miércoles, 26 de noviembre de 2014

Última tecnología en utillajes para el mecanizado de precisión de grandes series

Las necesidades cada vez más exigentes del sector de la automoción demandan reducción de tiempo en la puesta a punto, procesos de mecanizado robustos y cada vez más, carga-descarga automatizada de las piezas. Para ayudar a conseguirlo, las empresas que suministran los utillajes de amarre hidráulico deben incorporar nuevos servicios y sistemas y olvidarse de fabricar su producto sin considerar otros factores como las herramientas, la garra del robot, la optimización del tiempo de mecanizado, entre otros.

.

En el sector de la automoción el tiempo de producción es un factor crítico en todas sus fases. Desde el diseño inicial hasta la producción final de piezas y el ensamblaje de todas las partes. Una de las fases a las que a menudo no se le dedica suficiente atención pero que, sin duda, puede ayudar a reducir los tiempos de mecanizado, es el estudio del amarre de la pieza. Un menor tiempo de carga y descarga puede suponer una ventaja competencial. Para ello es necesario contar con los utillajes más adecuados, diseñados para cada caso. El servicio global en torno al utillaje de fijación de la pieza a mecanizar que ofrece Cussó-Heras está pensado en estos términos.

.

Servicios de ingeniería que van más allá del diseño de piezas


Considerando la producción anual necesaria y un estudio completo de tiempos de mecanizado es posible determinar el número de piezas a montar en el utillaje. Una primera simulación debe asegurar la colocación de todas las piezas dentro de las dimensiones máximas permitidas por la máquina ('workpiece') y de los campos de trabajo. Esto evitará problemas posteriores de colisión con la máquina o que no sea posible mecanizar todas las zonas necesarias.

 

El estudio completo de colisión entre el utillaje y las herramientas ya montadas en el husillo evitará también los problemas de colisión al fabricar las primeras piezas. La experiencia conseguida durante la ejecución de utillajes parecidos es muy importante a la hora de decidir la estrategia de amarre de cara pieza, cómo posicionar y qué puntos deben amarrarse de forma flotante para evitar vibraciones, deformaciones, etc. Al final hay que diseñar una secuencia de amarre con todos los elementos hidráulicos necesarios para que sea robusta y fiable.

Para evitar la posible rotura de las piezas más críticas, se usará el análisis de elementos finitos.

 

Sistemas de control y detección neumáticos


Cuando la carga es automática es importante evitar el mecanizado de piezas mal colocadas. Para ello se puede equipar al utillaje con sistemas de control de asiento. Si la máquina tiene línea neumática, estos sistemas pueden ser de funcionamiento directo o indirecto. Con sistemas de detección neumática se puede asegurar si una garra o parte móvil del utillaje no está en su posición correcta, evitando así posibles colisiones con las herramientas durante el ciclo de mecanizado o con la garra del robot durante la carga/descarga.

 

Puesta a punto previa a la puesta en máquina


Más allá de las simulaciones durante el proceso de diseño es importante realizar una puesta a punto completa antes de la entrega. Así se reduce el tiempo durante la fabricación de los primeros prototipos en la máquina. En el control dimensional realizado con MMC, no sólo deben medirse las referencias para el posicionado del utillaje en la máquina sino también dejar ajustados los apoyos y puntos de referencia para el centraje de la pieza a mecanizar.

Las pruebas hidráulicas servirán para comprobar que no existen fugas de aceite, que la secuencia de amarre está bien regulada, que la pieza se amarra sin deformarla y que existe repetitividad en el posicionado.

 

SSAB Laser Plus, el acero con planitud garantizada tras corte con láser

Un acero de SSAB de reciente lanzamiento facilita más que nunca el corte con láser. Láser Plus es una generación de aceros completamente nueva para corte con láser que viene con garantías exclusivas: máxima desviación de planitud de 3 mm/m tras el corte con láser y un radio de pliegue de 0 a 1,5 veces el grosor del material. Estas características permiten que sea posible cumplir los requisitos más exigentes en entornos de producción automatizada.


