DAVID LARCOMBE
Na fábrica de Bolton, Lancashire, Inglaterra, do fabricante de reboques Indespension, a produtividade de corte de chapas metálicas dobrou após a substituição em dezembro de 2016 de uma máquina movida a laser de CO2 por um centro de perfilagem a laser de fibra ByStar Fiber 6520 Bystronic, que custa quase£800.000 (aproximadamente US$ 1,3 milhão; FIGURA 1). O laser de fibra de 4kW tem uma potência de 6,5× Cama de 2m de capacidade, tornando-se a maior máquina de fibra entregue até hoje no mercado do Reino Unido.
FIGURA 1. Com o sistema de laser de fibra ByStar Fiber 6520, o nitrogênio é empregado como gás de corte em materiais de até 5 mm de espessura, acima do qual o oxigênio mais barato é usado; há pouca diferença na qualidade da aresta de corte.
O diretor de compras da Indespension, Steve Sadler, comentou: "Cortamos principalmente aço macio 43A e pré-galv, além de alumínio, de 1 mm a 12 mm de espessura. Até 3 mm, o laser de fibra corta três vezes mais rápido que o CO2. Ele voa através de aço de 1 mm, produzindo 10 furos/s. A vantagem diminui à medida que a espessura aumenta, mas no geral o ByStar é duas vezes mais rápido em todos os medidores que processamos. De uma só vez, eliminou o gargalo em nossa fábrica que estava sendo causado pela máquina de CO2 não sermos capazes de acompanhar nossa crescente carga de trabalho de corte a laser."
O laser de fibra foi adquirido em troca parcial por um modelo Bystronic CO2 de capacidade equivalente ao Indespension fornecido em 2009. Sadler confirmou que a máquina antiga obteve um bom preço, apesar de ter trabalhado até 20 horas por dia, destacando a retenção de valor como uma vantagem de comprar equipamentos deste fabricante.
No início, a principal razão para investir no corte a laser era alcançar um maior grau de controle interno sobre a produção de reboques e economizar as despesas de trabalho para subcontratados de chapas metálicas. Outra consideração importante foi agilizar o processo de prototipagem e design e trazer novos produtos ao mercado mais rapidamente.
"Antes de 2009, durante o desenvolvimento do produto, tínhamos que comprar um, dois ou três conjuntos de peças de chapa metálica protótipo", continuou Sadler. "Os subcontratados não estavam interessados em produzir quantidades tão pequenas, então o preço tendia a ser alto e eles demoravam de quatro a seis semanas para entregar os protótipos.—pode ser algo tão simples como um novo conjunto de guarda-lamas—que poderia adicionar mais um mês ou assim. Agora, podemos produzir as peças internamente em questão de dias, reduzindo o prazo de entrega de um novo trailer de normalmente seis ou sete meses para menos de cinco, ou para um trailer modificado de três ou quatro meses para menos de dois. "
Sadler apontou que, há uma década, poucos trailers incorporavam recursos de corte a laser, enquanto hoje eles são amplamente usados. De fato, os produtos são projetados em torno das consideráveis capacidades das modernas máquinas de corte a laser. Uma vantagem é que a usinagem é tão precisa que os componentes se encaixam com precisão e rapidez durante a montagem, sem a necessidade de ajustes demorados.
O outro benefício é que a usinagem é tão rápida, especialmente com o laser de fibra, que é uma maneira econômica de reduzir o peso dos componentes, incorporando vários furos e ranhuras. Seria muito trabalhoso e, portanto, antieconômico para fazer manualmente.
A célula de corte a laser funciona em turnos diurno e noturno, além de luzes apagadas durante os meses de verão, totalizando 18 a 20 horas por dia, cinco dias por semana. No restante do ano, funciona em turno diurno e apaga as luzes por 10 a 12 horas por dia.
A Indespension decidiu não instalar equipamentos de automação porque processa uma grande variedade de tamanhos de folhas, tornando o carregamento automatizado problemático. A gama de tamanhos de componentes também é grande, variando de mais de 5,8 m para baixo. A presença do operador é, portanto, necessária para gerenciar a diversidade, de modo que um sistema manual de levantamento de ventosas é usado para manuseio de folhas (FIGURA 2).
FIGURA 2. O manuseio da folha dentro e fora da mesa de transporte do ByStar Fiber 6520 é realizado manualmente na Indespension usando um dispositivo de elevação com ventosa.
Isso representa um problema para a empresa, no entanto, se uma execução de produção envolver um agrupamento de apenas algumas peças simples e elas forem cortadas de uma folha de bitola fina. O ciclo de corte é tão rápido na máquina a laser de fibra que o operador não tem tempo para terminar de sacudir as peças do esqueleto anterior antes que a folha usinada seguinte esteja pronta, ou para carregar o próximo blank na mesa de transporte.
Assim, a empresa está pensando em incluir micro-tags em alguns programas de corte de chapas metálicas para que as peças perfiladas permaneçam presas ao esqueleto, permitindo que toda a chapa processada seja transferida para uma estação off-line, onde outro membro da equipe possa ajudar a remover os componentes.
Das peças de chapa cortadas a laser que entram nos trailers da Indespension, 80% precisam ser dobradas. Assim, quando a primeira máquina a laser foi instalada, também foi entregue uma prensa dobradeira tandem do mesmo fornecedor (FIGURA 3).
FIGURA 3. Uma das carretas da fábrica da Indespension, chamada Digadoc, mostrando o grande número de recursos de corte a laser e dobras necessárias para seus componentes de chapa metálica.
Há benefícios de produtividade ao adquirir a máquina de corte a laser e as dobradeiras do mesmo fornecedor, pois todas usam o mesmo software BySoft 7. Quando um novo componente é projetado no sistema SolidWorks CAD da Indespension e exportado para o software de controle Bystronic, que contém uma poderosa funcionalidade CAD/CAM 3D, o modelo gera um programa para corte a laser e uma sequência para dobrar o componente, incluindo posição do backgauge e ferramenta plano, minimizando assim o atraso e o tempo de inatividade.
O mesmo software, que possui recursos completos de simulação, é responsável por aninhar o número máximo de peças de uma chapa, criar planos de corte e fornecer uma visão geral do processo de fabricação, incluindo acesso imediato aos dados de produção e da máquina.
"Estamos comprometidos em liderar o mercado em termos de inovação, qualidade e credenciais ambientais", concluiu Sadler. "A aquisição do laser de fibra Bystronic nos ajuda a cumprir esses objetivos, além de fornecer um aumento muito necessário na capacidade de produção. Também marca nosso compromisso com a fabricação no Reino Unido, que é uma parte importante do espírito da nossa empresa".
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