La nueva cortadora láser de fibra de Chicago Metal Fabricators no es una máquina de pórtico. El eje X es la estructura de acero que se extiende a lo largo de la mitad de la cámara de corte. Está diseñado para proporcionar más apoyo a los cabezales de corte de alta velocidad. También permite el acceso a toda la longitud de la mesa de corte por láser.
Ubicada en el lado suroeste de la ciudad, Chicago Metal Fabricators ha existido por más de 100 años. Pero incluso hoy en día, ha demostrado su voluntad de adoptar la última tecnología, más recientemente una de las cortadoras láser de fibra más grandes del mundo. los Estados Unidos
Si viaja cerca del fabricante, que se comparte con bungalows estilo Chicago y otras viviendas unifamiliares, es posible que se sorprenda con el tamaño de las instalaciones del fabricante. Cubre 200,000 pies cuadrados, aproximadamente la mitad del tamaño de una cuadra de la ciudad. Desde su inicio en 1908, el edificio se ha expandido una habitación a la vez. Las habitaciones con paredes de ladrillo dan paso a otras habitaciones con paredes de ladrillo hasta llegar a una bahía más grande detrás de las instalaciones.
A principios del siglo XX, Chicago Metal Fabricators fabricaba gabinetes de metal y sistemas de plomería utilizando prensas impulsadas por poleas de carrete y volantes montados cerca del techo;de hecho, varias empresas siguen ocupando los mismos puestos que ocupaban hace casi un siglo, lo que es un guiño a la historia de fabricación de la empresa. hasta 300 trabajos abiertos en cualquier momento.
“Tenemos grandes áreas de fabricación de servicio pesado”, dijo Randy Hauser, presidente de Chicago Metal Fabricators.“Obviamente, como fabricante de metal, desea tener tramos largos, pero nosotros no.Tenemos la gran área de la bahía en la parte de atrás, pero tenemos muchas habitaciones grandes.Así que la habitación que usamos era más celular.
“Por ejemplo, fabricamos acero inoxidable en habitaciones aisladas para evitar la contaminación por carbono.Luego hacemos mucho trabajo ligero y ensamblaje en algunas otras habitaciones”, continuó. “Celularizamos nuestro trabajo de esta manera.Se aprovechó de nuestra situación actual”.
A medida que los tipos de trabajos de fabricación han evolucionado a lo largo de los años, también lo ha hecho la base de clientes. Chicago Metal Fabricators ahora proporciona piezas de metal para las industrias aeroespacial, de apoyo en tierra de aviación, construcción, ferroviaria y agua. Algunos trabajos son muy delicados, como un 12- componente aeroespacial de 6 pulgadas. El acero A514 requiere un control térmico sofisticado y una inspección de partículas magnéticas de cada pasada de soldadura después de un período de espera de 24 horas. Atrás quedaron los días de hacer sistemas de tuberías simples en la fábrica del lado suroeste.
Si bien estas fabricaciones y soldaduras grandes y complejas constituyen una gran parte del negocio de la compañía, Hauser dice que todavía hace bastante trabajo de chapa. Estima que todavía representa alrededor de un tercio del negocio total.
Es por eso que las nuevas capacidades de corte por láser son tan importantes para la empresa en su búsqueda de futuras oportunidades.
Chicago Metal Fabricators se inició en el corte por láser en 2003. Compró una cortadora láser de CO2 de 6 kW con una plataforma de corte de 10 x 20 pies.
“Lo que nos gusta es que puede manejar tableros más grandes y pesados, pero también tenemos una buena cantidad de tableros de metal”, dijo Hauser.
Nick DeSoto, ingeniero de proyectos de Chicago Metal Fabricators, inspecciona la nueva cortadora láser de fibra mientras termina el trabajo.
Los fabricantes siempre han estado interesados en el mantenimiento, por lo que los láseres de CO2 aún pueden ofrecer piezas de corte de alta calidad. Pero asegurarse de que el láser corte correctamente para cumplir con las especificaciones de calidad requiere bastante conocimiento. Además, el mantenimiento de rutina de la trayectoria del haz requiere que la máquina estar fuera de línea durante largos períodos de tiempo.
