La línea de corte por plasma más productiva para perfiles de refuerzo en la construcción naval

Si camina por la fila de paneles de un astillero, normalmente escuchará lo mismo: la antorcha de plasma no es el cuello de botella. Los perfiles de refuerzo, las barras planas, las caras planas, los ángulos y las secciones en T pasan por la estación de corte en segundos, pero la línea sigue perdiendo horas en cada turno. En las líneas de corte por plasma realmente productivas para perfiles de refuerzo en la construcción naval, la diferencia rara vez es la potencia bruta del plasma. Así es como se combinan la manipulación, los parámetros de corte, el estado de los rodillos y la clasificación posterior.

Nosotros construimos máquinas herramienta de alta resistencia para plantas siderúrgicas, laminadoras y astilleros, y durante más de veinte años hemos pasado mucho tiempo junto a líneas de paneles observando dónde desaparece realmente la producción. Este artículo recoge esas observaciones.

Lo que realmente significa "más productivo" en una línea de perfil de refuerzo

La productividad en una línea de corte de refuerzos es fácil de medir mal. Metros de corte por hora suena impresionante, pero no dice nada sobre el retrabajo. La cifra que importa es cuántos perfiles terminados llegan a su ajuste sin necesidad de esmerilarlos, enderezarlos o volver a cortarlos. En la práctica, tres números indican si una línea es realmente productiva:

• Perfiles por turno, contados después de la clasificación y no en la antorcha
• Tasa de retrabajo, es decir, la proporción de perfiles que necesitan un rectificado de bordes o un segundo corte
• Utilización de la línea, la parte del turno en la que la estación de corte está cortando en lugar de esperar la plancha, los consumibles o una decisión del operador.

Las líneas que obtienen buenos puntajes en los tres generalmente comparten las mismas opciones de diseño: programación fuera de línea con anidamiento que ya ha sido probado, control automático de altura de la antorcha en el que los operadores confían en lugar de anularlo, y suficientes antorchas para cortar tiras a velocidad moderada en lugar de una sola antorcha llevada al límite térmico. El aporte de calor es la restricción oculta. Ejecutar una barra plana de 12 mm a la velocidad más rápida que permite la máquina puede verse bien en la pantalla, pero la escoria y el endurecimiento de los bordes que siguen cuestan más aguas abajo que la velocidad ganada.

Hacer coincidir el método de corte con el tipo de perfil

Los perfiles de refuerzo no son un solo producto. Cada geometría responde de manera diferente al plasma y una línea optimizada para una se ralentizará en otra.

Cuando dos geometrías comparten el mismo espesor y material, agruparlas en un plan de anidamiento y cortarlas en una sola pasada suele ser la mayor ganancia de rendimiento disponible sin comprar hardware nuevo. El corte de línea común es lo que lo hace práctico, y vale la pena diseñar el diseño de la placa en torno a él en lugar de tratarlo como una idea de último momento.

Los cuellos de botella que reducen silenciosamente el rendimiento

Pregúntele a un supervisor de línea dónde va el turno y obtendrá una lista que sorprendentemente tiene poco que ver con el jefe de la antorcha:

1. Configuración de parámetros por espesor y material. Si es necesario volver a probar una receta cada vez que llega un plato nuevo, la línea permanece inactiva mientras el soplete está bien.
2. Deriva del control de altura de la antorcha. Los consumibles gastados cambian el voltaje del arco y el controlador comienza silenciosamente a buscar el número equivocado.
3. Planitud y distorsión de la placa. La placa arqueada cambia la separación a lo largo del corte y el aporte de calor se suma al arco.
4. Escoria y calidad de los bordes. Cada perfil que necesita rectificarse gasta mano de obra que la línea de corte se suponía ahorraría.
5. Desgaste de consumibles. Reaccionar ante fallos de boquillas y electrodos convierte una parada planificada en una no planificada.
6. Descarga y clasificación. La estación de corte rara vez es la más lenta en una línea de paneles; a menudo lo es la grúa o la mesa de clasificación.

Observe cuántos de esos elementos son mecánicos en lugar de eléctricos. La planitud y el manejo son los dos que con mayor frecuencia quedan fuera del presupuesto, y son aquellos en los que la recompensa dura más.

