Evaluación empresarial, requisitos de fabricación y montaje, necesidades de atención al cliente.

Gracias a la amplia gama de actuadores lineales disponibles en el mercado, a los fabricantes de maquinaria y a los usuarios finales les resulta más fácil encontrar un producto estándar o personalizado que cumpla incluso con los requisitos de aplicación más específicos. Sin embargo, todavía hay ocasiones en las que, desde un punto de vista financiero o técnico, conviene diseñar y fabricar un actuador internamente.

Sin embargo, la decisión entre fabricar o comprar no es tan sencilla como sumar los costos de los componentes para hacerlo uno mismo y compararlos con una solución comercial. Elegir entre un actuador casero y uno prefabricado implica considerar muchos factores, algunos de los cuales son difíciles de cuantificar en términos de tiempo o dinero. Además de los detalles técnicos del diseño y el ensamblaje, está la evaluación empresarial básica de si se puede (y se debe) realizar internamente, y el factor, a menudo pasado por alto, del soporte posventa.

Evaluación empresarial

La primera pregunta que una empresa debería hacerse antes de fabricar su propio actuador lineal es: ¿contamos con la experiencia necesaria para hacerlo internamente? Es importante tener en cuenta que esto incluye no solo el diseño mecánico, sino también el dimensionamiento y la selección del motor y los controles, así como la integración del sistema. En muchos casos, un departamento o área funcional tiene experiencia en diseño mecánico, mientras que otro departamento posee la experiencia en electricidad. En estos casos, es fundamental aprovechar ambos conocimientos mediante la creación de un equipo multidisciplinario para la fase de diseño e ingeniería.

Si la respuesta a la pregunta sobre la experiencia es afirmativa, lo siguiente a considerar es si se cuenta con la capacidad y los recursos necesarios para realizar el proyecto internamente. Esta es una cuestión que a menudo se pasa por alto, ya que los gerentes asumen que, si un proyecto se realiza internamente, la empresa tiene control sobre la calidad, el costo y el cronograma. Sin embargo, fabricar un actuador propio implica depender de múltiples proveedores externos y estar a merced de sus plazos de entrega y calidad. Si el proyecto se retrasa, los clientes podrían verse afectados y las ganancias podrían verse perjudicadas.

Preguntas clave:

1. ¿Tenemos la experiencia en movimiento lineal y control necesaria para fabricar el actuador internamente?

2. ¿Qué consecuencias tendría para nosotros y para nuestros clientes un retraso en el proyecto?

Requisitos de fabricación y montaje

Construir un actuador internamente le brinda la libertad de diseñarlo según sus necesidades específicas. Los componentes principales de cualquier actuador son la base, la guía y la unidad de accionamiento. Uno de los tipos de actuadores más sencillos de construir internamente es un diseño basado en una extrusión de aluminio. La ventaja de usar una extrusión es que está disponible en una amplia gama de secciones transversales y longitudes. Además, requiere poca o ninguna modificación para el montaje de las guías y el mecanismo de accionamiento. La desventaja de usar una extrusión es que, cuando se requiere una alta precisión de recorrido, es difícil obtener una superficie de montaje precisa.

La siguiente opción es una placa base mecanizada. Relativamente económica y fácil de mecanizar, la placa de aluminio es una buena solución para muchos actuadores de fabricación propia. Si se requiere una precisión de recorrido y una rigidez muy elevadas, la placa de acero mecanizada suele ser la mejor opción. Tanto si se utiliza una placa base mecanizada de aluminio como de acero, asegúrese de evaluar si el mecanizado se puede realizar internamente. (Esto también se aplica a otras piezas mecanizadas, como soportes de motor/reductor, placas de carro y cubiertas protectoras. Estos elementos pueden pasarse por alto fácilmente al evaluar el tiempo y la capacidad necesarios para la producción interna).

