El nivel 1 domina los estampados masivos con 3.000

Aug 06, 2023

Martinrea, proveedor de automoción de primer nivel con solo 22 años, opera en 58 ubicaciones, incluidos centros de ventas e ingeniería, en todo el mundo. El fabricante obtuvo 4.500 millones de dólares en ventas anuales en el tercer trimestre de 2022 y actualmente emplea a más de 18.000 personas. La empresa suministra estructuras y sistemas de propulsión, incluidos metales estampados, a GM, Ford, Nissan, Stellantis, BMW y muchas otras empresas.

La empresa ha crecido de forma orgánica y mediante adquisiciones. En 2006, la empresa adquirió una planta en Hopkinsville, Kentucky, construida originalmente en 1997 como otra empresa. El espacio total hoy en día es de más de 452,000 pies cuadrados en un sitio de 51 acres. Aún en su infancia, la planta se ha curtido estampando componentes para conjuntos de balancines, brazos de control y soportes de motores. Además del estampado, realiza aplicaciones robóticas automatizadas de ensamblaje, soldadura, recubrimiento electrónico, perfilado, corte por láser, hidroformado y adhesivos.

Recientemente, el fabricante consiguió un trabajo para estampar un gran umbral de piso que recorre la parte inferior de un vehículo debajo de las puertas. La pieza mide poco menos de 8 pies de largo. Necesita una prensa muy grande para estamparlo. El proveedor de rápido crecimiento estaba a punto de reventar y necesitaba ampliar la capacidad de su prensa y construir una cuna más grande para albergarla.

El director general Brad Graves describió lo que impulsó la decisión de comprar más prensas. “Hemos conseguido muchos negocios en los últimos años y la capacidad de nuestras prensas transfer de 1.000 toneladas y más era realmente escasa. Entonces Martinrea necesitaba aumentar esa capacidad de prensa. No se trataba tanto de que las otras rotativas no pudieran hacer el trabajo, sino de que ya estaban reservadas a plena capacidad con el negocio actual. Simplemente no tenían ninguna disponibilidad abierta”.

Mientras la empresa realizaba una compra, buscaba mejorar sus capacidades de estampado, así como su capacidad para satisfacer las crecientes demandas. Por lo tanto, especificó una plataforma de prensa más larga, una carrera de ariete más grande y manejo automatizado de materiales. Quería tener la capacidad de frenar el ariete en la parte inferior de la carrera sin perder velocidad, y poder estampar y manipular aluminio y acero en la misma prensa.

“Nuestro objetivo era mejorar nuestras capacidades de estampado para materiales Gen III. Y, dada la forma en que la industria va hacia el aligeramiento, necesitamos la capacidad de estampar materiales de alta resistencia a la tracción”.

Martinrea Hopkinsville compró una prensa de transferencia mecánica Simpac de 3000 toneladas (3307 toneladas estadounidenses) equipada con una línea de transferencia y alimentación Daebong, desapilador y transportador de salida.

El refuerzo mide 6500 por 2500 mm (98-1/2 por 256 pulgadas). Tiene un diámetro de 30 pulgadas. carrera del ariete y 16 pulgadas de ajuste del ariete. La línea de bobinas y los sistemas de transferencia de Daebong pueden manejar material de 0,010 a 0,158 pulgadas de espesor (¼ a 4 mm de espesor) y de 12 a 72 pulgadas de ancho.

Mientras la empresa compraba en grande, también compró una prensa de transferencia mecánica de accionamiento excéntrico Simpac de 1.600 toneladas (1.764 toneladas estadounidenses) automatizada con una transferencia, línea de alimentación y transportador de salida Daebong.

Graves dijo que las nuevas prensas ofrecen características que las prensas actuales no tienen. "Tener un refuerzo largo es mucho más eficiente que los refuerzos dobles que tenemos actualmente, cuando asumimos trabajos subcontratados".

Jeremy Ortt inspecciona una pieza de panel grande a medida que avanza a través de una nueva prensa mecánica Simpac de 3000 toneladas, diseñada para funcionar tanto en modo de transferencia como de matriz progresiva. Ortt fue el director del proyecto que supervisó los envíos de las nuevas prensas, las instalaciones y la construcción del edificio para albergarlas: un proyecto que duró un año y medio. Imágenes: Mark Davis para STAMPING Journal

Ambas prensas fueron especificadas para tener una cizalla de producción para que se pueda cortar una pieza en bruto a la longitud adecuada directamente en la línea de prensa. “La cizalla de corte y el microalimentador son dos características que queríamos en estas prensas, no sólo para ayudar a acelerar la operación, sino también para ayudar a aliviar el peso de los empleados. La cizalla les permite recortar el material de la bobina y volver a colocarlo en bandas de manera más eficiente. Por lo tanto, simplemente crea un entorno más seguro”.

