La vida útil de les eines rotatives té una influència significativa en l’efectivitat general de la màquina. Les noves tecnologies d’estanqueïtat juguen un paper clau.
Sovint se subestima la influència de les noves tecnologies estanqueïtat utilitzades en els sistemes de portaeines rotatius, donant peu moltes vegades a dubtes sobre la fiabilitat del procés.
Amb l’avanç de la tecnologia d’eines de tall, cada vegada es confia més en la tecnologia de refrigeració interna. Això significa, en termes de tecnologia dels sistemes de portaeines rotatius, que l’emulsió de refrigeració ha d’arribar als canals de refrigeració interns a través d’una junta rotativa.
La tecnologia d'estanqueïtat augmenta la confiança en la planta i el procés.
La seguretat del procés dels sistemes d’eines juga un paper important. Quantes més eines accionades s’operin en una unitat de mecanitzat, major serà el risc que una d’elles falli i, per tant, tota la cèl·lula de fabricació es deté. Les unitats d’estanqueïtat són sovint el taló d’Aquil·les dels sistemes d’eines.
Tecnologia d'estanqueïtat EWS: a la recerca de la solució òptima.
La controvèrsia amb les tecnologies de estanqueïtat té dècades d’antiguitat. No obstant això, els requisits actuals plantegen un desafiament completament nou fins al punt que el factor d’influència de la tecnologia de estanqueïtat està aconseguint una importància significativa.
“Amb la introducció de la tecnologia EWS Matrix Seal, vam obtenir una solució que garantia 25 bar per als segells en tot el rang de velocitat de les nostres màquines”, diu Lorenzo La Rosa, Team Leader Application Engineering en DMG MORI Management GmbH. Si es necessitava més pressió, hi havia juntes rotatives addicionals disponibles. Amb bona qualitat d’emulsió, aquests podien proporcionar una resistència a la pressió de fins a 70 bar, que era necessària per al perfil de requisits de les màquines d’alta tecnologia.
El problema del lubrificat de superfícies.
L’estàndard de qualitat de les màquines és molt alt perquè sovint treballen al límit del tècnicament possible i, en general, les 24 hores del dia. El problema és que totes les tècniques d’estanqueïtat requereixen oli de l’emulsió per a lubrificar el llavi d’estanqueïtat o les superfícies. Fins i tot un procés de rodatge en sec corre el risc de causar un mal inicial al joc de juntes. En el seu lloc, utilitzar una tecnologia de funcionament en sec no és una alternativa assenyada, ja que és fins a cinc vegades més cara.
Desafiament: controlar la pressió i treballar en sec.
D’una banda, la nova tecnologia de pas rotatiu consistia a controlar de manera de confiança pressions de fins a 70 bar en una unitat de motlle recta sense claveguera de sortida compensat. D’altra banda, havia de ser capaç de funcionar en sec sense restriccions i ser compacte i, per descomptat, econòmic. “Va ser la interacció de les diverses variables influents el que primer va haver d’analitzar-se. Les forces de fricció, la hidrostàtica, les geometries dels components i les tecnologies de fabricació van haver d’optimitzar-se i coordinar-se”, diu Michael Wiesenberg, director de projectes de tecnologia d’estanqueïtat en EWS.
Eureka! EWS HPC-Line: ceràmica d'alta pressió per a aconseguir la màxima seguretat.
El resultat va ser la EWS HPC-Line (High Pressure Ceramic). En el cor de la unitat d’estanqueïtat de cartutx a base de ceràmica hi ha dos elements anulars muntats coaxialmente que suren a l’interior. Quan s’utilitza el sistema d’eines, els elements d’estanqueïtat entren en contacte amb els flancs tangencials del sistema de suport en mil·lisegons. Durant aquest procés, els elements d’estanqueïtat es detenen i segellen contra el sistema de suport giratori en contacte per fricció.
Les superfícies de rodadura polides i una cambra de pressió optimitzada geomètricament redueixen al mínim la força de fricció* (Fr = µ x Fp), creant així el requisit previ per a transmetre fins a 100 bar de pressió, a velocitats de fins a 12.000 rpm. La fugida mínima que es produeix durant el procés de tancament del segell es dissipa sense pressió en el costat de la màquina a través d’una cambra d’expansió.
Fr = Força de fricció
µ = Factor de fricció
Fp = Força de compressió
HPC-Line de EWS estableix nous estàndards per a eines motoritzades amb pas rotatiu axial. El kit d’estanqueïtat és capaç de cobrir 70 bar fins a 12.000 rpm.