Aplicación de Seis Sigma en la Optimización de Velocidad de Corte de Placa en un Proceso Láser CO2

Abstract

El uso del Láser CO2 para el corte de piezas de diversas geometrías a partir de placa de acero se ha ido incrementando notablemente a partir de la década pasada, esto es gracias a que sus capacidades de procesamiento y su precisión en el corte han ido mejorando año con año [1-2], además de que esta maquinaria se encuentra completamente en línea con la filosofía de manufactura esbelta, en donde uno puede cortar lotes pequeños y hacer cambios de producto sin necesidad de invertir en herramental. En un principio la maquinaria tenía una capacidad más limitada en cuanto al espesor de corte, por lo que se buscó incrementar la potencia de los resonadores para poder cortar espesores de placa de acero cada vez más gruesos utilizando oxígeno como gas de corte[2], sin embargo en espesores delgados no es posible cortar a plena potencia y por consiguiente a una mayor velocidad ya que el material prácticamente se quema por la adición de energía térmica suministra por la reacción exotérmica del oxígeno. Sabemos que el aire está compuesto principalmente por nitrógeno, oxígeno y argón en una proporción aproximada de 78%, 21% y 1%, por lo que en este estudio se utilizó el aire como gas de corte, aprovechando que el aire solo cuenta con un 21% de oxígeno con el objetivo de poder incrementar la velocidad de corte utilizando toda la potencia del resonador. Para ello se utilizó la metodología DMAIC para optimizar la velocidad de corte utilizando aire en lugar de oxígeno en un material de 3mm, obteniendo como resultado un incremento en la velocidad de alrededor de 40%, dando como resultado beneficios de alrededor de $175,000 dólares producto de la mejora en la productividad y el ahorro en el consumo del oxígeno.