Los sistemas de transferencia de Daebong son sistemas a través de ventanas, dijo Graves. Tienen 16 pulgadas de elevación, 40 pulgadas de carrera de sujeción y 60 pulgadas. carrera de alimentación. “Entonces puedo tener uno de 60 pulgadas. paso. Ahora podemos estampar algunas estructuras de carrocería en blanco bastante grandes”. El tamaño en blanco puede ser de hasta 43 por 105 pulgadas, explicó. Ese es un bebé grande.

1.600 toneladas. Graves dijo que aunque la prensa de 1.600 toneladas es una prensa mecánica de accionamiento excéntrico de estilo estándar, es bastante rápida: hasta 30 SPM. “Es mucho más rápida que mis otras prensas transfer. Entonces, para trabajos que solo requieren 1.600 toneladas o menos, podemos usar la velocidad para fabricar una pieza mucho más rápido. Al final del día, si trabajamos más rápido, podemos hacer llegar una pieza al cliente más barata”.

3.000 toneladas. El accionamiento de movimiento de enlace de la prensa de 3.000 toneladas proporciona la velocidad variable que Graves quería. El ariete se desacelera a medida que pasa por la parte inferior del recorrido. Luego acelera en la carrera ascendente.

Esta velocidad variable hace posible que la prensa aumente la velocidad en general, dijo Graves. “Cuando estás pasando por la parte de trabajo del troquel, puedes reducir la velocidad a quizás 11 o 12 SPM, y luego, cuando está en la carrera ascendente, puedes acelerar hasta 17 SPM. Por lo tanto, puedes correr más rápido en general, sin los problemas de formación que podrías tener si lo hicieras a una velocidad constante”.

Esa capacidad de desacelerar en BDC realmente ayuda, dijo Graves, especialmente con algunos de los trabajos de embutición realmente profundos que realiza la compañía y también con algunos metales exóticos. Algunas piezas tienen dibujos tan profundos como 10 pulgadas. Otros trabajos que pueden no tener dibujos tan profundos tienen giros, ángulos y geometría extremos. "Por lo tanto, no se trata solo de la profundidad del dibujo, sino de todas las diferentes formas en que el material debe fluir para crear la geometría general de la pieza".

"En última instancia, la velocidad variable también ayuda a salvar el troquel porque se reduce la velocidad lo suficiente como para ayudar a que el material fluya cuando se pasa por el BDC", añadió Graves.

El refuerzo de 120 pulgadas de ancho y 300 pulgadas de largo de la prensa de 3000 toneladas, junto con un soporte de 35 pulgadas. La carrera y el ajuste del ariete de 16 pulgadas brindan un amplio espacio para transferir piezas con geometría de dibujo complicada, dijo Graves.

“Así que es muy agradable tener prensa aquí. En el futuro, creo que tener esa capacidad nos ayudará a poder producir algunas piezas que planeamos estampar, como paneles de piso. Necesitaremos ese tipo de capacidad para el tipo de piezas y geometrías con mayor embutición que estaremos estampando.

Llevar las gigantescas prensas desde las instalaciones de fabricación del OEM en Corea del Sur hasta Hopkinsville, Kentucky, no fue tarea fácil. El director de proyecto Jeremy Ortt supervisó el proceso.

La prensa transfer de 3.000 toneladas está equipada con varias cámaras que permiten a los operadores ver múltiples vistas a la vez en un monitor.

Los periodistas viajaron en un gran barco a través del Océano Pacífico y por el Canal de Panamá. Las seis asambleas de prensa más grandes fueron transportadas en una barcaza por el Tenn-Tom (vía fluvial Tennessee-Tombigbee). “La corona de 3.000 toneladas, la corona de 1.600 toneladas, los carros superiores para ambas y las camas de prensa para ambas: esas piezas simplemente no podrían manipularse de otra manera. Simplemente eran demasiado grandes”, dijo Ortt.

Las piezas se descargaron en Eddyville Riverport & Industrial Development Authority en camiones de carga ancha para el último tramo del viaje a Hopkinsville. La mayor de las dos coronas fue arrastrada por dos camiones: uno tirando y otro empujando el remolque. La carga pesaba poco más de 900.000 libras.

