La producción de ventanas de madera se ha convertido en un proceso industrial. Acompañado por una única estructura de producción técnica que pone norma a cada detalle de las ventanas alrededor del mundo.

En el futuro este proceso de fabricación será todavía más normalizado, pero individualizado.

Esta fabricación de ventanas de madera ha estimulado el desarrollo de nuevas generaciones de máquinas y herramientas de corte para máquinas que trabajan la madera.

Desarrollos y cambios similares se efectúan también en la producción de puertas, escaleras, paneles y molduras.

Así como las ventanas, estos no son solamente elementos de construcción sino que forman parte del diseño de interiores.

LA FABRICACION DE VENTANAS DE MADERA Y MIXTAS

En la construcción de ventanas se utiliza además y junto a la madera, aluminio, acero, vidrio y plásticos. Sobre todo para los elementos con exposición a la intemperie.

Hoy en día se identifican tres tipos principales de ventanas:

1. Ventanas simples, consistente de marco y hoja con vidrio simple o con aislamiento.
2. Las ventanas compuestas, de un marco de una pieza y doble hoja, una detrás de otra, con vidrio simple o con aislamiento, unidas por un mismo pivote al marco y que se pueden abrir y cerrar juntas.
3. Ventanas de cajón, de dos ventanas simples, unidas por un mismo marco y que se pueden abrir y cerrar independientemente una de la otra.

Actualmente se fabrican los más variados diseños de ventanas tanto a nivel industrial como artesanal.

Aparte de ventanas tradicionales de madera, se fabrican estructuras compuestas que combinan las propiedades de varios materiales para mejorar la calidad.

Así, la combinación de madera y aluminio en las ventanas es hoy en día un diseño establecido ya que ambos materiales se complementan perfectamente.

• 

El aluminio con su resistencia a los elementos climáticos es ideal para las aplicaciones a la interperie, mientras que el lado que da al interior guarda los beneficios del calor de la madera.

Por tanto, la perdida de calor por la ventana es un tema de actualidad, especialmente en las casas de poca energía o energía pasiva.

Ahorro energético.

La perdida de energía es determinada por el bastidor y el acristalamiento en la fabricación de ventanas de madera.

Para evitarlo, la solución es utilizar materiales compuestos en espesores hasta 140 mm para el marco y las hojas.

En tanto que el aluminio es utilizado en el lado exterior, corcho, esponja PU, Purenit, etc, son utilizados como capa aislante.

Sin embargo, la construcción de ventanas específicas es tan diferente como los países que existen el mundo.

Ventanas para casas de energía pasiva y baja energía

Una casa de energía pasiva es un edificio, en el cual se puede lograr un clima interior agradable sin necesidad de un sistema de calefacción o aire acondicionado. La casa posee un aislamiento extremo de envoltorio del edificio y se calienta y enfría literalmente de manera pasiva.

Así, los diseños de ventana adecuados para casas de energía pasiva tienen una mejor calidad de vidrio y un compuesto de marco mejorado térmicamente para alcanzar un coeficiente de transferencia de calor de Uw=<0,8 W(m2K).

Aislamiento térmico.

Para ello se aumentan las secciones transversales, se reemplazan componentes de madera tradicionales por materiales compuestos y se utiliza el coeficiente de transferencia de calor Ug = 0,7 W(m2K), para los vidrios.

Fabricacion de ventanas de madera con baja energía

El coeficiente de transferencia de energía para este tipo de ventanas esta en el rango de Ug=<1,1 W(m2K).

Por tanto, no es necesaria una certificación para este tipo de ventanas.

Sin embargo, para garantizar un largo funcionamiento de las ventanas se deben tomar ciertas medidas desde el diseño hasta la fabricación.

Así por ejemplo, el contenido de humedad de las ventanas desde el principio del mecanizado hasta el despacho no debe bajar de 11% ni subir de 13%.

Los detalles en la concepción y el diseño consiguen una “ protección constructiva de la madera”.

Toda el agua libre se dirige inmediata y controladamente hacia fuera.

Se deben evitar que las piezas expuestas a la interperie sean horizontales y diseñadas por lo menos con un angulo de 15 grados de inclinación.

Así, todos los cantos exteriores deben tener por lo menos un radio de 6 mm para un laqueado parejo y libre de astillas.

También las esquinas y los cantos interiores deben tener un radio mínimo de 2 mm para un laqueado parejo.

En el fondo del galce libre de material de junta se puede asegurar la circulación de aire mediante agujeros de ventilación.

Sin embargo, para los componentes inferiores y hojas fuertemente expuestos a la intemperie se recomiendan perfiles de cubierta.

Proceso de fabricación.

Todas estas medidas para la protección constructiva de la madera tienen implicaciones en el diseño de las herramientas de corte para trabajar la madera y el aluminio.

De hecho, en el proceso de producción se distinguen diferentes formas de procesamiento, las cuales son influidas tanto por los volúmenes de producción como por los equipos de las fábricas.