Hauser dijo que había estado observando la tecnología de corte por láser de fibra durante años, pero que solo quería seguir con la tecnología después de que se probara. Al mismo tiempo, ha recibido comentarios positivos de fuentes confiables y ha visto cómo los diseños de cabezales de corte han evolucionado para permitir que los láseres de fibra corten metales más gruesos que los que podían manejar las generaciones anteriores de tecnología.
Además, quería encontrar un fabricante dispuesto a construir una mesa de corte personalizada de 10 por 30 pies. La mesa de corte estándar más grande mide aproximadamente 6 x 26 pies, pero Chicago Metal Fabricators tiene dos prensas plegadoras de 30 pies de largo, la más grande de los cuales proporciona 1.500 toneladas de fuerza de flexión.
“¿Por qué comprar una de 26 pies?láser, porque sabe que el próximo pedido que recibamos será uno de 27 pies.parte”, dijo Hauser, admitiendo que la compañía en realidad tiene alrededor de 27 pies. Piezas en el taller ese día.
A medida que la búsqueda de láseres de fibra se hizo más seria, un vendedor de máquinas-herramienta sugirió a Hauser que echara un vistazo a CYLASER. Después de conocer la larga asociación de la empresa con la tecnología de láser de fibra y la experiencia en la construcción de máquinas de corte a gran escala, Hauser supo que había encontrado una proveedor de nuevas tecnologías.
Antes de ingresar al campo del corte de metales, CYLASER era un fabricante de máquinas de soldadura personalizadas. Está cerca de la planta de fabricación italiana de IPG Photonics, un importante proveedor de fuentes de alimentación de láser de fibra para los constructores de máquinas herramienta del mundo. Esa proximidad ha impulsado a las dos empresas. desarrollar una fuerte relación técnica a lo largo de los años, según funcionarios de la empresa.
A principios de la década de 2000, IPG comenzó a ofrecer láseres de fibra de alta potencia para el mercado de la soldadura. Proporcionó a CYLASER un generador para probar, lo que fascinó a los desarrolladores de productos de la empresa. Poco después, CYLASER compró su propia fuente de alimentación de láser de fibra y comenzó a usarla para aplicaciones de corte de metales.
En 2005, CYLASER instaló la primera máquina de corte por láser en un taller de fabricación en Schio, Italia. A partir de ahí, la empresa ha desarrollado una gama completa de máquinas de corte 2D, máquinas combinadas de corte 2D y corte de tubos, así como máquinas independientes de corte de tubos. máquinas.
El fabricante fabrica cortadoras láser de fibra muy grandes en Europa, y la forma en que se adapta al movimiento del eje X del cabezal de corte despertó el interés de Hauser. Esta cortadora láser de fibra no tiene el sistema de pórtico tradicional para mover la cabeza de corte a través de una gran mesa de corte. ;en cambio, utiliza un enfoque de "estructura de aeronave".
Dado que el láser de fibra no necesita seguir la ruta del espejo de alimentación del puente de pórtico tradicional, CYLASER es libre de pensar en otra forma de mover el cabezal de corte láser. Su diseño estructural de avión imita el ala de un avión, con la estructura de soporte principal que se extiende por el medio. del ala. En el diseño de la cortadora láser, el eje X consiste en una estructura superior de acero que está aliviada de tensión y mecanizada con precisión. Pasa por el centro de la cámara de corte. La estructura de acero también está equipada con un piñón y cremallera y sistema de riel de precisión. Debajo del eje X, el eje Y está conectado por cuatro juegos de cojinetes de precisión. Esta configuración está diseñada para limitar cualquier flexión del eje Y. El eje Z y el cabezal de corte están montados en el eje Y.
Las piezas largas utilizadas para albergar cables en edificios comerciales se cortan con nuevas cortadoras láser de fibra y se doblan en las grandes máquinas dobladoras de la empresa.
