La vida útil de las herramientas rotativas tiene una influencia significativa en la efectividad general de la máquina. Las nuevas tecnologías de estanqueidad juegan un papel clave.
A menudo se subestima la influencia de las nuevas tecnologías estanqueidad utilizadas en los sistemas de portaherramientas rotativos, dando pie muchas veces a dudas sobre la fiabilidad del proceso.
Con el avance de la tecnología de herramientas de corte, cada vez se confía más en la tecnología de refrigeración interna. En términos de tecnología de los sistemas de portaherramientas rotativos: la emulsión de refrigeración debe llegar a los canales de refrigeración internos a través de una junta rotativa.
La tecnología de estanqueidad aumenta la confianza en la planta y el proceso.
La seguridad del proceso de los sistemas de herramientas juega un papel importante. Cuantas más herramientas accionadas se operen en una unidad de mecanizado, mayor será el riesgo de fallo y, por tanto, toda la célula de fabricación se detiene. Las unidades de estanqueidad son a menudo el talón de Aquiles de los sistemas de herramientas.
La controversia con las tecnologías de estanqueidad tiene décadas de antigüedad. Sin embargo, los requisitos actuales plantean un nuevo desafío, hasta el punto de alcanzar una importancia significativa en la tecnología de estanqueidad.
Según Lorenzo La Rosa, Team Leader Application Engineering en DMG MORI Management GmbH: «Con la introducción de la tecnología EWS Matrix Seal, obtuvimos una solución que garantizaba 25 bar para los sellos en todo el rango de velocidad de nuestras máquinas.» Si se necesitaba más presión, había juntas rotativas adicionales disponibles. Con buena calidad de emulsión, estos podían proporcionar una resistencia a la presión de hasta 70 bar, que era necesaria para el perfil de requisitos de las máquinas de alta tecnología.
El problema del lubricado de superficies.
El estándar de calidad de las máquinas es muy alto, llegando a trabajar al límite de lo técnicamente posible e incluso las 24 horas. El problema es que todas las técnicas de estanqueidad requieren aceite de la emulsión para lubricar el labio de estanqueidad o las superficies. Incluso un proceso de rodaje en seco corre el riesgo de causar un daño inicial al juego de juntas. En su lugar, utilizar una tecnología de funcionamiento en seco no es una alternativa sensata, ya que es hasta cinco veces más cara.
Desafío: controlar la presión y trabajar en seco.
La nueva tecnología de paso rotativo consistía en controlar presiones de hasta 70 bar en una unidad de molde recta sin husillo de salida compensado. También tenía que ser capaz de funcionar en seco sin restricciones y ser compacta y, por supuesto, económica. «Fue la interacción de las diversas variables influyentes lo que primero tuvo que analizarse. Las fuerzas de fricción, la hidrostática, las geometrías de los componentes y las tecnologías de fabricación tuvieron que optimizarse y coordinarse», dice Michael Wiesenberg, director de proyectos de tecnología de estanqueidad en EWS.
¡Eureka! EWS HPC-Line: cerámica de alta presión para conseguir la máxima seguridad
El resultado fue la EWS HPC-Line (High Pressure Ceramic). En el corazón de la unidad de estanqueidad de cartucho a base de cerámica hay dos elementos anulares montados coaxialmente que flotan en el interior. Cuando se utiliza el sistema de herramientas, los elementos de estanqueidad entran en contacto con los flancos tangenciales del sistema de soporte en milisegundos. Durante este proceso, los elementos de estanqueidad se detienen y sellan contra el sistema de soporte giratorio en contacto por fricción.
Las superficies de rodadura pulidas y una cámara de presión optimizada geométricamente reducen al mínimo la fuerza de fricción* (Fr = µ x Fp), creando así el requisito previo para transmitir hasta 100 bar de presión, a velocidades de hasta 12.000 rpm. La fuga mínima que se produce durante el proceso de cierre del sello se disipa sin presión en el lado de la máquina a través de una cámara de expansión.
Fr = Fuerza de fricción
µ = Factor de fricción
Fp = Fuerza de compresión
HPC-Line de EWS establece nuevos estándares para herramientas motorizadas con paso rotativo axial. El kit de estanqueidad es capaz de cubrir 70 bar hasta 12.000 rpm.