• 

Así se distingue entre:

• Producción de ventanas en serie: Para la elaboración de grandes cantidades de piezas, se agrupan todas las piezas que tengan el mismo perfil y longitud similar, a fin de llevar a cabo el mecanizado sin necesidad de hacer ajustes en la máquina.

Este  tipo de producción es mejor en máquinas bilaterales de alto rendimiento.

• Producción por pedido o comisión: La elaboración de componentes de marco y hojas se lleva a cabo por comisión. Esto quiere decir que cada componente de una ventana es mecanizado uno después de otro, independiente de la longitud y hasta de la sección poligonal.

Marco.

Todas las partes de marco pertenecientes a una ventana forman un pedido y permanecen juntas hasta el encolado del marco.

Por ello, para pedidos pequeños y muchas veces cambiantes se prefieren equipos unilaterales para radios y centros a control numérico para requerimientos flexibles.

En la elaboración de marco se fresa el perfil exterior hasta después de ensamblar el marco.

Este es aun uno de los métodos de producción mas comunes en la fabricación de ventanas de madera o mixtas.

Componentes.

En la elaboración por componentes se llevan a cabo todos los contornos de testa, opcionalmente también con espiga y ranura, así como todos los fresados longitudinales, taladros y rebajes necesarios de un componente individual.

Solamente después se realiza el ensamblaje de la ventana y se suprime la necesidad de fresar el perfil exterior (moldura).

Se necesita menos espacio y menos máquinas.

La madera puede ser tratada (impregnada) previo al ensamblaje.

Curiosamente, este método de fabricación es cada vez mas popular.

• Juegos completos de herramientas de corte para madera: Con juegos completos de herramientas de corte se fresa todo el contorno de una pasada.

Este es el proceso mas común desde tupis de mesa hasta líneas de producción automáticas de ventanas.

Así se garantiza un perfil constante gracias a la clara asignación  de cada perfil de un corte.

Por tanto, cambios de perfiles o espesores de madera requieren gran esfuerzo de cambio de herramientas de corte.

• División de perfiles: Es necesario cuando se debe fresar muchos y variados contornos.

La división de perfiles es cada vez mas popular debido a la flexibilidad que se ofrece.

Consiste en la división de los complejos juegos de herramientas de corte para madera en herramientas individuales, repartidas en diferente husillos o portaherramientas con el fin de incorporar todos los perfiles sin la necesidad de cambios de herramienta.

Ventajas.

Por ejemplo, cuando el usuario de una maquina o equipo quiere evitar tiempos muertos, se descarta la utilización de juegos fijos de herramientas de corte para madera.

Para la división de herramientas se insiste en la elaboración completa de componentes.

Las herramientas de corte individuales son posicionadas mediante ejes de control numérico “CNC “ durante el proceso.

Por tanto, la separación de herramientas permite flexibilidad, reducción de tiempos muertos por menor esfuerzo de cambio de herramientas de corte y menores costes de cambio.

Es importante tomar en consideración la tecnología de las máquinas.

Simplemente con varios ejes verticales y horizontales dispuestos en una secuencia es posible alcanzar flexibilidad del perfil.

Con ello, las múltiples pasadas a través de los mismos ejes pueden aumentar la flexibilidad, pero reducen la capacidad.

Por ello es critica la planificación del posicionamiento de las herramientas de corte en el eje correcto.

Al planificar y seleccionar las herramientas de corte es necesario diferenciar entre perfiles para alta producción, aquellos que requieren el menor tiempo de procesamiento y componentes adicionales, en los cuales se requiere gran flexibilidad.

Por tanto, es posible producir diferentes diseños de ventanas eficientemente con conceptos de maquinas y herramientas sin esfuerzo de cambios.

Herramientas de corte para trabajar la madera y derivados.

Las herramientas de corte para la fabricación de ventanas de madera han contribuido decisivamente al estado actual de la tecnología.

Nuestras herramientas cumplen con todos los requerimientos de rentabilidad y flexibilidad, simplicidad de uso y larga duración en el filo de los cortes.

Y son adecuadas para la aplicación en todo tipo de conceptos de producción y máquinas.

Máquinas para la producción de ventanas.

El ritmo del desarrollo de la tecnología de maquinas y equipos da la impresión de que las máquinas tradicionales (manuales) son cada vez más obsoletas.

Pero este no es el caso.

Como los siguientes conceptos de máquinas y procesos muestran, la producción de ventanas utiliza un amplio espectro de máquinas, desde tupis de mesa hasta centros de trabajo a controles numéricos “CNC” de alto rendimiento.

Tupis de mesa.

También los tupis de mesa se han mantenido actualizados mediante varios desarrollos en el almacenamiento del eje.

• del eje fijo al inclinable
• en el carro
• en la sujeción de la pieza
• hasta la sujeción rápida de las herramientas
• en el ajuste
• mando digital o electrónico
• alimentador

Tipos.