El gran diseño de pórtico en la mesa de 10 pies de ancho conlleva una inercia considerable, dijo Hauser.
“Simplemente no me gusta mucho el pórtico de chapa grande cuando se cortan y procesan piezas pequeñas a altas velocidades”, dijo.
Los diseños estructurales de las aeronaves permiten a los fabricantes acceder a cualquier lado y a toda la longitud de la cámara de corte por láser. Este diseño flexible también permite a los fabricantes colocar los controles de la máquina en casi cualquier lugar alrededor de la máquina.
Chicago Metal Fabricators adquirió una cortadora láser de fibra de 8 kW en diciembre de 2018. Cuenta con un cambiador de palets doble para que el operador pueda descargar piezas del esqueleto anterior y cargar la siguiente pieza en bruto mientras la máquina realiza otro trabajo. También se puede acceder al láser desde el lado si el operador quiere un acceso rápido, como arrojar los restos en una mesa de corte para un trabajo rápido.
El láser de fibra ha estado en funcionamiento desde febrero con la ayuda de Nick DeSoto, un ingeniero de proyectos de fabricación de metal con sede en Chicago, quien también fue clave para traer las cortadoras láser de CO2 más antiguas de la compañía y mantenerlas en funcionamiento durante años. Hauser dijo que el láser funcionó como se esperaba.
“Lo que encontramos en las máquinas láser más antiguas es que cuando superas los tres cuartos de pulgada, el láser puede cortarlo, pero es más un problema con la calidad del borde de la placa”, dijo. a ese rango, nuestras cortadoras de plasma HD están bien para la mayoría de las aplicaciones.
“Hemos invertido en una variedad de tipos de materiales desde calibre 16 hasta 0,75 pulgadas en este nuevo láser”, dijo Hauser.
Los cabezales de corte CYLASER están diseñados para proporcionar cortes de alta calidad en diferentes tipos de metales en diferentes espesores. La función Vortex ajusta la potencia del haz en combinación con el flujo y la presión del gas auxiliar, lo que da como resultado rayas reducidas y una apariencia más uniforme en los bordes cortados con láser, especialmente en aceros inoxidables de 0.3125″ o más grandes. Vega es el nombre de la función de modificación del modo de haz del cabezal de corte, que ajusta el tamaño del haz para obtener condiciones de corte óptimas en diferentes situaciones.
Chicago Metal Fabricators, que procesa grandes volúmenes de aluminio y acero inoxidable, ha cambiado la mayor parte de su trabajo a las nuevas cortadoras láser. Hauser dice que la máquina realmente demuestra su valor al cortar láminas gruesas de aluminio, generalmente de hasta 0,375 pulgadas. Los resultados fueron: realmente bueno”, dijo.
En los últimos meses, los fabricantes han utilizado nuevos láseres de fibra seis días a la semana en dos turnos. Hauser estima que funcionan el doble de rápido que sus antiguos cortadores láser de CO2.
Las piezas largas utilizadas para albergar cables en edificios comerciales se cortan con nuevas cortadoras láser de fibra y se doblan en las grandes máquinas dobladoras de la empresa.
“Estoy contento con la tecnología”, dijo Hauser. “Solo necesitamos reemplazar la lente una vez al año, y el mantenimiento es probablemente el 30 por ciento de nuestras emisiones de CO2.El tiempo de actividad [con el nuevo láser] no podría ser mejor”.
Con el rendimiento y el tamaño de su nueva cortadora láser de fibra, Chicago Metal Fabricators ahora tiene nuevas capacidades que cree que la ayudarán a diversificar aún más su base de clientes. Decir que esto es un gran problema no es una exageración.
Dan Davis es editor en jefe de The FABRICATOR, la revista de formación y fabricación de metal de mayor circulación en la industria, y sus publicaciones hermanas, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal y The Welder. Ha estado trabajando en estas publicaciones desde abril de 2002.
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Hora de publicación: 21-feb-2022