"Fue un gran viaje llevarlos desde Corea del Sur hasta Hopkinsville", dijo Ortt. Fueron necesarias unas nueve semanas. Las prensas llegaron en total 64 cargas.

Agregar las dos prensas de ese tamaño y escala requirió una nueva planta de 40,000 pies cuadrados. Ampliación del edificio para albergar las prensas y sus líneas de alimentación, desapiladores, sistemas de transferencia, transportadores de salida y un transportador subterráneo de chatarra. Ortt también manejó ese aspecto.

"Básicamente, construimos un edificio completamente nuevo desde cero", dijo Ortt.

La construcción incluyó la instalación de nuevos pozos con pisos de concreto de 12 pulgadas de espesor, dos grúas, interruptores de 4000 amperios, un transportador subterráneo de chatarra con doble salida y servicios neumáticos y de agua. "Nuestras empresas de servicios públicos actuales estaban en un punto en el que no podían soportar más", dijo Ortt.

La construcción comenzó en julio de 2021 y se completó en agosto de 2022, y las instalaciones de prensa terminaron y firmaron en diciembre de 2022.

Las nuevas prensas ya han tenido un gran impacto en la productividad y capacidad de Martinrea Hopkinsville.

Puede estampar piezas grandes. "La capacidad de velocidad variable aumenta nuestra capacidad para formar mejor las piezas y obtener un mayor SPM sin sacrificar nuestro rendimiento", dijo Graves. “Durante el conformado extremo, hay mucha presión y pueden ocurrir fisuras y grietas. Realmente ayuda en piezas actuales como el umbral WS porque tiene algunos atractivos muy profundos”. Tiene un tamaño en blanco significativo y pesa 45 libras. Está formado por acero avanzado de alta resistencia porque es una pieza estructural que debe resistir impactos laterales.

Puede estampar aluminio. Graves dijo que anticipa que la demanda de estampación de aluminio aumentará y la empresa quiere estar preparada para ello. Por eso el equipo compró el “paquete de aluminio” para ambas prensas.

El director de proyecto Jeremy Ortt, la directora del taller de prensas Tiffany Parks y el director general Brad Graves sabían lo que necesitaban de las dos nuevas prensas y están satisfechos con los resultados.

Para evitar posibles daños y corrosión causados ​​por la contaminación cruzada, un material cubre la entrada y salida de la carretera durante el estampado de aluminio. El cartucho del rodillo alisador se puede quitar rápidamente para permitir la limpieza entre el acero y el aluminio. "Lo sacas, lo abres, lo limpias y lo vuelves a colocar. Solo se trata de limpiar para evitar la contaminación cruzada entre el acero y el aluminio". dijo Ort.

Además, debido a que el aluminio no es ferroso, las cintas transportadoras magnéticas no sirven para mover piezas y desechos. La operación requiere un generador de vacío, un transportador de vacío y una lanzadera operada por vacío. “Eso añade un nivel de complejidad al proceso. Pero lo hacemos funcionar”, dijo Graves.

Puede internalizar. Graves dijo que la compañía ya ha logrado ahorros de costos porque pudo subcontratar algunas operaciones que iban a proveedores externos. “Cada vez que sella internamente, se tiene un mejor control sobre la calidad y el envío. Siempre es más fácil controlar tu destino cuando tienes el control de lo que lo impulsa”.

Puede funcionar como híbrido. El tamaño adicional de la base de la prensa permite que la prensa ejecute matrices tanto de transferencia como progresivas. La prensa puede funcionar en tres modos: solo matriz progresiva, solo transferencia o ambos.

"Esa es una de las cosas interesantes de poder ejecutar ambos troqueles de programación y transferencia en la misma prensa: poder seleccionar diferentes modos de operación", dijo Ortt. A menudo, la prensa de transferencia está llena de estaciones de troqueles y no hay suficiente espacio para el blanco en la prensa. “Entonces, tienes que hacerlo fuera de línea y en otra prensa. Eso implica manipulación adicional, almacenamiento adicional, costo adicional por adelantado... muchos extras, ¿verdad? Así que siempre que podamos combinar los dos (hacer el corte en la prensa y darle forma) es una forma inteligente de hacerlo”.

En modo híbrido, la pieza se puede formar en troqueles progresivos hasta cierto punto, luego recortarse y el resto de la operación se puede realizar en troqueles de transferencia.

“Hipotéticamente, esta pieza es un soporte que va en el soporte del motor. Es un poco más grande de lo que normalmente se estamparía en una operación de estampado progresivo. Hacia el final se vuelve un poco endeble. No hay mucho soporte en la red. Por supuesto, normalmente podrías controlar eso usando tiempos de aceleración y desaceleración, tiempos de permanencia, velocidad de alimentación o darte una ventana más amplia... probarías todas estas cosas para ayudar.