Sólo en Europa Occidental existen aproximadamente 25.000 máquinas de corte con láser y a éstas se suman 3.000 máquinas nuevas cada año. Una máquina estándar corta entre 1.000 y 2.000 toneladas de material al año. Dado que el corte con láser se utiliza para algunas de las aplicaciones de acero más complejas y precisas del mercado, SSAB ha decidido centrarse en el desarrollo del mejor producto para este fin.

Tras una estrecha colaboración con fabricantes de sistemas de corte con láser, usuarios finales, socios distribuidores y Ruukki, que se fusionó con SSAB en julio de 2014, creó Láser Plus, un acero con una superficie que está cubierta con una fina micro escala. Esto permite un corte con láser, agua y plasma de gran eficacia. La calidad del borde de corte sigue siendo excelente, incluso en grosores hasta 30 mm.

Además, las propiedades de conformado en frío de los aceros Láser Plus son excelentes y SSAB garantiza un radio de flexión interior de 0 a 1,5 veces el grosor del material, dependiendo de los niveles de resistencia en combinación con el grosor.


Ventajas en general


Con propiedades de planitud garantizadas para todos los productos de chapa gruesa y cortados a medida, así como radios de flexión interno mínimos, Láser Plus ofrece muchas ventajas a los fabricantes. "El proceso proporciona planitud óptima y mínimas tensiones internas, lo que nos permite garantizar una desviación máxima de 3 mm/m tras el corte con láser del acero Láser Plus", explica Robert Wesdijk, director de grupo de producto, flejes laminados en caliente, Europa Occidental, en SSAB. "Además, la suave calidad superficial del acero Láser Plus garantiza una velocidad de corte mayor y calidad superficial de borde de corte de primera clase".

Las pruebas de planitud en el acero Láser Plus muestran resultados únicos. Estrictas tolerancias de espesor y propiedades mecánicas constantes en todas y cada una de las entregas permiten una producción sin problemas. Las mejoras en cuanto a la planitud y el conformado establecen un indicador de propiedades del procesamiento automatizado. Láser Plus cumple los requisitos más exigentes en producción sin personal, proporciona tiempos menores de producción, menos necesidad de rehacer trabajo y la más alta precisión de los componentes y ofrece una calidad de producto superior y costes totales reducidos.



"Láser Plus es un producto en la gama alta del segmento que puede proporcionar muchos beneficios a los clientes con plazos de pedidos muy cortos y con presiones de costes", explica Wesdijk. "Con los parámetros correctos, usando Láser Plus se puede agilizar el corte hasta en un 30% y se reduce el material de desecho entre un 15 y un 20%".


Producción estrictamente controlada

"Lograr las propiedades únicas de Láser Plus requiere varios elementos, no una única solución", explica Wesdijk. Láser Plus está hecho de acero de SSAB de gran pureza, con bajo contenido de azufre, silicio y fósforo. Estas estrechas tolerancias, junto con el estricto control en el proceso de terminación, contribuyen a bajas tensiones internas, buena planitud y un comportamiento coherente. El calor en el propio tren de laminación, así como durante el proceso directo de templado, se monitoriza atentamente, con lo que se crea una superficie única. La escala correcta en la superficie es la clave para proporcionar la mejor calidad de corte con láser.

La exactitud dimensional también es clave para la fabricación de componentes de precisión. Por tanto, Láser Plus cumple estrictos estándares internos en lo que se refiere a tolerancia de espesor.

 

 

Aplicación de Láser Plus


"Láser Plus es el nuevo estándar para aplicaciones exigentes en ingeniería mecánica y construcción, así como en las industrias de automoción y electrónica, en cualquier lugar donde se requiera resistencia, alta precisión y geometría compleja", explica Wesdijk.

Un ejemplo de los beneficios de la aplicación de Láser Plus se puede ver en la producción de una rueda dentada para un cliente de SSAB de Alemania. Usando SSAB Láser Plus para el corte con láser de placa de 20 mm, el cliente evitó el largo proceso de acabado con amoladora. El resultado fue un producto final más barato y una ventaja frente a la competencia.

En el caso de un cliente de los Países Bajos, usar mecanizado de corte con láser estándar en una placa de 2,7 mm de Láser Plus proporcionó una reducción del tiempo de corte del 37% frente a materiales anteriores, así como una reducción del material de desecho del 30%.