¿Debería elegir un centro de mecanizado horizontal o vertical?
Como tantas cosas, la respuesta a estas preguntas es compleja. Empecemos por echar un vistazo a cómo se distribuye cada uno. En el diagrama anterior, podemos ver el diseño de los ejes para un VMC (Centro de Mecanizado Verticalo Fresadora Vertical) a la izquierda, y el diseño de un HMC (lo adivinaste: Centro de Mecanizado Horizontal) a la derecha. El bloque rectangular gris delgado es la mesa de la máquina, el cilindro es el husillo de la máquina y, en el caso de la HMC, el cubo gris es la lápida. "¿Qué es una lápida?", te preguntarás. Es un gran bloque de hierro fundido que se asienta sobre un eje para la rotación. Las piezas de trabajo se fijan a los lados de la lápida. Se puede pensar en todo esto como un 4º eje para una HMC, y tienen mucho en común con el 4º eje de una VMC, pero son mucho más omnipresentes. Se ven muchos VMC sin 4º eje actualmente en uso, pero la mayoría de las HMC los utilizan constantemente.
Ventajas de HMC
Con todas esas desventajas, debe haber alguna razón por la que la gente todavía compra HMC, y la hay. Algunas de las pistas para entender por qué son evidentes en algunos de los "Problemas de Alta Calidad" descritos para las HMC. En pocas palabras, para los tipos de trabajos, las HMC pueden ser mucho más productivas que las VMC y se amortizarán con creces. La mayoría de las HMC tienen algunas ventajas fundamentales sobre las VMC.
En primer lugar, la evacuación de virutas se ve favorecida por la gravedad. En un VMC, las virutas en agujeros profundos y bolsillos se asientan en la parte inferior y tienen que ser arrastradas por el refrigerante o la hélice del cortador. En una HMC, las cosas se voltean de lado y la gravedad ayuda a extraer las fichas. Al menos, esto significa un recorte de viruta significativamente menor, lo que conduce a una mayor vida útil de la herramienta y un mejor acabado de la superficie. El acabado de la superficie suele ser mucho mejor que se necesita menos procesamiento posterior: muchas piezas tienen un acabado aceptable nada más salir de la máquina.
En segundo lugar, estas máquinas son más rígidas. Están construidos más pesados porque están diseñados para una producción de mayor volumen, y el bucle estructural desde el husillo, a través del portaherramientas, a la herramienta, a través de la pieza de trabajo y de regreso a la columna hasta el husillo es más corto y las fuerzas actúan más favorablemente contra la geometría. Vibran menos, se desvían menos y es menos probable que vibren que los VMC.
Por último, y quizás lo más importante, las HMC suelen configurarse con opciones que mejoran en gran medida la productividad. La mayoría de las HMC tendrán una capacidad de lápida de 4º eje. Muchos también lo integran con un cambiador de paletas. Otra opción común es el refrigerante de alta presión a través del husillo. Puede comprar un VMC configurado con el 4º eje, pegar una lápida en el 4º eje, agregar cambio de paletas y agregar refrigerante a través del husillo, pero la mayoría de los VMC no están configurados de esa manera e incluso cuando lo están, las cosas no funcionan tan bien como en una HMC. Tomemos la idea de la sujeción de piezas del 4º eje en un VMC. La holgura es un verdadero problema porque debe encajar entre la mesa y el husillo:
Se puede acceder a 3 lados para cada pieza de trabajo, pero se pueden montar muchas más piezas de trabajo en la lápida. Por si fuera poco, la lápida de HMC se encuentra sobre un palé intercambiable. Mientras se mecaniza una lápida completa de piezas, la otra se encuentra fuera del recinto que se está configurando o cargando/descargando. Así es como las HMC logran una utilización del husillo del 85% en comparación con el 25% de las VMC promedio. Eso significa que el husillo de la HMC está funcionando más de 3 veces más a menudo y puede estar fabricando fácilmente más de 3 veces más piezas que el VMC equivalente.
Ya que estamos en los temas de costos y productividad, hablemos de los operadores de máquinas. Dado que una HMC puede hacer el trabajo de 3 VMC, eso significa que se necesitan menos operadores. Esto representa la mayor parte de los ahorros adicionales que colocan a las HMC por delante de las VMC en términos de retorno de la inversión una vez que se consideran todos los factores y se tienen los tipos de trabajos adecuados para una horizontal. Con el accesorio adecuado (que puede ser más complejo de diseñar y más caro de crear), muchos talleres afirman que también se requiere menos capacitación para sus operadores de HMC.
Para terminar la discusión de los profesionales de HMC, quiero compartir una cita de una tienda que afirma que pueden cotizar precios un 25% más bajos con su HMC que con sus VMC y aún así mantener el mismo margen de beneficio. Creen firmemente que su HMC les está ganando más negocios como resultado. Dados los mayores volúmenes de producción, las cotizaciones más bajas y la capacidad de realizar mecanizados más sofisticados, poseer una horizontal puede llevar a un taller a una categoría completamente nueva en la que puede ofertar por trabajos que antes no podía.
Las mejores oportunidades para los HMC
Para aquellos talleres que necesitan ser los más competitivos, tener la mejor experiencia, tener el capital para invertir y realmente pueden permitirse el lujo de empujar para producir las piezas en volumen, los HMC tienen mucho sentido. La inversión es realmente un factor clave para una tienda que está considerando una HMC. Inversión en habilidades, centros de mecanizado más caros y, a veces, herramientas mejoradas. Entre la naturaleza de hacer configuraciones en las herramientas y el aumento de la precisión de los trabajos en los que sus HMC les permiten ofertar, otro taller fundó que necesitaban invertir en CMM porque los medidores de altura y los micrófonos simplemente no iban a ser suficientes.
Las mejores oportunidades para los VMC
Si el capital de inversión es escaso, si estás empezando y no has acumulado las habilidades y la experiencia, si necesitas simplicidad, si cambias mucho de trabajo y tienes cantidades muy bajas, si rara vez necesitas considerar algún trabajo de 4º eje, y si haces mucho trabajo en placas grandes, apégate a los VMC. Los centros de mecanizado horizontales rara vez son las primeras máquinas que compra un taller. Obtenga ese primer VMC, pase a un segundo y, a continuación, considere una HMC. Tiene el potencial de duplicar con creces la capacidad de sus 2 VMC.