Cómo aprovechar al máximo sus herramientas de extrusión Por: Glen Guillemette, presidente Guill Tool & Engineering Calle Pike 10 West Warwick, RI 02893 EE. UU www.guill.com
El mantenimiento de las herramientas mejora la eficiencia de la extrusión, mejora la calidad y aumenta la productividad general para sus aplicaciones de tubos médicos. Al utilizar equipos y procesos de producción de última generación, las tolerancias de mecanizado se mantienen extremadamente cercanas en los tubos médicos multicapa y multilumen actuales. Es importante tener en cuenta que cualquier desalineación de las herramientas puede exagerarse en la producción final del producto. Las piezas limpias, especialmente con superficies de sellado y ubicación, son clave para el rendimiento del producto y el éxito de los productos finales. Estas superficies reciben el mayor cuidado y atención durante la fabricación y son las superficies de control que garantizan la uniformidad en toda la tubería. Recuerde, las alineaciones mecanizadas con precisión se ven afectadas incluso por una mota de suciedad que mide solo unas pocas milésimas de pulgada. Un cabello humano mide aproximadamente 0,003" (0,08 mm) y, dado que hay muchas superficies de este tipo en una herramienta de calidad, la limpieza es fundamental. También es importante comprobar si las herramientas presentan alguna deformidad. Las rebabas, arañazos y raspaduras suelen ser el resultado de una manipulación y/o almacenamiento descuidado del equipo. Los cabezales de extrusión de doble y triple capa plantean un desafío aún mayor para el mantenimiento. El número de superficies de señalización y centrado se multiplica y puede magnificar los resultados de las herramientas sucias. Durante los cambios, el cabezal se puede desmontar para cambiar compuestos y/o puntas y troqueles. Generalmente en este punto se introducen materias extrañas y es necesario eliminar un poco los materiales residuales. Durante esta
fase a menudo se producen daños físicos en las herramientas debido a un mal manejo y a técnicas de almacenamiento deficientes. Se trata de piezas muy precisas, pero también pueden resultar pesadas y voluminosas para retirarlas a mano. Se recomienda el uso de un carro de trabajo específico reservado y equipado exclusivamente para el mantenimiento del cabezal extrusor. Este carro, junto con el suministro de componentes y hardware de repuesto, se justifica fácilmente, especialmente cuando se examinan los posibles ahorros de costos que resultan de herramientas bien mantenidas. Se debe considerar lo siguiente: 1. Mantenga un área de trabajo limpia y organizada, con superficies de trabajo renovables blandas y limpias. 2. Utilice un tornillo de banco con mordazas blandas, como las de cobre 3. Utilice equipos especiales, como herramientas para quitar puntas, etc. 4. Las herramientas estándar incluyen llaves, martillos de cara blanda, etc. 5. Mantenga un suministro de trapos suaves y limpios 6. Utilice soluciones de limpieza en la botella rociadora 7. Utilice piezas de repuesto según lo sugerido por su proveedor de herramientas, organizadas y almacenadas adecuadamente 8. Tenga a mano el manual de reparación/mantenimiento de su equipo 9. Tenga una placa de superficie pequeña para proporcionar una superficie verdaderamente plana 10. Utilice un conjunto de pasadores de calibre y punta adecuados para el ajuste inicial de la ubicación de la herramienta
11. Asegúrese de tener disponibles todas las ayudas de elevación adecuadas, incluyendo polipastos elevados, elevadores hidráulicos, etc. En la mayoría de las situaciones, el cabezal y las herramientas seguirán estando a temperaturas elevadas, por lo que se necesitan guantes forrados durante la manipulación. Hoy en día, los fabricantes de tubos compiten con empresas de todo el mundo. Para ser una empresa exitosa y rentable, la calidad y la eficiencia son esenciales. Esto es especialmente cierto en la extrusión, donde los costos de material suelen ser mucho más altos que los costos de mano de obra. Como un coche de carreras atrapado en boxes, muchas extrusoras permanecen inactivas debido a herramientas deficientes o dañadas, además de un tiempo de mantenimiento excesivo. Los costos generales se acumulan y el resultado es perder dinero. Algunos se ponen en marcha rápidamente y producen chatarra, mientras que otros se ponen en marcha y hacen funcionar un producto de gran tamaño para mantener una tolerancia mínima. Desperdician entre el 10% y el 20% del material, lo que puede suponer entre el 50% y el 90% del costo del producto. El proveedor de herramientas hace todo lo posible para que las puntas y troqueles se mecanicen según una especificación determinada, garantizando una concentricidad y alineación perfectas. Luego, el material se distribuye en el lugar adecuado como parte del producto terminado.
