O maior sucesso para o seu investimento em automação

Questões em torno da disponibilidade de mão de obra confiável e qualificada, seu custo e questões de responsabilidade relacionadas são as principais preocupações dos fabricantes nos dias de hoje, à medida que as taxas de desemprego continuam caindo. Os lojistas estão procurando maneiras criativas de aumentar a produtividade e reduzir a mão de obra, e a automação é considerada em cada novo projeto. Para operações de torneamento, a alimentação de barras traz o maior retorno possível, mas uma oficina precisa selecionar o tipo de alimentador de barras que melhor atenda às suas necessidades.

Pela maioria das estimativas, os alimentadores de barras curtas são o tipo mais popular, representando cerca de metade de todos os alimentadores de barras vendidos nos Estados Unidos e cerca de 35% do total de vendas em dólares. Os alimentadores de barras estilo revista de tamanho normal representam cerca de 30% das vendas totais de unidades nos EUA e cerca de 35% das vendas totais em dólares. Os números são diferentes na Europa, onde os alimentadores de barras de tamanho normal são a regra, e os alimentadores de barras curtas são comparativamente raros. Os números podem ser interessantes, mas, infelizmente, não podem ajudar uma loja na sua decisão. Tamanhos de execução, diâmetros de peças, tipos de materiais, requisitos de precisão, a necessidade de recursos de usinagem autônomos e outras considerações semelhantes determinarão o tipo de alimentador de barras que é melhor para cada oficina. Cada tipo de alimentador de barras tem vantagens únicas que devem ser ponderadas em relação às necessidades específicas da oficina. Aqui estão as principais considerações.

Tamanho do lote

Quais tamanhos de lote normalmente serão executados no torno? Se o torno CNC for usado principalmente para trabalhos de pequenas tiragens com mudanças frequentes de configuração, o alimentador de barras de comprimento do fuso é a escolha mais lógica. Em tais alimentadores de barra, todo o comprimento da barra é alimentado no fuso do torno no início. Com lotes pequenos, ter um grande volume de material a ser trabalhado não é crítico, assim, na maioria dos casos, a capacidade limitada de um alimentador de barras de comprimento de fuso será suficiente para cobrir a capacidade necessária para o trabalho.

O alimentador de barras curtas pode ser considerado para uma grande tiragem nos casos em que os materiais extrudados ou moldados precisam funcionar em altas rotações e a retilinidade pode ser um problema. Quando comprimentos curtos de tais materiais estão completamente contidos no fuso do torno, eles podem ser girados em rotação máxima para usinagem sem problemas de vibração porque toda a barra estará contida no fuso. Em geral, o alimentador de barras curtas é mais tolerante a extrusões desequilibradas (não simétricas) e barras dobradas ou curvadas que, de outra forma, causariam vibração.

Se as quantidades de produção forem grandes e a produtividade e obter o máximo de peças da barra forem importantes, o proprietário do torno provavelmente se beneficiará mais do alimentador de barras estilo magazine de 12 pés de capacidade. Do ponto de vista da produtividade, o uso de barras longas pode ajudar a reduzir os custos de mão de obra, pois a máquina pode ficar sem supervisão por períodos mais longos. Um operador pode cuidar de duas ou três dessas máquinas. As máquinas são menos propensas a ficar sem material, ficando 10 minutos em marcha lenta aqui, 15 minutos ali e assim por diante.

Fatores de desperdício de materiais

Onde a utilização máxima do material é importante, o alimentador de barras com capacidade de 12 pés é uma boa escolha porque a barra inteira é convertida em peças utilizáveis, exceto por um único remanescente. Por outro lado, quando uma barra de 12 pés de comprimento é cortada em três ou quatro comprimentos que serão carregados em um alimentador de barras de comprimento de fuso, um número equivalente de sobras é produzido, o que significa menos peças por barra de 12 pés e mais sucata .

