23.02.2015   |   Nueva Zelanda

Portal de madera maciza preparado para grandes dimensiones

TimberLab, en Nueva Zelanda, trabaja con una de las máquinas más grandes y avanzadas del sector del mecanizado de madera encolada.

Con más de cuatro metros de altura, nueve metros de anchura y rieles que se extienden a lo largo de la mitad de la longitud de la fábrica (30 m aprox.), el portal de madera maciza WMP 240 es una máquina pesada de diez toneladas capaz tanto de desplegar una fuerza enorme como de llevar a cabo mecanizados de filigrana y complicados. Para TimberLab representa un componente clave del creciente prestigio nacional e internacional de la empresa en lo que se refiere a la construcción en madera y la producción.

TimberLab, una empresa con sede en East Tamaki (Nueva Zelanda), ofrece a sus clientes locales y extranjeros soluciones técnicas de construcción en madera para aplicaciones específicas. La empresa fue fundada en 2012 tras la fusión de McIntosh Timber Laminates y TimberBond Industries. Las dos son empresas de construcción en madera muy conocidas y con una larga trayectoria en la industria de la madera de Nueva Zelanda, y producían con madera encolada, madera microlaminada (LVL) y otros materiales de construcción en madera. Con su trayectoria conjunta de más de 75 años, ofrecen a día de hoy bajo el nombre de TimberLab soluciones sofisticadas, innovadoras y eficientes para todas las áreas de la construcción en madera.

El director de marketing y ventas Owen Griffiths describe cómo se llegó a la fusión de las dos empresas: "McIntosh contaba con una trayectoria que se remontaba a más de 50 años en el negocio de la construcción en madera. TimberBond tenía más de 20 años de experiencia en el sector de la madera laminada y los elementos del techo para edificios. Éramos conscientes del efecto de sinergia que generaría nuestra colaboración. Y con ella pudimos alcanzar también la masa crítica necesaria para llevar a cabo el gran salto que suponía pasar de la producción manual a la producción automatizada".

Con la colaboración comenzó la búsqueda de máquinas adecuadas para alcanzar tan ambiciosa meta. Ya habían acordado que una producción CNC (combinando preparación del trabajo con mecanizado CNC) era el paso decisivo hacia una mayor productividad, eficiencia y precisión.

La producción con la técnica CNC supuso una oportunidad perfecta para aumentar la capacidad para el trabajo tradicional, mientras que, al mismo tiempo, se podían aceptar pedidos que no se habrían podido tramitar hasta entonces.

"Empezamos a mirar máquinas apropiadas en el mercado", cuenta el jefe de la empresa Grant McIntosh. En vista de la variedad de formas y materiales con los que trabajamos y especialmente debido a los grandes elementos de madera laminada doblada con los que nos hemos dado a conocer, decidimos en primer lugar que debíamos adquirir un puente de mecanizado". Lo que también se conoce como "máquina de portal" es una máquina CNC que se desplaza sobre una pieza estática, donde se utiliza la herramienta correspondiente al mecanizado que se desea llevar a cabo. "No nos llevó mucho tiempo darnos cuenta de que necesitábamos tecnología de 5 ejes a fin de lograr alcanzar la precisión de detalles que queremos ofrecer", dice Grant.

"Trabajamos con muchas conexiones estructurales complejas, como ángulos, pliegues, huecos, taladros y elementos similares complicados. Eso significa que poder mover una herramienta a lo largo de 5 ejes nos proporciona mucha más flexibilidad". Naturalmente, también hubo otros factores que desempeñaron un papel fundamental, lo que incluye los costes, una buena reputación y el servicio técnico al cliente in situ; finalmente se acordó adquirir el portal de madera maciza WMP 240, fabricado por especialistas alemanes en ingeniería mecánica de WEINMANN y distribuido y supervisado localmente por la empresa W & R Jack Ltd".

El WMP 240 es el puente CNC más grande del catálogo de WEINMANN y ha sido desarrollado especialmente para el procesamiento de piezas grandes y largas para la construcción en madera. La viga de soporte del equipamiento completo está encapsulada en una carcasa de 4,1 m de altura, 9 m de longitud y 4,7 m de profundidad, en la cual se lleva a cabo el mecanizado. La longitud de pieza máxima que la máquina puede procesar viene determinada por la longitud de los rieles por los que se desplaza; en el caso de TimberLab dicha longitud es de 44 metros. TimberLab ha diseñado el área a lo largo de los rieles de tal forma que se pueda mecanizar una pieza muy larga o que se pueda trabajar de forma separada en dos zonas. En este caso, la máquina ejecuta los mecanizados en una de las zonas, mientras que los empleados, de forma simultánea, pueden mecanizar la pieza anterior o la siguiente en la segunda zona.

A fin de garantizar la seguridad en el trabajo, las zonas de mecanizado están separadas mediante una pared maciza móvil de 2 metros, así como con barreras fotoeléctricas. Otra singularidad importante para TimberLab era la posibilidad de eliminar todo en la zona de mecanizado, incluso las mesas de soporte, a fin de facilitar el mecanizado de elementos extremadamente grandes.

La máquina WEINMANN está instalada sobre la viga de soporte de equipamiento y dispone de dos grupos de mecanizado de 30 kW. Uno de los grupos tiene instalada una sólida hoja de sierra de casi un metro de diámetro, mientras que el otro grupo pone a disposición las diferentes herramientas mediante un cambiador de herramientas de 18 puestos (como la broca o la fresadora, entre otras). Además, hay un grupo de taladro de orificios profundos que puede taladrar de forma horizontal hasta 1,2 m en la pieza, más una sierra de cadena de 450 mm de longitud. Asimismo, en una estación de recogida adicional hay disponible una pequeña sierra sin brida que permite serrar con una profundidad de más de 500 mm. 