Comprender los Procedimientos Mantenimiento: Organícese Antes Empezar
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Ejemplo 1: En este ejemplo, con una herramienta mal centrada, se derivó un área fuera de tolerancia calculada de 0,059 in2 (38 mm2). Al comparar las dos superficies, el desperdicio de material calculado fue del 11,8% del producto terminado. La fórmula es % pared = espesor mínimo de pared, espesor máximo de pared X 100. Ejemplo 2: Alternativamente, si el % de pared se puede aumentar del 80% al 95%, se puede lograr un ahorro de aproximadamente el 12% del costo total. Los ahorros variarán dependiendo de los diseños, por supuesto.
Obtenga ayuda para piezas pesadas y situaciones incómodas. Las superficies y los bordes son duros y, por lo tanto, algo quebradizos, por lo que dejar caer una pieza o golpear piezas juntas puede provocar daños. Guarde sus herramientas adecuadamente en un área seca y limpia—lo mejor es un lugar dedicado para cada herramienta. Estas áreas deben tener superficies blandas y cada instrumento debe cubrirse después de la limpieza. Además, las herramientas deben estar segregadas para que no entren en contacto entre sí. Y las herramientas y todos los instrumentos deben limpiarse a fondo antes de guardarlos.
Para el desmontaje de herramientas, es imperativo utilizar herramientas especialmente diseñadas para facilitar el desmontaje. Estos deberían estar disponibles a través de su proveedor. Si no es así, consulte con una casa de herramientas de buena reputación para obtener reemplazos. El costo de estas herramientas se compensa fácilmente con posibles daños, frecuentemente causados por equipos inadecuados como martillos y derivas. Siga las pautas descritas en el manual de su operador. Las herramientas individuales pueden tener recomendaciones específicas, así que comuníquese con su proveedor si algo no está claro. Su proveedor entiende que el rendimiento óptimo depende del cuidado y mantenimiento adecuados. A continuación, se ofrecen algunos consejos útiles: 1. Limpie su equipo mientras aún esté caliente ya que los residuos son más fáciles de eliminar. Ayuda a quitar y limpiar una pieza de herramienta a la vez para mantener temperaturas elevadas. 2. Al limpiar una cruceta compuesta doble (plástico y caucho), limpie primero las herramientas de plástico y luego el caucho. 3. Nunca utilice herramientas de acero como raspadores o destornilladores porque pueden rayar y estropear las herramientas. 4. No utilice llamas abiertas porque esto genera calor excesivo especialmente en secciones delgadas, lo que puede afectar la dureza, concentricidad y tolerancias de los componentes. Las herramientas y materiales de limpieza recomendados incluyen: A. Alicates de latón para sujetar el material y ayudar a tirar B. Raspadores de latón disponibles en diferentes anchos para limpiar superficies planas expuestas
C. Cepillos tubulares de cerdas de latón que están disponibles en diámetros de 1/16" a 1" en incrementos de 1/16" (ideales para limpiar orificios y huecos) D. Varillas de latón—las varillas de diferentes diámetros son buenas para empujar el material fuera de los orificios de flujo E. Gasa de cobre para limpiar y pulir superficies redondas o cónicas expuestas F. Cuchillos de cobre para eliminar residuos de huecos y otras zonas de difícil acceso. Además, el compuesto de pulido restaura las superficies pulidas G. Aire comprimido, que es más eficaz para liberar plástico, pero también ayuda a eliminar el caucho H. Tenga cuidado de no forzar la entrada de residuos en los huecos con aire comprimido I. Las soluciones de limpieza pueden ser útiles, así que recuerde utilizar trapos frescos y limpios (los trapos usados a menudo tienen astillas de metal incrustadas, que pueden rayar las superficies pulidas) J. Horno de limpieza—solo para plástico. Siga las recomendaciones del fabricante. Si no se especifican temperaturas, no exceda los 850 grados F (454 grados C). No apague las herramientas para enfriarlas, ya que esto podría afectar la dureza, la concentricidad y las tolerancias de las herramientas. K. Compuestos de purga—se ofrecen varios para purgar el tornillo/barril de la extrusora de compuestos residuales de polímero y caucho
Eliminación del Exceso de Material para una Eficiencia de Mecanizado Óptima Las piezas limpias son fundamentales para el rendimiento de las herramientas de extrusión y la calidad de fabricación. Esto es especialmente cierto para las superficies de sellado y ubicación— que controlan la uniformidad del proceso de producción. Para el mantenimiento general de las herramientas, antes del almacenamiento o cambio de herramientas, una limpieza y eliminación exhaustivas del exceso de material aseguran las alineaciones de mecanizado de precisión necesarias para producir productos finales con tolerancias precisas. El equipo debe limpiarse mientras aún esté caliente, ya que el polímero y el caucho residuales serán más fáciles de eliminar. Asegúrese de seguir todas las recomendaciones de MSDS al calentar las herramientas. Se utilizan guantes térmicos para proteger las manos de las superficies calentadas de las herramientas. Se recomienda un raspador de latón, así como un paño de limpieza de lana de latón o cobre porque son lo suficientemente suaves como para no rayar la superficie. Haga que la Limpieza de Herramientas Sea Más Sencilla La forma más rápida de retirar el troquel es emplear la presión de la extrusora para empujarla hacia afuera. Limpie el cuerpo usando un compresor de aire y alicates de latón para que el material se enfríe, lo que aumenta la resistencia de la masa fundida, convirtiéndolo en un solo grumo en lugar de una sustancia elástica similar a una gomosa que es más difícil de eliminar. Limpieza del puerto de alimentación del cuerpo mediante aire comprimido y alicates de latón para enfriar y eliminar simultáneamente el exceso de residuos de los puertos de alimentación.