"Entonces, básicamente estamos dando forma al espacio en blanco en el troquel progresivo y luego transfiriendolo", dijo Ortt.

Puede ser mejor para los empleados. Graves realmente cree en la misión de Martinrea: mejorar la vida, especialmente la de los 590 empleados que trabajan en esa planta. La seguridad es siempre una preocupación prioritaria, al igual que las oportunidades. El sano crecimiento de la empresa no sólo ha resultado en una intensa necesidad de aumentar la capacidad; también abrió oportunidades para el crecimiento de los empleados, incluso en puestos directivos.

“Estamos en constante crecimiento”, dijo Tiffany Parks, gerente del taller de prensa, quien ascendió desde un puesto de empleada temporal hace una década a través de varios ascensos hasta su puesto actual. Graves dijo que tiene la habilidad de sacar lo mejor de su personal.

El director general de la planta, Brad Graves, se apoya en su leal y laboriosa fuerza laboral para producir millones de piezas al año para varios fabricantes de automóviles.

“Esta empresa está capacitando constantemente a las personas para pasar al siguiente puesto. Felicito a Brad Graves; su objetivo es hacer que todos avancen”, dijo Parks. "Si tu trabajo demuestra tu dedicación, que te preocupas, que eres veraz, honesto, que estás dispuesto a resolver los problemas, él te apoyará en cualquier cosa que quieras hacer".

Parks se esfuerza continuamente por realizar mejoras, como la creación de un tablero de tareas con cada trabajo, codificado por colores rojo/verde para que ella y los operadores puedan ver el estado de los trabajos de un vistazo. “Puede ver su seguridad, su calidad, su mantenimiento y su producción, todo en un solo tablero, mirando estas tarjetas; puedes comprobarlo diariamente. Puedo ver rápidamente si los operadores hicieron un trabajo o no y cuándo llegó a tiempo viendo si está en verde o rojo”.

Parks también reorganizó los equipos y suministros del departamento utilizando códigos de colores. Cada prensa, mesa y equipo está codificado por colores para que pueda identificar rápidamente si algo está fuera de lugar. “Si la zona de prensa morada tiene la escoba amarilla, la sacaron de otra zona de prensa. Entonces nos mantiene organizados”, dijo. "El color morado en la prensa... fue una sorpresa para algunos", añadió, sonriendo.

Como una de las pocas mujeres directivas de un departamento de estampado, Parks admite que su personal se burla un poco de ella. “Desde que comencé como gerente, siempre se cortan conmigo. '¿Vamos a poner cortinas hoy?'” Ella lo toma con calma y con una sonrisa. "Hoy en día son tiempos diferentes".

Graves sostiene que la decisión de la empresa Martinrea de ubicar las nuevas prensas en la planta de Hopkinsville es un testimonio de la confianza de la empresa en la planta y sus empleados. “Tenían varias plantas para observar. Hay un poco de inversión de capital. Cuando la empresa invierte en usted de esa manera, tiene un futuro largo y brillante. No van a gastar esa cantidad de dinero en una planta que no está en el plan a largo plazo”. Añadió que los empleados del taller de prensas estaban muy emocionados por tener nuevas prensas.

Parks informó que la prensa funciona sin problemas. “Funciona muy bien. La transferencia es estable. Ya estamos viendo mejores resultados en los trabajos que se realizan allí. En general, nos está brindando buen rendimiento y flexibilidad”.

Ortt dijo: “Estas nuevas prensas tienen muchas más características y funciones que nuestras prensas actuales. Nunca es posible tener suficientes entradas/salidas y sensores de protección del troquel, y nunca es posible tener suficientes pinzas en una barra de alimentación y en las abrazaderas superiores del troquel. Siempre estás buscando más.

"Lo que estamos tratando de lograr con esto no es sólo el trabajo de adquisición, sino también la contratación interna de piezas que se subcontratan, para que podamos ser una ventanilla única", añadió. “Esa es la razón por la que especificamos 16 pulgadas de ajuste deslizante. Hace que la prensa sea mucho más versátil, lo que facilita mucho el trabajo de adquisición y las adquisiciones de emergencia”.

Graves agregó: “Estas actualizaciones y nuevas funciones impulsan nuestro progreso. Estamos intentando pasar a la próxima generación de prensas para estar preparados para el mercado del mañana. Estas prensas nos han ayudado a ser más seguros y más productivos”.