Otra característica útil del mecanizado de 5 ejes es la posibilidad de instalar una herramienta de fresado con forma de V para crear esquinas de 90 grados inclinando la herramienta y moviéndola hacia abajo al mismo tiempo. Todas estas herramientas se guardan en el cambiador de herramientas situado en el interior de la cabina cerrada y la máquina arranca cuando se necesita una herramienta concreta.

Como explica Owen, las capacidades de mecanizado tan sofisticadas aportan numerosas ventajas. "Al principio fabricábamos a mano, por lo que el ahorro de tiempo es enorme", comenta. "Ahora ofrecemos rendimiento y recibimos encargos de trabajos que no podríamos haber hecho antes, lo que significa que definitivamente hemos ampliado nuestra oferta de servicios. Este alto nivel de mecanizado CNC nos ha dado prestigio no solo en el ámbito local, sino también en el mercado internacional; los clientes han depositado una gran confianza en nuestras capacidades y en el producto final que van a recibir".

TimberLab suele trabajar sobre la base de borradores de dibujo. Estos se procesan internamente en CAD de tal forma que se consigue un alto grado de preproducción. La precisión y la calidad repetibles, algo que ofrece la máquina WEINMANN, traen consigo otra ventaja. "Tenemos clientes en lugares del mundo donde no hay muchos especialistas", explica Owen. "Poder ofrecer soluciones que no solo satisfagan los requisitos estructurales del proyecto, sino que también ofrezcan un montaje sencillo, es un argumento de ventas adicional. Gracias al mecanizado CNC, podemos fabricar acanaladuras detalladas, cantos oblicuos o fresados; las conexiones entre los elementos constructivos también cuentan con un alto grado de preproducción, por lo que su montaje en el lugar de la obra es fácil y rápido. La precisión de los elementos que fabricamos se logra durante el proceso de fabricación y no se debe producir en el lugar de la obra".

TimberLab tenía claro que el salto hacia la producción CNC estaría relacionado con una gran curva de aprendizaje por parte de la oficina de diseño. "Ahora trabajamos con modelos 3D con mucha más frecuencia", dice Owen. "Utilizamos Cadwork para diseñar y desarrollar nuestros proyectos y, si es necesario, también utilizamos fuentes internas y externas. Es muy importante perfeccionar los modelos 3D antes de la producción porque las piezas fabricadas por TimberLab son de muy alta calidad. Y la máquina fresa o taladra justo en el lugar donde se le indica (y lo hace rápido), lo que significa que es indispensable que los detalles del mecanizado sean totalmente correctos", dice Grant. "La máquina dispone de su propio software CAM y simula los mecanizados para prevenir posibles colisiones; sin embargo, no se encuentran fallos de diseño. Para asegurarse de que todo lo que mecaniza la máquina CNC es 100 % correcto, se crean las piezas constructivas como modelos 3D antes de llevar a cabo el mecanizado".

Otro requisito indispensable para la precisión milimétrica del mecanizado es que el WMP conozca las dimensiones y posiciones exactas de todas las piezas que se van a mecanizar. La máquina proyecta un láser de mira en cruz que está alineado con los cantos y las esquinas de la pieza para definir así los puntos de referencia.

Al echar la vista atrás y ver el año de producción con el portal de madera maciza de WEINMANN, el equipo de TimberLab puede apreciar los cambios revolucionarios que ha experimentado su proceso de producción. "No se pueden subestimar de ninguna forma los cambios que se han efectuado en TimberLab durante el paso hacia la producción CNC con una máquina de este tamaño", dice Owen. "No obstante gracias a un equipo que trabaja duro, y al apoyo de WEINMANN y Jack, hemos conseguido dominar el tema. Además de aprender el manejo de la máquina, también tuvimos que hacer frente a otros asuntos, como la aspiración de polvo, las cuestiones relacionadas con la salud y la seguridad, y la implementación del software CAD. Hemos experimentado mucho para saber qué herramientas utilizar para qué mecanizados y cómo funcionan las herramientas con los distintos materiales". Conforme adquirió experiencia en producción, TimberLab inició un intercambio con otras empresas de Europa que trabajan con las máquinas WEINMANN, indica Grant. "Les contábamos lo que habíamos aprendido y, como contrapartida, escuchábamos los procesos de aprendizaje del resto. Lo vimos como una buena oportunidad para ampliar conocimientos de forma recíproca. Sin embargo, hay otro asunto en términos de formación y es poner en conocimiento de la industria lo que TimberLab es capaz de producir gracias a la máquina WMP de WEINMANN".

"Nuestra implementación paso a paso fue una estrategia bien pensada", resume Owen. "Sabíamos que llevaría tiempo adoptar nuevos métodos y teníamos que mantener nuestra actual carga de trabajo al mismo tiempo que aprendíamos". Ahora, TimberLab ha llegado a un punto en el que las distintas funciones de la máquina se pueden utilizar al 100 %. "Lo que necesitamos ahora", dice Owen, "es que el diseñador y el fabricante reconozcan el enorme potencial que hay en esto. Y juntos, ahora podemos explorar el potencial de la construcción en madera".

Fuente: TimberLab Solutions Ltd.

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