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Al hablar de componentes aeroespaciales de titanio, la cuestión no es solo qué máquina puede cortarlos, sino qué tecnología puede hacerlo preservando las características del material, garantizando una precisión certificable y manteniendo la flexibilidad necesaria para trabajar con geometrías complejas.

Para aplicaciones como conductos de motor, componentes APU, estructuras tubulares soldadas, piezas hidroformadas y conjuntos tridimensionales, LT-FREE destaca como una de las soluciones más completas para el corte láser 3D en el sector aeroespacial.

La máquina está diseñada para procesar tubos curvados, componentes tridimensionales de diversas formas y conjuntos complejos, fabricados con materiales como titanio, aluminio y aleaciones ligeras en general, típicamente utilizadas en la industria aeronáutica.

Uno de los métodos más habituales para aprovechar al máximo el material disponible y reducir los desechos en las máquinas láser para tubos es el «nesting», es decir, un algoritmo que optimiza la distribución de los patrones de corte en función del material cargado en la máquina Lasertube.

La mayoría de los fabricantes de máquinas herramienta utilizan software de compactación dinámica (nesting) para aprovechar al máximo el material disponible. BLM GROUP no se limita únicamente al nesting, sino que aprovecha las funcionalidades de la máquina y las funciones avanzadas del software para reducir al mínimo los residuos de mecanizado.

La elección depende de numerosos factores, entre ellos el diámetro del tubo, el material utilizado, el espesor de la pared, los radios de curvatura requeridos y la complejidad de la geometría que debe realizarse.

La programación de máquinas para el corte por láser de tubos y perfiles metálicos aprovecha diversas automatizaciones que permiten pasar del diseño 3D proporcionado por el cliente a la pieza acabada en unos pocos clics. Esto es posible gracias a ArTube, nuestro software de programación CAD/CAM, que funciona en perfecta sincronía con los equipos Lasertube y transmite las operaciones que debe realizar la máquina, evitando cualquier colisión interna.

Sin embargo, existen perfiles metálicos de formas muy variadas, que contienen aletas u otros elementos particulares que requieren una mayor atención en la máquina para evitar colisiones entre el cabezal láser y el perfil, o entre el perfil y otras partes de la máquina. Se trata de los denominados perfiles especiales.

En cualquier proceso de producción, la posibilidad de que ocurran imprevistos y, por lo tanto, piezas rechazadas, siempre está presente. Los gerentes de producción lo saben bien: los contratiempos no son excepciones, sino un elemento estructural de la fabricación que debe gestionarse de manera consciente y sistemática.

Para reducir las piezas rechazadas en el corte láser 3D, se pueden tomar medidas en varios niveles: prevención, monitoreo, respuesta rápida y aprendizaje continuo. Poder simplificar, mediante la tecnología, el proceso que minimiza estos imprevistos es una de las claves para optimizar la producción.

El problema de las piezas rechazadas en el corte láser 3D

En el corte láser de piezas tridimensionales, como componentes metálicos estampados, embutidos, fundidos, tubos curvados o hidroformados, la generación de piezas rechazadas es un factor particularmente crítico, ya que implica costos muy altos tanto en materiales como en tiempo de producción.

En general, para un mismo material, una pieza tridimensional (deformada en caliente o en frío) cuesta mucho más que un tubo recto o una chapa plana, precisamente porque incluye operaciones de procesamiento que normalmente se realizan en máquinas dedicadas y equipadas con herramientas específicas para la geometría de la pieza.

El gráfico a continuación ofrece una visión indicativa de los costos de diferentes productos metálicos que pueden procesarse en una celda de corte láser 3D.

El gráfico muestra una estimación indicativa de los costos en €/kg de distintos productos metálicos procesados con láser.

Del gráfico también se puede observar que, para las piezas de acero, el costo de los estampados puede superar cuatro veces el de la chapa plana, mientras que para el aluminio, las piezas fundidas pueden costar hasta siete veces más que el mismo material en forma de chapa.

También se observa un aumento significativo de los costos en el caso de los tubos, pasando de barras rectas a tubos curvados e hidroformados.

Sin embargo, el problema no se limita solo al costo del material, sino que también afecta a los plazos de entrega. Las piezas fundidas, hidroformadas, estampadas en frío y curvadas se producen en máquinas dedicadas que requieren herramientas específicas. Recuperar una pieza, ya sea del proveedor o de otros departamentos de producción, requiere tiempo considerable y puede generar costos adicionales no planificados, que incluyen el tiempo de inactividad de la máquina para el reacondicionamiento y retrasos en otras producciones. En este caso, un MES de gestión de la producción que sincronice oficina y taller puede marcar una gran diferencia.

Todo esto se vuelve aún más crítico cuando los lotes son pequeños, cuando cada componente es esencial o se trata de piezas muy costosas, para las cuales producir piezas rechazadas representa un desperdicio inaceptable.

Corte láser 3D de un tubo curvado.

Interrupciones en el corte láser 3D y cómo prevenir piezas rechazadas

Durante el corte láser 3D, pueden ocurrir diversos imprevistos que interrumpen la producción. Por ejemplo, puede agotarse el gas de asistencia o la zona de corte puede estar sucia con grasa o polvo, o bien cubierta con adhesivos, siendo todas posibles causas de pérdida de corte láser.

En las piezas deformadas en frío, las interrupciones también pueden ser causadas por rebabas, que al liberar tensiones internas durante el corte se deforman y entran en contacto con el sensor capacitivo del cabezal láser.

En todas estas situaciones, el procesamiento de la pieza se detiene y la pieza puede ser rechazada.

Para evitar este problema, es fundamental poder reiniciar la producción exactamente desde el punto en que ocurrió el imprevisto. Por ejemplo, si se está perforando una serie de agujeros y la máquina se detiene a la mitad de uno de ellos, basta con indicar a la máquina que retroceda una o dos posiciones y reanude el corte.

De esta manera, la pieza puede completarse correctamente, evitando errores y, sobre todo, previniendo la creación de piezas rechazadas.

Corte láser 3D de una pieza estampada para el sector automotriz.

Cómo funciona la función de reinicio en las celdas de corte láser 3D de BLM GROUP

Para satisfacer esta necesidad, BLM GROUP ha desarrollado una función de reinicio dedicada, sencilla e intuitiva, que cualquier operario puede gestionar directamente desde la interfaz de la máquina LT-FREE. Se trata de Active Restart, una de las funcionalidades de Active Tools para el corte láser 3D, que permite reanudar la producción desde el punto exacto donde se interrumpió o, si es necesario, desde una etapa anterior.