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INFLUENCIA DE LA OPERACIÓN DE CORTE EN EL FUNCIONAMIENTO DE LA LÍNEA DE FABRICACIÓN


 

 

RESUMEN

La calidad general de los cuerpos cortados incide directamente en la eficiencia de las líneas de fabricación de envases. Entre los parámetros que influyen en esta eficiencia hay que contar con la calidad de corte, las dimensiones lineales y angulares de los cuerpos cortados y las adecuadas reservas o márgenes de litografía y barnices. El siguiente trabajo desarrolla los criterios para su adecuada realización.

 

INTRODUCCIÓN

La cortadora automática doble es la maquina que siempre encabeza toda línea de fabricación de envases de tres piezas. El concepto general en que se basan este tipo de maquinas es antiguo – se remonta a épocas anteriores a la Segunda Guerra Mundial-. En general estas maquinas, aun  las más antiguas, no daban problemas significativos hasta que han ocurrido varios importantes cambios en el último cuarto de siglo pasado:       

-         La sustitución de la costura engargolada – o agrafada – por la soldada eléctricamente. Con ello el material necesario para esta operación se ha reducido drásticamente y con ello su precisión.

-         La reducción del espesor de la hojalata usada y el aumento de su dureza – uso de hojalatas DR-.

-         El aumento del tamaño de las hojas, para disminuir su costo y el trabajo en la sección de litografía.

Estos  factores propiciaron la aparición de serias dificultades en la operación de corte de los cuerpos.

A raíz de ello los fabricantes de estas maquinas han introducido importantes mejoras, como son entre otros: el sistema de fijación de las cuchillas y  el material de las mismas, el control de la hoja, la forma de apilar los cuerpos, etc, si bien  el criterio de funcionamiento sigue siendo el mismo.

Con la incorporación de estas nuevas cortadoras mejoradas, se apreció un incremento muy significativo en las prestaciones de toda la línea, pues no solo mejoró el rendimiento de la maquina propiamente dicha, sino el de todas las demás – soldadora, pestañadota, cerradora – que formaban la instalación. Un análisis minucioso reveló que el aumento de beneficios se originaba por el avance en la precisión y calidad en la operación de corte. Entremos en su examen.

 

PARÁMETROS 

Hay cuatro parámetros principales asociados en el corte de los cuerpos:

-         Calidad de los bordes de corte.

-         Dimensiones lineales.

-         Dimensiones angulares.

-         Reservas y márgenes.

El sistema tradicional de inspección de la calidad de corte, se basa principalmente en la verificación de las dimensiones – desarrollo y altura - , y el descuadre. Este ultimo se verifica de una manera sencilla, superponiendo dos cuerpos, uno de ellos dado  la vuelta, y valorando visualmente la desviación entre sus bordes. Estos sistemas hoy  día son  inadecuados.

El examen detallado de los parámetros reveló los aspectos importantes siguientes, los cuales tienen una clara incidencia en  los resultados de las sucesivas operaciones en línea:

-         Presencia de rebabas en el filo de corte.

-         Ausencia de discontinuidades causadas por filos de corte dañados.

-         Longitud de corte determinada por la distancia entre cuchillas de primera operación y las superficies de guía.

-         Altura de corte determinada por la distancia entre cuchillas de segunda operación y las superficies de guía.

-         Errores de paralelismo durante la primera operación de corte, causados por ineficiencias en el sistema de guiado.,el cual permite un progresivo curvado de la banda, dando por resultado unas tiras defectuosas

-         Errores de paralelismo durante la segunda operación similares a los de la primera operación pero más pequeños.

-         Desviación en la rectitud de la línea de corte, efecto conocido como “forma de banana” y causado por ineficiencias de los rodillos de arrastre.

-         Corte descuadrado durante la primera operación originado por un ajuste incorrecto de los “puntos de ajuste” en dirección longitudinal.

-         Corte descuadrado durante la segunda operación similar a lo ocurrido en la primera.