Comprimento do eixo do torno

O comprimento do fuso do torno não é um fator importante quando se considera um alimentador de barras com capacidade de 12 pés. No entanto, não pode ser ignorado ao considerar o alimentador de barras de comprimento do fuso. Muitas máquinas de barra CNC possuem fusos nos quais barras curtas de até 4 pés podem ser completamente inseridas. Esses tornos podem acomodar comprimentos de 3 e 4 pés cortados de barras padrão de 12 pés. A perda de material para os restos das barras curtas é várias vezes maior do que a perda de uma barra contínua de 12 pés.

Considerações sobre o comprimento da peça

O alimentador de barras estilo magazine de 12 pés normalmente oferece melhor utilização de material do que o alimentador de barras de comprimento do fuso. Independentemente do comprimento da peça, a perda de material de uma barra contínua de 12 pés é limitada a um remanescente. No entanto, à medida que o comprimento da peça aumenta em um torno servido por um alimentador de barras de comprimento de fuso, os restos deixados de cada um dos três ou quatro comprimentos curtos cortados de uma barra contínua de 12 pés podem representar uma porcentagem significativa da barra.

Se o trabalho envolver peças semelhantes a arruelas, uma barra de 3 pés pode durar uma hora. No entanto, se o trabalho envolver eixos de motor, o torno pode passar por uma barra de 3 pés em minutos e, em seguida, deve pausar enquanto a próxima barra curta é carregada. A quantidade de tempo que leva para o alimentador de barras curtas carregar as barras curtas no torno também pode reduzir as taxas de produção da peça.

Design de revista

As lojas que planejam operar suas máquinas de barra CNC sem vigilância durante a noite, durante os feriados e nos fins de semana enfrentam outras preocupações. A operação autônoma impõe uma série de requisitos especiais, entre os quais a capacidade de fornecer à máquina matéria-prima suficiente para continuar funcionando pelo período pretendido. A quantidade de tempo que o torno pode funcionar sem supervisão, supondo que todos os outros sistemas estejam funcionando corretamente, depende de quanto material o carregador do alimentador de barras pode conter.

Layout da planta

Em situações em que o espaço no piso é escasso, o alimentador de barras com comprimento de eixo é geralmente preferido porque ocupa apenas cerca de metade do espaço necessário para um alimentador de barras com capacidade de 12 pés. A economia de espaço no piso pode não ser tão grande para um único alimentador de barras, mas quando uma instalação de várias máquinas está envolvida, a economia de espaço pode frequentemente ser suficiente para permitir a instalação de um ou mais tornos e alimentadores de barras adicionais do que seria possível.

Muitas empresas que compram alimentadores de barras com comprimento de fuso o fazem porque acreditam que não têm espaço para um alimentador de barras com capacidade de 12 pés. No entanto, os fornecedores de alimentadores de barras afirmam que, uma vez que os compradores em potencial calculam as vantagens do alimentador de barras com capacidade de 12 pés sobre o alimentador de barras de comprimento do fuso em termos de ganhos de produtividade e maior utilização de material, eles de alguma forma encontram espaço para a unidade maior .

Velocidades de corte

Historicamente, as oficinas que operavam máquinas de barra tiveram problemas para controlar o chicote e a vibração que ocorrem em uma barra longa quando ela é girada em alta velocidade. As principais causas do problema incluem a dificuldade de controlar uma barra estreitamente confinada girando em velocidades de até 10.000 rpm e a falta de uniformidade no próprio material da barra. Ironicamente, enquanto os fabricantes de tornos aumentavam as velocidades do fuso de suas máquinas para melhorar a produtividade, os proprietários das oficinas tiveram que reduzir a velocidade do fuso para minimizar os efeitos da vibração em coisas como precisão, acabamento superficial e vida útil da ferramenta.

Hoje a situação melhorou muito. O melhor design do alimentador de barras, além do uso mais difundido de barras de aterramento sem centro, possibilitaram que alimentadores de barras com capacidade de 12 pés alimentassem barras de 12 pés com até 2 polegadas de diâmetro nas velocidades máximas do fuso ou próximas. Os usuários desses alimentadores de barras não precisam mais sacrificar a velocidade do fuso para obter produtividade com boa utilização do material.