Por qué la condición del rollo establece el límite máximo para la velocidad de la línea

Antes de que una placa o bobina llegue al soplete, pasa a través de rodillos niveladores. Después del corte, las tiras de refuerzo a menudo pasan a través de rodillos de presión y rodillos enderezadores en el camino hacia la línea del panel. Esos rollos hacen un trabajo silencioso y, cuando se desgastan, toda la línea lo siente.

Un rodillo nivelador que ha perdido su corona, o un rodillo alimentador con una ranura desgastada, introduce curvatura y curvatura en la tira. Los perfiles arqueados entonces avanzan de manera desigual, por lo que el control de la altura de la antorcha se corrige constantemente y la calidad de los bordes disminuye. El operador compensa con una velocidad más lenta y la pérdida se vuelve permanente, aceptada como normal.

Volver a girar un rodillo restaura el diámetro, la corona y el acabado de la superficie y, por lo general, cuesta mucho menos que el rendimiento ya perdido. Para rollos largos y pesados, recomendamos dimensionar la máquina según el rollo en lugar de según el trabajo promedio, porque un torno que apenas tiene la capacidad funcionará lentamente durante toda su vida útil.

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El reacondicionamiento interno de los rollos mantiene la línea en funcionamiento

Una vez que un astillero acepta que el estado de los rollos impulsa la calidad del corte, la siguiente pregunta es dónde se reacondicionan los rollos. Enviarlos cuesta dos cosas: el transporte y la cola. Un rollo que sale el lunes y regresa tres semanas después le ha costado a la línea mucho más de lo que sugiere la factura de mecanizado.

Mantener un torno de rodillos en la planta cambia ese cálculo. Los rollos se pueden devolver durante una parada planificada de fin de semana, compararlos con el dibujo original y devolverlos al servicio antes del siguiente turno. Las máquinas que combinan torneado y fresado en una sola configuración reducen aún más la manipulación, lo que importa cuando un rollo pesa varias toneladas y cada elevación implica una grúa y dos personas.

El trabajo de laminación en un astillero es más amplio que el simple torneado. Los componentes de ranurado, entallado y anillado exigen la misma combinación de rigidez y control, razón por la cual hemos analizado detenidamente Lo que las máquinas entalladoras de rodillos CNC deben ofrecer en la construcción naval .

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Qué comprobar antes de especificar una máquina enrolladora

Cuando un astillero nos pide que le coticemos un torno de rodillos, la conversación siempre comienza con la misma breve lista:

• Rango de diámetro de rollo y el rollo más grande que el taller realmente espera ver
• Longitud del rollo y peso máximo, incluidos los requisitos de luneta
• Material del cilindro y dureza, ya que los cilindros de hierro fundido, de acero forjado y de anillos templados se comportan de manera muy diferente en el filo
• Redondez, corona y acabado superficial requeridos, que deciden si el torneado final es suficiente o es necesario rectificar
• Si la máquina será operada por un programador CNC o por un maquinista que trabaje a partir de un dibujo.
• Acceso al servicio, repuestos y capacitación del operador, que en conjunto deciden cuántos años la máquina permanece en tolerancia

Los dos últimos elementos son los que los compradores omiten y luego se arrepienten. Una máquina que nadie en la planta puede configurar con seguridad permanecerá inactiva, por muy buenas que parezcan sus especificaciones en el papel.

Para los talleres que tornean rollos de hierro fundido y acero forjado con tolerancias finas, una máquina pesada y rígida con control sencillo suele ser la respuesta práctica en lugar de la más automatizada en la hoja de cotización.

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Por dónde empezar

Si la línea de corte de su refuerzo es más lenta de lo que debería ser, resista comenzar con la fuente de energía de plasma. Primero verifique la placa, luego los rollos, luego el plan de anidamiento y solo luego los parámetros de corte. Según nuestra experiencia, el lado mecánico de una línea de paneles, es decir, rodillos de alimentación, niveladores, manipulación y clasificación, representa más pérdida de producción que la antorcha. Arregle ese lado y el mismo equipo producirá notablemente más perfiles por turno, con menos pulido y menos sorpresas en el montaje.