-         Registros fuera de escuadra causados por falta de control en el ajuste y en el guiado.

-         Registros fuera de posición causados por un incorrecto guiado lateral.

 Un conjunto de ejes de cuchillas bien rígido y robusto asegura un juego igual y uniforme entre las distintas parejas de cuchillas de corte, este juego debe ser la décima parte del espesor de la hojalata, así se garantiza unos cortes libres de rebabas.

Si analizamos los parámetros geométricos de los cuerpos planos con relación a las medidas lineales y angulares, resulta obvio que es imposible generar dimensiones de los mismos inferiores a la distancia entre las cuchillas de corte, como se muestra en la figura nº 1.

 Puede existir sin embargo una disminución aparente de tamaño si el cuerpo no está plano. Por el contrario las dimensiones lineales pueden ser mayores que la distancia entre cuchillas, como se muestra en la figura nº 2.

 

 

Este efecto ocurre porque el material no permanece perfectamente plano durante su paso entre las cuchillas de corte, y forma una ondulación longitudinal la cual puede incrementarse en profundidad durante el avance de la hoja. Este fenómeno normalmente produce efectos adicionales en la forma de las tiras cortadas. Los descuadrados durante la segunda operación de corte  producirán cuerpos planos en forma de paralelogramo, el cual a pesar de tener unas dimensiones lineales correctas presenta unas diagonales desiguales. Los errores en los registros durante el corte, están normalmente causados por ajuste ineficientes durante la primera y segunda operación, pero además, pueden estar adicionalmente influenciados por las ondulaciones ya mencionadas en el material durante la progresión del corte.

Una cortadora con funcionamiento correcto no deberá producir cuerpos planos con los fallos mencionados. No obstante es necesario que las hojas del material a cortar tengan una buena calidad, y estar libres de daños causados en operaciones previas.

 

INFLUENCIA DE LA CALIDAD DE CORTE

Excesivas rebabas dificultan el control del cuerpo durante las siguientes operaciones de manipulación  y fabricación.  Los cuerpos pueden engancharse en el almacén de la soldadora y generar dificultadas en el momento de separar uno a uno de la pila. A menudo pueden  alimentarse un doble cuerpo, ello causaría una parada en la maquina y la necesidad de retirarlo, resultando una  perdida evaluable de producción. También un exceso de rebabas incide negativamente en el momento de la soldadura. Si las mismas van por el interior de las superficies a soldar, impedirán un contacto pleno de estas superficies y por tanto aumentará la resistencia al paso de la corriente, alterando los parámetros de soldadura. Si están por el exterior, dañaran la superficie de los electrodos – hilo de cobre -.  Por tanto es necesario que las rebabas se mantengan dentro de unos ciertos límites para no perjudicar el trabajo en las soldadoras.

Quizás la operación mas vulnerable a ser influenciada por las rebabas sea la de pestañado. Un borde con fuertes rebabas puede  ocasionar una raja incipiente durante la operación de pestañado. Por otra parte, discontinuidades o mellas en los filos de corte de las cuchillas crean un borde de corte imperfecto e inevitablemente genera una potencial grieta  o raja durante el pestañado. La calidad del los bordes de corte  llega a ser realmente critica cuando el espesor de la hojalata decrece y el temple de la misma aumenta. No es fácil una continua inspección de las pestañas de los envases para detectar rajas en las mismas. Se corre el riesgo de que grandes tiradas deban ser bloqueadas por este defecto, al menos que la frecuencia del  mismo sea pequeña y pueda ser tolerada. El uso de cuchillas de carburo de tungsteno reduce significativamente este riesgo.