Minimização do tempo de inatividade do fuso

A quantidade de tempo necessária para trocar o alimentador de barras para alimentar um diâmetro de barra diferente é outra consideração importante. O alimentador de barras de comprimento de fuso tem a borda aqui devido à sua operação mais simples. Normalmente, o alimentador de barras de comprimento do fuso pode ser trocado para executar um diâmetro de barra diferente em 5 a 10 minutos, desde que o revestimento do fuso de tamanho correto esteja disponível. A maior parte desse tempo é usada para remover o revestimento do fuso do torno e substituí-lo por um que corresponda mais ao diâmetro da barra para o próximo trabalho.

O rápido tempo de troca do alimentador de barras de comprimento de fuso é uma vantagem importante para oficinas que realizam muitos trabalhos de curto prazo. Os comprimentos curtos das barras são mais leves, menos desajeitados e menos cansativos de manusear do que barras de 12 pés, o que também ajuda a acelerar a troca.

A mudança de um diâmetro de barra para outro em um alimentador de barras estilo magazine de 12 pés pode levar de 45 minutos em unidades mais antigas a apenas 5 minutos em designs de alimentadores de barras mais recentes. O tempo de troca depende principalmente se o canal de guia, que suporta e confina a barra enquanto ela gira no alimentador de barras, precisa ser trocado. Se o tamanho da barra para o próximo trabalho a ser executado for semelhante ao do trabalho que está terminando, o mesmo canal de guia pode ser usado, diminuindo o tempo de configuração. Se o canal de guia precisar ser alterado, a configuração pode levar o dobro do tempo, no entanto, a tecnologia de alimentador de barras recém-desenvolvida se concentra em reduzir esse tempo e ocorrência de troca.

Logística de chão de fábrica

As lojas precisam obter o máximo de seus funcionários, e um passo importante para alcançar esse desempenho máximo inclui fornecer um ambiente que mantenha os funcionários interessados ​​em seu trabalho e minimize o potencial de lesões no trabalho. Uma vez que menos manuseio manual da barra está envolvido no uso de alimentadores de barra estilo magazine de comprimento total, os operadores têm menos dedos esmagados, dores nas costas e lesões semelhantes. De fato, com as carregadeiras de pacotes atuais, um pacote de barras de 5.000 libras pode ser entregue por uma ponte rolante diretamente ao alimentador de barras e nunca tocado pelo pessoal da oficina. Os operadores são então liberados para realizar tarefas mais produtivas, como operar várias máquinas e monitorar a qualidade das peças.

Custo de propriedade

Para oficinas que programam regularmente trabalhos de pequenas tiragens e precisam ser capazes de acomodar uma variedade de diâmetros de peças, o alimentador de barras de comprimento de fuso pode ser um ótimo ajuste e caberá na maioria dos orçamentos. Embora o alimentador de barras estilo revista com capacidade de 12 pés possa ser o dobro do custo inicial, as lojas com trabalhos de alto volume podem achar essa opção um valor melhor, pois ajuda a manter preços competitivos por meio de boas taxas de produção e baixas taxas de sucata.

Uma loja pode usar o alimentador de barras de comprimento de fuso para trabalho de alto volume (muitos o fazem), talvez na teoria de que a economia no preço de compra compensa um pouco menos de rendimento por barra de 12 pés e uma produção um pouco mais lenta avaliar. Como mostra o gráfico acima, no entanto, quando um alimentador de barras de comprimento de fuso é usado para trabalho de alto volume, o retorno total médio do investimento se torna o mesmo de um alimentador de barras com capacidade de 12 pés em seis meses. Comparar o projeto de capacidade de 12 pés com um modelo de 6 pés mostra uma diferença ainda mais dramática, com o ponto de equilíbrio em apenas dois meses.

A decisão final

Para as lojas no mercado para um alimentador de barras estilo magazine, essas diretrizes devem ser úteis para escolher corretamente entre um alimentador de barras de comprimento de fuso e um alimentador de barras de 12 pés de capacidade. Uma oficina deve considerar cuidadosamente suas necessidades específicas relacionadas às vantagens de cada tipo de alimentador de barras e o impacto relativo que tais soluções de automação podem ter na mão de obra antes de se comprometer com o investimento.