A este procedimiento le sigue el cepillado con un cepillo redondo de latón que pule la superficie. El área de flujo del adaptador de brida de 2" (51 mm) debe limpiarse utilizando cuidadosamente un cepillo de latón. Examine todas las superficies en busca de irregularidades como rebabas y arañazos, ya que deben repararse antes de volver a montar el cabezal. La mayoría de los fabricantes recomiendan utilizar una piedra de pulir manual para eliminar las rebabas. Si es necesario, siga la lapidación con una aplicación ligera de tela de esmeril de grano 600, pero evite redondear los bordes que pretenden ser afilados. Las superficies de sellado planas también se pueden limpiar con una piedra, seguida de un paño de esmeril de grano 600. Coloque el paño sobre una superficie limpia y plana, preferiblemente una placa de superficie, luego aplique fricción con un movimiento circular de la mano hasta que el área esté limpia y uniforme. Todas las piezas en cuestión deben ser aleaciones de acero endurecidas y no se verán afectadas negativamente mediante estos métodos. Inconel, monel y Hastalloy® normalmente no reciben tratamiento térmico, por lo que requieren cuidados y manipulación especiales para evitar daños. No Pase por Alto Las Reparaciones El mantenimiento de las herramientas ayuda a garantizar un producto extruido de calidad —uno que cumpla con las especificaciones dimensionales, mantenga la tolerancia mínima especificada y se produzca de forma económica. Las herramientas sucias, descuidadas y mal ajustadas contribuyen a aplicaciones excesivas de compuestos, lo que a su vez complica el mantenimiento de una tolerancia mínima de espesor. El exceso de material genera costes innecesarios y
estos afectan directamente a la rentabilidad de su empresa y a las relaciones con sus clientes. El Paso Final Importante – Reensamblaje Trabajando desde su carrito de herramientas dedicado, siga las instrucciones del fabricante para volver a ensamblarlo. Limpie cada componente por última vez con un trapo limpio antes de instalarlo. Siempre se debe eliminar incluso la más mínima cantidad de arena, suciedad y material residual. Utilice asistencia mecánica o manual para componentes pesados e incómodos para evitar contratiempos innecesarios. Vuelva a aplicar el compuesto antiadherente a todos los sujetadores si es necesario. Apriete los sujetadores según las especificaciones recomendadas por el fabricante, así como en la secuencia recomendada. Esta secuencia de sujeción debe especificarse en el manual y generalmente tiene un patrón de estrellas. Apriete gradualmente hasta lograr el par adecuado para evitar la distorsión de las herramientas. Uno de los principales objetivos de un fabricante de troqueles es formar un cono concéntrico lo más rápido y preciso posible en la sección primaria del troquel —cuando el extruido emerge por primera vez de los capilares de distribución del troquel. Un troquel diseñado y fabricado adecuadamente tiene una distribución uniforme cerca del punto de entrada del extruido, pero este esfuerzo se anula una vez que se ajusta el troquel, desplazando el extruido hacia un lado. Se forma un cono excéntrico en el área primaria y existe un cono concéntrico solo en un punto del proceso, en lugar de una trayectoria de flujo suave y continua con volumen decreciente. Un cabezal extruido correctamente fabricado y alineado, junto con un utillaje en buen estado, debería requerir poco o ningún ajuste. Otro efecto adverso del ajuste
innecesario del troquel es la tensión que se introduce en el extruido debido a un flujo desequilibrado. El efecto neto es que el producto final retiene la memoria de este desequilibrio y se produce un hinchamiento impredecible del troquel.
Perfil de la Empresa Guill Tool & Extrusion Co., Inc. ha suministrado herramientas de extrusión de calidad desde 1962. Establecida inicialmente como una instalación de soporte independiente para la industria de cables y alambres, la compañía ha ampliado su línea de productos para incluir cabezales transversales centrales fijos o ajustables y troqueles de tubos en línea para las demandas de nuestros mercados de clientes, incluyendo los médicos, electrónicos, de defensa y aeroespaciales. Todos los cabezales transversales y troqueles en línea están disponibles para aplicaciones multicapa. Para una evaluación e información gratuita llame, envíe un fax o un correo electrónico hoy mismo. Guill Tool & Engineering Co., Inc. 10 Pike Street, West Warwick, RI 02893 Tel: 401-828-7600 • Fax: 401-823-5310 Correo electrónico: sales@guill.com www.Guill.com