión se encuentran dentro de las posibilidades del corte por chorro de agua, la máquina produce unas piezas de trabajo finales que no podrían elaborarse con la misma rapidez y perfección con cualquier otra fresadora o torno del mercado. No obstante, por lo general el trabajo de una pieza se divide entre el chorro de agua y el arranque de virutas: en el primer proceso se lleva acabo el corte basto previo, y a continuación, en el corte en frío, el arranque de virutas se encarga del acabado de las piezas. La pregunta sobre el reparto de las tareas, es decir, qué operaciones realiza cada proceso, pueden responderse muy rápidamente con una consideración objetiva.

Es decir, puede derivarse en primer instancia de los resultados económicos y de tiempos que se hacen evidente especialmente en una comparación de rentabilidad. Tomemos como ejemplo un lote de diez unidades de placas laterales cuyo procedimiento de fabricación original sería el fresado. Gracias a la opción de caja de la instalación de corte por chorro de agua, sólo los costes de material, en comparación con los resultados del fresado, son ya un 40 por ciento más bajos.

Además, al realizar una comparación directa se pone de manifiesto que para el uso del corte por chorro de agua, además de una perfecta utilización del material cabe tener en cuenta otras factores, que resultan de las ventajas básicas del proceso:

• Gran flexibilidad
• Tiempos de instalación cortos
• Gran flexibilidad de material
• Mecanizado sin tensión
• Bajo coste de la herramienta
• Corte multicapa
• Uso de varios cabezales de corte

Como situación inicial en el cálculo de ejemplo para ambos pedidos existe un archivo DXF con la geometría de la pieza con base de aluminio. Para cada cálculo se consideró exclusivamente e tiempo real de producción de las diez piezas, incluyendo la programación, la preparación y el mecanizado. El resultado fue sorprendente. Mientras que con el fresado, sólo para la programación y el ajuste se invirtieron 42 minutos, con el corte por chorro de agua se completó el pedido en 32 minutos con una herramienta y en una secuencia de trabajo. En cambio, el profesional del arranque de virutas necesitó siete herramientas distintas y nueve secuencias de trabajo por piezas; además empleo 104 minutos en las operaciones requeridas para el cambio de piezas, lo que suma un total de 146 minutos hasta colocar las diez piezas en el banco de trabajo.

Durante esta comparación directa no se tuvo en cuenta que, una vez concluido este proceso, todavía era necesario el desbarbado de las piezas, mientras que las piezas cortadas por chorro de agua salían de la máquina ya terminadas. También se obvió el hecho de que para el proceso de fresado era necesario el dispositivo adecuado. No hay que el olvidar que el operario de una instalación de corte por chorro de agua, en primer lugar, no requiere un nivel de cualificación tan específico como el de un fresador, y en segundo lugar, no interviene tanto en el proceso, al no ser necesaria la sustitución de piezas brutas. En definitiva, se experimenta una reducción de los costes de personal al requerirse menos intervención del operario.

Esta indicación ya apunta lo que hace evidente un cálculo posterior: el ahorro de agua no sólo es en muchos casos el proceso más rápido, sino que, a pesar de comportar una mayor inversión en la tecnología del dispositivo y, por consiguiente, un aumento de la tasa por hora, es con diferencia el proceso más rentable. Así, el usuario de un centro de mecanizado vertical, en un cálculo de ejemplo (país de sueldos altos), un pedido representativo de diez piezas le cuesta 131,70 euros, mientras que el usuario de una instalación de corte por chorro de agua se gasta para el mismo pedido sólo 79 euros.

Tanto más sorprendente es la comparación con una instalación de corte por chorro de agua con dos cabezales de corte. En este caso, el coste del pedido asciende a 53 euros. Y si se utiliza una instalación con dos cabezales con mesa de cambio, el pedido se cifra sólo en 48,40 euros. Incluso en comparación con una fresadora equipada con cambio automático de piezas, en la que el pedido tiene un coste de 88,50 euros, todo lo anterior son aspectos que debe considerar cualquier profesional del arranque de virutas. Sobre todo a la vista de las ventajas que ofrece el corte por chorro de agua:

• Económico, a pesar del alto coste de adquisición
• Cobertura de gastos en la elaboración de lotes pequeños gracias a costes de ajuste mínimos
• Aumento del volumen de negocio y de beneficios gracias al mecanizado con dos cabezales
• No es necesario disponer de ningún dispositivo adicional ni se requiere formación específica
• Los gastos de almacenamiento y mantenimiento de la herramienta son nulos
• Posibilidad de mecanización de prototipos, aprendizaje, etc.
• Aumento del volumen de negocio y de ingresos mediante una utilización óptima de la herramienta y menos consumo de material
• Aumento de la competitividad incluso en el mecanizado de lotes pequeños
• Plazo de entrega más cortos: elaboración flexible del pedido, sin necesidad de aprendizaje ni dispositivos adicionales
• Reducción de los coste salariales y de personal.

Otros aspectos a tener en cuenta: a pesar de todas las posibilidades que ofrece el corte por chorro de agua, esta técnica también tiene sus limitaciones en comparación con el arranque de virutas. Así, el nivel de precisión y la caída de la superficie que alcanza el corte por chorro de agua no llegan a igualar las cotas alcanzadas mediante el fresado o el torneados. De la misma manera, el chorro de agua no permite trabajar en tres dimensiones ni cortar agujeros ciegos o roscas. No obstante, el chorro de agua ofrece mucho más de lo que el profesional del arranque de virutas pude llegar a pensar y exigir de esta técnica. A menudo, en la aplicación de este tipo de técnicas de mecanizado en dos dimensiones, no está de más consultar al proveedor de servicios del ámbito de corte por chorro de agua: preguntar no cuesta nada pero sí el hecho de no aplicar los procedimientos óptimos.