 

INFLUENCIA DE LA EXACTITUD DIMENSIONAL

El cuerpo plano perfecto tiene las medidas mas pequeñas posibles al ser cortado en la cizalla, como se ilustra en la figura nº 1.Algunos errores aumentan ciertas dimensiones, esto puede causar dificultades en el momento de la alimentación de estos cuerpos defectuosos en el almacén de la soldadora cuando las ventosas tratan de separarlos. Un efecto especialmente engañoso es el que causa los cuerpos descuadrados que tienen su longitud y altura correctas. Al ser colocados los mismos sobre una placa de coordenadas, una de sus dimensiones aparece como demasiado grande. Semejantes cuerpos pueden crear un buen numero de dificultades cuando son transportados a la largo de la soldadora. El solapamiento de material para la soldadura puede resultar defectuoso por este problema, reduciéndose progresivamente de un extremo al otro de la unión soldada. Esto puede resultar grave, ya que no mantiene constante el material a soldar, pudiendo dar lugar a zonas de soldadura quemada en la parte más estrecha. Cuando se produce una falta de paralelismo en la segunda operación de corte, genera en los cuerpos una vez soldados una disparidad en uno de los extremos de la costura soldada. Se dice que hay disparidad cuando no coinciden exactamente los dos extremos del desarrollo del cuerpo y aparece un resalte o escalón en el borde a pestañas en la zona de la soldadura. La correcta operación de pestañado depende de las adecuadas dimensiones del cuerpo. Por razones obvias un exceso en la altura del cuerpo o presencia de disparidad crearan problemas en la operación de pestañado. Normalmente solo un pequeño porcentaje de cuerpos pueden presentar dimensiones por encima de las estándar, pero para evitar pestañas excesivas y posibles roturas de las mismas, se debe ajustar la pestañadora para producir cuerpos con la pestaña ligeramente por debajo de la nominal, aunque dentro de especificaciones, es decir con la pestaña hacia el mínimo de lo especificado.

Los fallos dimensionales se manifiestan además en la operación del cierre. Cuerpos con disparidad en un extremo por falta de paralelismo, producen ganchos de cuerpo desiguales, los cuales pueden llegar a estar por debajo de los valores aceptables.

 

INFLUENCIA DE REGISTROS INEXACTOS

Los envases en general están litografiados por el exterior y barnizados por su interior. Es de la mayor importancia que la mancha de barniz interior esté adecuadamente emparejada con el exterior y mantengan una relación precisa. El material debe ser cortado de manera tal que asegure la correcta situación de las manchas de barniz y sus reservas correspondientes. Si no se posicionan perfectamente las reservas laterales de barniz, se generará un problema en el momento de la soldadura, ya que el barniz actuará de aislante e impedirá un buen paso de la corriente de soldadura. Un ajuste inadecuado de  los registros en la cortadora, producirá el desperdicio de hojas completas, ya que el error afectara a toda la hoja. Una hoja cortada con las reservas mal posicionadas, “contaminará” a toda las pila de cuerpos cortados si llega a mezclarse con otras.

 

COMENTARIO GENERAL

 Es vital el papel de la operación de corte de cuerpos, ya que tiene una gran influencia en las prestaciones de toda la línea de fabricación. Por ello debe de disponerse de una buena cortadora a la cabeza de la instalación. Además es imperativo que los mecánicos encargados de su puesta apunto estén bien entrenados y conozcan perfectamente la maquina y sus ajustes.

Muchas veces el mal comportamiento de una línea, por su bajo rendimiento en algunas maquinas o excesivo desperdicio, se atribuye erróneamente a otras circunstancias, cuando en buena medida se solucionarían los problemas con un buen corte de los cuerpos.

Como resumen de todo lo dicho, podríamos concluir que es fundamental:

-         La eliminación de rebabas en el corte.

-         La exactitud de las medidas lineales y angulares del cuerpo

 Por ello se debe dotar al Departamento de Control de calidad - o a los mecánicos de línea si se practica el autocontrol – de los medios adecuados para hacer una verificación completas de los parámetros mencionados. Una buena galga electrónica digital de control de cuerpos planos es un equipo que no debe faltar en una fábrica de envases.

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