Engine Shop trabaja a toda velocidad con el mecanizado de cinco ejes
En lo profundo del corazón de Texas (Weatherford para ser exactos), Frankenstein Engine Dynamics (FED) fabrica algunas de las mejores piezas de motor personalizadas que se utilizan en la industria de las carreras de autos profesionales. La compañía tiene una excelente reputación por lo que hace, y sus componentes son conocidos por su calidad, diseños impresionantes y rendimiento sobresaliente. Desde que FED abrió sus puertas en 2005, los productos de la compañía han satisfecho la necesidad de velocidad de los corredores. Para 2015, las culatas, los colectores de admisión y los kits de motores de la FED tenían una demanda tan alta que la empresa necesitaba desesperadamente acelerar las operaciones y expandirse, o perder una gran oportunidad de crecimiento.
En 2016, tras realizar una investigación diligente y contratar a varios socios, el propietario y director ejecutivo de la FED, Chris Frank, decidió construir una nueva planta de 1858 m2 (20 000 pies cuadrados), contratar a un equipo talentoso e incorporar una tecnología avanzada de máquinas herramienta de cinco ejes que aceleraría las velocidades de producción sin sacrificar la calidad de las piezas. Estas inversiones inteligentes han dado sus frutos y la empresa está en camino de lograr un crecimiento sin precedentes, ya que los ingresos aumentan constantemente cada trimestre.
La FED se hizo un nombre por primera vez en la gama más alta de la industria de las carreras, creando culatas para dragsters de alta gama que iban a parar a clientes de NASCAR. Los conductores y los miembros de la tripulación no tardaron en darse cuenta de que los productos de la FED exhibían una artesanía sobresaliente y ofrecían un rendimiento superior. Desde el principio, el objetivo de Frank siempre ha sido fabricar piezas de motor que superen y duren más que cualquier otra cosa que exista. Comenzó con un nivel muy alto de clientes de carreras con coches mucho más rápidos y más dinero para invertir en componentes extremadamente caros.
«Estos clientes esperan rendimiento y durabilidad y, cuando los obtienen, se corre la voz rápidamente, pero hay que hacerlo bien a la primera porque no hay una segunda oportunidad», dijo Frank. Hay muchas carreras diferentes con muchas áreas diferentes en las que participar. El área en la que la FED decidió centrarse es una de las más desafiantes: la culata, que Frank llama el corazón del motor. «Es extremadamente complejo; está orientado a los detalles y, al final, ahí es donde ocurre la magia», dijo.
Con la expansión de la FED, la compañía ahora atiende a dos tipos de clientes y planea expandir sus líneas de productos para adaptarse a su nueva y más amplia gama de clientes. Por un lado, la empresa tiene lo que considera corredores profesionales: los clientes que se ganan la vida con ello. Por otro lado, tiene entusiastas de la calle, propietarios de automóviles como Corvettes o Camaros que solo quieren que sus coches funcionen más rápido y ruidoso y darles lo que Frank llama un «factor interesante». La compañía ha iniciado el desarrollo de una gran línea de productos para ambos tipos de clientes. Con su reciente inversión en nuevas tecnologías de mecanizado, específicamente las de Mazak Corp. (Florence, Kentucky), la empresa puede diseñar y producir todos sus nuevos productos internamente. «Casi todos nuestros clientes prefieren los componentes internos a los talleres que compran productos de otras personas y los modifican», dijo Frank.
Actualmente, FED cuenta con dos centros de mecanizado vertical Mazak Variaxis i-700 con Mazatrol SmoothX Control y capacidades completas de mecanizado simultáneo de cinco ejes. Las máquinas están equipadas con husillos de 18.000 rpm con diseños de punta compacta para un espacio máximo entre piezas a la altura en Z, mesas inclinables y giratorias y cambiadores de herramientas automáticos con capacidad de almacenamiento para hasta 80 herramientas. Las máquinas no solo ayudan a FED a mecanizar piezas más rápido, sino que también aumentan la flexibilidad y el control del procesamiento de las piezas. La mesa de la máquina se inclina en el eje A de -120° a +30° y gira en el eje C ±360°.
