CANNING COSTS AND DEFECTS REDUCTION IN METAL PACKAGING: An industry overview

La industrias de producción de envases metálicos y de alimentos enlatados se caracterizan por demandar una alta productividad.

In metal packaging related industries, both, can manufacturers and canning industries are into a continuous process of innovation that aims to the successfully launch of new products to the market and the improve of the profitability of the company. This is visible in the process when goals like the diversification of the products offering, the generation of new value propositions for customers or the achieve of significant cost reductions are achieved. All of this, leads the company to improve its competitive position in the market and optimize their internal rates of return.

Let’s focus on cost reduction because it is the task that is closest to the scope of improvement of the industrials. This task does not depend on external factors with high levels of uncertainty as like they are the diversification of supply or generation of new value propositions that depend on the market and its complex interweaving, based on rational aspects of the consumer behavior, in the decision makers. This last, it is usually tackled through different market research or the use of prospecting tools. In this way, cost reduction has its own implications and elements of uncertainty, but are more manageable because they depend on the internal processes of the company and of their suppliers who actively address the unique needs of the company.

En la industria del envasado metálico la reducción de costos pasa principalmente por la reducción en el espesor de las latas en sus distintos formatos, tratando de mantener una resistencia mecánico-química igual o mayor a la inicial. En este caso, el éxito estará supeditado al tipo y calidad de materia prima e insumos que se usen, así como a los procedimientos de diseño a nivel de ingeniería conceptual y de detalle, que finalmente pasarán por el prototipado que alcanza éxito iterando el uso de distintos tipos de hojalata con diferentes revestimientos tipo fenólicos, epóxicos, acrílicos, alquídicos, poliéster y epoxifenólicos.

Otro grupo de esfuerzos totalmente orientados a lograr una mayor productividad, y por tanto un aumento de la rentabilidad, se da con el uso y despliegue de herramientas cuanti-cualitativas para la mejora de procesos con el fin de optimizar los ratios de eficiencia y productividad. Este es el caso herramientas Six Sigma, Lean Manufacturing, entre otros. En general, la meta primordial es reducir los defectos o fallas por millón de eventos en las operaciones de planta; dicho de otro modo, se trata de evaluar la distribución de eventos y promover la reducción de errores en las distintas líneas de proceso, mientras se optimizan aquellas actividades o procedimientos que aportan buenos resultados.

Análisis por microscopia SEM a mandril Asper ø209 con recubrimiento de nitruto de titanio (TiN) de bajo coeficiente de fricción.

Análisis por microscopia SEM a mandril Asper ø209 con recubrimiento de nitruto de titanio (TiN) de bajo coeficiente de fricción.

Una tercera alternativa que se apoya en las dos anteriores generando grandes aportes en la reducción de costos, aumento de productividad, reducción de fallas y mejora de la rentabilidad, es el uso de herramientas con recubrimientos metalúrgicos anti-desgaste. Estos recubrimientos de naturaleza nano y micro-estructurada permiten solucionar problemas típicos y críticos de toda industria tales como: desgaste prematuro, corrosión, adhesión, fatiga del material y fractura por impacto, todas las cuales generan altos costos de reposición, mantenimiento por rectificado o suplementado de las herramientas y costos asociados con las paradas en la línea de producción. Esta naturaleza micro y nano-estructurada es la que otorga una gran resiliencia a la interacción acero-recubrimiento y que es visible mediante métodos de microscopía electrónica de barrido,

Las herramientas ASPER, de Asper Coating, hacen uso de recubrimientos micro y nano-estructurados de alto desempeño que prolongan la vida útil del acero reduciendo dramáticamente la frecuencia de reposición, generando ahorros al reducir las compras de herramientas nuevas.

Un segundo aspecto de gran ventaja es el desarrollo a medida de las soluciones para cada operación en planta, desde aquellas con altos niveles de adhesión de estaño en las herramientas, como problemas críticos de desgaste por fricción o corrosión, pasando por pérdida de herramientas por efecto del choque térmico sobre el acero durante las operaciones. Sea cual sea su problema, tenemos un recubrimiento específico para darle solución, reduciendo la frecuencia de parada en la línea por mantenimiento de las herramientas y que traen consigo costos de rectificación o suplementación, amén de los costos asociados con la pérdida de productividad por cada minuto que no se está en producción.

Finalmente, un tercer aspecto que ya ha sido mencionado, pero vale la pena incidir con detalle en él, es la reducción en la frecuencia de parada de línea. Esto se da de forma natural al reducir la frecuencia de mantenimiento y de reposición y aporta un aumento de sus ratios de productividad directamente. Un aumento de su productividad está en relación directa con la calidad de herramientas con que cuente; sin embargo, se cree que la calidad depende de usar aleaciones de alto desempeño que normalmente son muy costosas.

Rolas 1Las herramientas ASPER hacen uso de aleaciones especiales con una buena relación costo-beneficio que son potenciados con los recubrimientos avanzados ad-hoc para cada industria, logrando superar las características de los mejores materiales en términos de mayor dureza, minimización del coeficiente de fricción y resistencia a la temperatura de servicio, además de contar con características propias que las herramientas de acero sin recubrir no pueden lograr como es el dotar a la herramienta de una efectiva barrera anti-corrosiva o barrera térmica y de propiedades de auto-lubricidad debido a la baja rugosidad del material. Todo esto manteniendo un costo accesible y generando ahorros mayores al 30% en un horizonte de 6 a 12 meses, dependiendo de la aplicación.

Por ejemplo, a nivel de microdurezas, el acero AISI 316L alcanza niveles de 519 HV (dureza de Vicker), el AISI M2 una microdureza de 889 HV, mientras que el carburo de tungsteno (WC) alcanza niveles de 2,290 HV. Por otro lado, nuestros recubrimientos de Nitruro de Titanio (NTi) con su característico color dorado alcanza niveles de microdureza superficial de 2,300 HV; esto es 10HV por encima del WC y cuenta con mayores niveles de resiliencia debido a que su dureza es superficial (donde nos interesa) mientras que la dureza de una herramienta de WC sin recubrir es estructural; esto es, a lo largo y ancho de toda la pieza haciéndola más frágil.

Si entramos a otras aplicaciones con recubrimientos de mayor desempeño, nuestras herramientas con recubrimiento de Nitruro de Titanio Aluminio (AlTiN) alcanzan una microdureza mayor a los 3,000 HV, mientras que el Nitruro de Cromo Aluminio (AlCrN) se sitúa arriba de los 3,200 HV. En la escala C de dureza de Rockwell esto es equivalente a más de 90HRC, manteniendo su característica resiliencia, una gran duración al contar con un coeficiente de fricción virtualmente de cero y generando ahorros importantes para su departamento.

No hay duda de que hay una gran variedad de métodos y alternativas para generar ahorros al interior de nuestras compañías; sin embargo, nada es mejor que acudir a aquellas soluciones con una probabilidad de éxito asegurada y con un aporte integral en la reducción de costos, así como en el ansiado aumento de la productividad a lo largo de la línea. Si considera que es posible mejorar sus procesos usando nuestras herramientas ASPER con recubrimientos avanzados, póngase en contacto con nosotros para agendar una visita gratuita a su planta donde evaluaremos in-situ las necesidades que requieran una solución ad-hoc.

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