Procedimiento de trabajo	Máquina
Perfil de ranura y espiga/contraperfil	Tupi de mesa con carro o espigadora
Perfiles longitudinales (perfil interno y listón para vidrio)	Tupi de mesa
Ensamblado	Prensa para marcos
Perfilado de herramientas de corte	Afiladora perfiladora
Fresado exterior (marco y hojas)	Tupi de mesa
Bisagras	Taladro/Maquina CNC
Ajuste de liston para vidrio	Sierra ingletadora

Máquinas para la fabricación de ventanas de madera y mixtas.

Los equipos para ventanas en su ejecución básica permite una producción tanto por pedido como continua sin interrupciones y sin inventario intermedio.

Para ello, los componentes para marcos son primeramente cepillados en las cuatro caras, luego cortados a la medida y después fresados transversalmente para perfilar espigas y ranuras.

Seguidamente los componentes pasan automáticamente sin girar a la estación de fresado de perfiles longitudinales.

La mayor parte de máquinas básicas para ventanas procesan los componentes por pedido, haciendo el perfil interno, y el ensamble de esquinas de espiga y ranura, para ensamble en la prensa de marcos.

Una vez ensambladas, las ventanas son retornadas a la maquina para añadir el perfil exterior.

El sistema de alimentación de la maquina asegura que no hayan interrupciones en la producción.

Los juegos de herramientas de corte para madera son apilados en ejes, seleccionados por mando y puestos en posición.

Así, según el número de ejes y su longitud el equipamiento de la maquina debe ocurrir para el cambio de perfil de hoja a marco o viceversa.

Tipos.

Procedimiento de trabajo	Máquina
Perfil de ranura y espiga o contraperfil	Máquina para producción de ventanas
Perfiles longitudinales (perfil interno y listón para vidrio)	Máquina para producción de ventanas
Ensamblado	Prensa para marcos
Perfilado de herramientas	Afiladora perfiladora
Fresado exterior (marco y hojas)	Máquina para producción de ventanas
Bisagras	Taladro/Maquina cnc
Ajuste de listón para vidrio	Sierra ingletadora sencilla o doble

El principio básico de la elaboración de ventanas de madera en equipos para ventanas se puede ampliar.

Como se ve, aquí se ordenan varios ejes uno detrás de otro, para evitar cambios en la maquina y así ahorrar tiempo.

Por tanto, en equipos de este tamaño se montan tantas herramientas de corte para elabora la madera como requieran las variantes del perfil.

La utilización eficiente de máquinas para ventanas requiere ya sean juegos completos de herramientas o división de herramientas.

Equipos concatenados.

Las empresas fabricantes de ventanas que trabajan grandes volúmenes pueden concatenar máquinas individuales mediante equipos de transporte para formar líneas de producción.

Por tanto, en una línea de producción las piezas de trabajo permanecen a la misma altura desde el comienzo del proceso hasta el ensamblado.

El diseño y organización de líneas de producción ofrece varias opciones.

Sin embargo, requiere consideración cuidadosa del ritmo de elaboración y transporte en cada estación de trabajo, para asegurar un flujo constante.

Cualquier retraso es perjudicial para el principio de concatenación.

¡¡¡Como en una sinfonía, todo debe funcionar en armonía¡¡¡

La utilización de herramientas Tecnocorte con cuerpos de aluminio tiene ventajas especiales.

Por ejemplo, gracias a su poco peso se respetan los limites de peso impuestos por el fabricante de la máquina.

Como resultado, el desembalance desigual es muy pequeño, lo cual reduce el ruido y cuida los cojinetes de los ejes.

Asimismo, las diversas posibilidades de aplicación de los centros de mecanizado CNC ofrecen nuevas formas de hacer productos existentes y de crear nuevos productos.

También en la fabricación de ventanas los cambios de diseño y accesorios – nuevas bisagras, diferentes galces para nuevos espesores de vidrio, nuevos diseños de barras de ventanas o incluso ventanas de combinación, ventanas para casas de energía pasiva, etc…

Esto provoca cambios las herramientas de corte y en los procesos de mecanizado.

En tanto que antes eran necesarias inversiones en nuevas maquinas, herramientas y métodos de elaboración, hoy en día los centros de mecanizado a control numérico se adaptan rápidamente a cualquier cambio.

5 ejes.

La técnica de 5 ejes es un adelanto abismal respecto al de la técnica de 3 ejes (máquinas básicas) y de la técnica de 4 ejes (con grupos por mando).

Así, la técnica de 5 ejes ofrece la posibilidad de inclinar los ejes para que los galces sean fresados con corte de bisel.

En los juegos de herramientas esto causa diámetros similares dentro del mismo juego de herramientas de corte y así, las mismas velocidades de corte.

Al final, ambos efectos llevan a un mejoramiento palpable de la calidad de fresado.