Las máquinas que FED decidió comprar no solo permiten a la empresa crear componentes tres veces más rápido, sino también cien veces más precisos. «El proceso es extremadamente repetible, y el software y la interfaz nos han resultado fenomenales», dijo Frank. La FED se está preparando para series de producción mucho más grandes. Frank dijo que antes de comprar las máquinas Mazak, solo podían fabricar diez unidades cada cierto tiempo. Con los Mazaks a bordo, la empresa ahora puede fabricar 300 unidades y venderlas a mitad de precio.
«La calidad y el valor son los mismos, si no mejores, y como podemos hacerlo más rápido, podemos transmitir ese valor a más clientes», dijo Frank. «Ahora que nuestras nuevas instalaciones están en funcionamiento, podemos ofrecer nuestros productos a las masas. Mazak es la única razón para ello». La FED planea mecanizar una variedad de accesorios y componentes personalizados para acompañar sus colectores de admisión, como retenedores de muelles de válvulas, productos tipo palanquilla y cualquier otra cosa que se muestre prometedora en la etapa de desarrollo.
«Empezamos con un bloque sólido de aluminio 6061-T651 tratado térmicamente. Es una porción enorme. Podemos diseñar cualquier cosa que se nos ocurra en CAD, programarla, trazarla con herramientas y producirla en nuestros Mazaks», explica Frank. Jesse Meagher, ingeniero principal de CAD/CAM de la FED y jefe de desarrollo de nuevos productos, se hizo eco de las opiniones de Frank y también señaló que utilizar las máquinas Variaxis i-700 de Mazak tiene muchas ventajas en comparación con otras. «Dado que la máquina tiene un husillo de alto par y alta potencia, estos cortes no atascan la máquina ni la dañan», dijo Meagher. «Intentamos hacer lo mismo con las máquinas más antiguas, pero no fue posible».
La FED también depende en gran medida del control central del punto de la herramienta de las máquinas, de los husillos de refrigeración a alta presión y, sobre todo, de su rigidez. «Las máquinas son extremadamente estables y robustas y están diseñadas para soportar tolerancias estrechas. En comparación con lo que teníamos, es día y noche», dijo Meagher.
Frank dijo que la empresa ahora trabaja un turno y medio mientras terminan la infraestructura, pero en un futuro próximo trabajará dos turnos completos y también un turno con las luces apagadas. Si todo va según lo planeado, la FED tiene la mira puesta en más Mazak Variaxis i-700, así como en otros modelos de máquinas Mazak. La mayoría de estas máquinas se utilizarán para atender a clientes de carreras de alto nivel. La demanda existe, pero incluso si la empresa opta por otras vías, todas las máquinas se utilizarán para las carreras al mismo tiempo y los demás trabajos se programarán según las prioridades.
Cada componente que fabrica FED se construye pensando primero en la seguridad. «Los productos de calidad inferior pueden provocar un fracaso y perder una gran carrera. Peor aún, si algo gotea y entra en la pista de carreras, puede provocar que otro piloto se estrelle», dijo Frank. «Con nuestros Mazaks, confiamos en que todo lo que creamos es seguro y de la máxima calidad y durabilidad. Es lo que nuestros clientes necesitan y es la única forma en la que queremos hacer negocios».
El mayor desafío al que se enfrenta la FED para el futuro es seguir aumentando el inventario y reducir los tiempos de preparación para desarrollar nuevos productos rápidamente y, al mismo tiempo, mantener la más alta calidad. La empresa está considerando la posibilidad de utilizar robots para cargar las máquinas para que puedan funcionar con más luces apagadas. «Ya estamos trabajando con Mazak en las mejores y más eficientes opciones para añadir a nuestra infraestructura», añadió Frank. «Los tiempos de carga son cruciales para llegar a donde queremos estar, y confiamos en que el equipo de Mazak nos ayudará a conseguirlo sin sacrificar los altos estándares por los que se nos conoce».
Frank dijo que desde el momento en que comenzó su relación con Mazak, supo que era lo correcto. «Todas las personas con las que trabajamos en Mazak tenían una enorme confianza en su producto y estaban dispuestas a respaldarlo. Nunca hubo un momento en el que dijeran 'no podemos hacerlo'», dijo. «Expresamos nuestras metas y preocupaciones, y no tuvieron problemas para satisfacer todas nuestras necesidades».