El tipo de guía a utilizar suele decidirse junto con la estructura base del actuador. Cuando se utiliza una extrusión de aluminio como base, la mejor opción suele ser una guía simple con rodillos de leva, ruedas o eje redondo y cojinetes lineales de bolas. Para mayor rigidez, se pueden utilizar guías y carros perfilados. Sin embargo, a menos que la extrusión pueda mecanizarse para obtener una referencia de montaje precisa, la ventaja de una mayor precisión de recorrido que normalmente proporcionan las guías perfiladas se verá anulada por las imprecisiones de la extrusión.

Las aplicaciones con cargas de momento elevadas suelen requerir dos guías montadas en paralelo, lo que exige el uso de una extrusión muy ancha o una placa base para alojar las guías una al lado de la otra. El mecanismo de accionamiento, ya sea por correa, husillo, cremallera y piñón, etc., debe montarse entre las dos guías para reducir los efectos de la fricción. En los diseños de doble guía, es importante alinear correctamente las dos guías para evitar la fricción, que puede generar fuerzas adicionales en los rodamientos y reducir su vida útil.

Los mecanismos de transmisión suelen clasificarse en dos categorías: correas o tornillos. Las transmisiones por correa son relativamente fáciles de integrar, ya que no requieren una alineación precisa. Sin embargo, deben tensarse correctamente para eliminar la holgura y permitir que la correa alcance su capacidad de carga. El tensado durante el montaje no suele ser un problema, pero conviene considerar cómo el usuario final comprobará la tensión de la correa y la ajustará si es necesario. Este proceso de mantenimiento debería ser relativamente sencillo y no requerir un tiempo considerable de desmontaje y montaje por parte del usuario.

Si se utiliza un husillo de bolas o de avance como mecanismo de accionamiento, deberá determinar qué tipo de soporte de extremo se necesita. La configuración fija-simple (un cojinete de empuje de contacto angular en el extremo accionado y un rodamiento de bolas simple en el extremo opuesto) es la más común, pero si se prevén velocidades significativamente altas o cargas de pandeo, una configuración de cojinetes fijos-fijos podría ser más apropiada.

Preguntas clave:

1. ¿Es posible realizar internamente el mecanizado, la alineación y el montaje necesarios?

2. ¿Tiene la planta de fabricación la capacidad para satisfacer la producción requerida?

necesidades de atención al cliente

La mayoría de los actuadores desempeñan una función crítica en la máquina o el proceso, y el tiempo de inactividad puede ser catastrófico para la producción. Por ello, el soporte al cliente es un factor esencial a la hora de decidir entre fabricar o comprar. ¿Dispone de personal capacitado para brindar soporte al actuador en caso de averías o necesidad de mantenimiento? ¿Puede tener en stock las piezas de repuesto necesarias para reparaciones rápidas? Estas consideraciones son importantes tanto si el actuador forma parte de una máquina de producción vendida a clientes externos como si se trata de una máquina interna, cuyo cliente es uno de sus propios departamentos de fabricación o producción.

Recuerde también que los componentes con elementos rodantes o recirculantes probablemente requerirán lubricación durante la vida útil de la máquina. Esto es especialmente cierto para los husillos de bolas, las guías lineales de rodamientos de bolas y las guías de riel perfiladas. Incluso si los componentes están designados como «lubricados de por vida», las condiciones de aplicación pueden requerir lubricación durante la vida útil de la máquina. Considerar el mantenimiento facilitado por el usuario durante la fase de diseño contribuirá a simplificar los requisitos de servicio.

Preguntas clave:

1. ¿Contamos con la estructura y los recursos (personal e inventario) necesarios para brindar soporte a los usuarios finales en caso de que se requieran servicios de resolución de problemas y reparaciones?

2. ¿Qué tan fácil es para el usuario realizar el mantenimiento básico?

Del mismo modo que la compra de un actuador prefabricado debe incluir una evaluación de todos los costes implicados, la fabricación de un actuador internamente requiere tener en cuenta los requisitos de ingeniería, fabricación y servicio, así como el coste de los componentes.