Estrategia de sujeción: caso EWS y HAINBUCH

Estrategias de sujeción

Caso real de EWS: Cómo aumentar la producción con un cambio de estrategia en tecnología de sujeción. 

Procesos eficientes y máquinas automatizadas: los dispositivos de sujeción de HAINBUCH favorecen la automatización en EWS y eliminan los procesos de configuración.

Cuando el fabricante de portaherramientas EWS realineó su estrategia de producción para dos componentes, uno de alta precisión y otro de 4 filos, apostó sin dudarlo por los dispositivos de sujeción de HAINBUCH. El objetivo es conseguir procesos más eficientes, automatizando donde tenga sentido hacerlo, para aliviar el trabajo de los empleados y simplificar los procesos de preparación. El mandril TOPlus Premium permite la producción sin operarios con un proceso seguro. El mandril de 4 mordazas Inoflex garantiza la producción de dos componentes en una sola máquina, eliminando así la necesidad de cambiar el mandril. 

mandril TOPlus premium de HAINBUCH
Mandril TOPlus Premium de HAINBUCH

Las señales apuntan a la automatización

EWS invierte en las líneas de producción más modernas para garantizar la más alta calidad y el diseño óptimo de sus productos en términos de forma y función. El Departamento de Optimización y Automatización de Procesos se fundó en 2018 con el fin de seleccionar las mejores máquinas (con todos los equipos auxiliares), dispositivos de sujeción y herramientas, así como de la conexión de robots. Lo que había sido una piedra en el zapato durante mucho tiempo era el proceso de mecanizado de un componente de alta precisión, concretamente un soporte básico en una máquina Hardinge.

“Un empleado insertaba las piezas a mano en un dispositivo de sujeción de fabricación propia. Luego había que ajustarlas manualmente hasta que la concentricidad fuera correcta y girar con fuerza. Esto llevaba mucho tiempo y era altamente ineficiente para nosotros. Decidimos cambiar para agilizar el proceso de amarre y torneado duro y también para automatizarlo”, dice Aristeidis Kalagkanis, responsable del departamento.

EWS solicitó entonces a Emag un torno vertical VL4 con una estación de recogida y una estación de medición integradas. Emag debía proponer el dispositivo de sujeción. Los requisitos eran: fiabilidad del proceso, una concentricidad de ≤ 5 μm y alta rigidez. La solución ofrecida, para garantizar la concentricidad, era un dispositivo de sujeción de un competidor de HAINBUCH. Sin embargo, según Kalagkanis, los dispositivos de sujeción eran extremadamente caros y EWS no tenía nada que ver con este fabricante de dispositivos de sujeción. “Lo que el campesino no conoce, no lo compra ni lo come”, dice Kalagkanis con una sonrisa.

colaboracion EWS HAINBUCH
Renee Reuter (HAINBUCH) y Aristeidis Kalagkanis (EWS) con el cabezal de sujeción TOPlus Premium de HAINBUCH

Existe una buena conexión con HAINBUCH desde hace años. Casi todos los tornos están equipados con mandriles Spanntop nova o Spanntop mini y estamos muy satisfechos con ellos. Sin embargo, desde EWS nunca les habíamos plateado unos requisitos de precisión tan concretos. Después de una consulta interna y a petición de la dirección, se contactó con Renee Reuter, asesor técnico de HAINBUCH, que examinó todo en el sitio y propuso el portabrocas TOPlus Premium de alta precisión con los cabezales de sujeción premium. Además del alto nivel de precisión, la gran carrera de apertura facilita la carga automática de la máquina. TOPlus Premium no se ve afectado ni siquiera si la pieza de trabajo recibe un ligero toque durante la carga. A pesar de su alto nivel de precisión, es robusto y el proceso se mantiene estable. EWS aceptó la propuesta.

“Después de que todo había sido entregado, configurado y programado, notamos que salían partes que no tenían la concentricidad requerida. Revisamos el proceso conjuntamente y llevamos a cabo varias series de mediciones. Para nosotros era importante recibir un soporte inmediato por parte de HAINBUCH. El Sr. Reuter siempre estuvo en nuestra casa”, explica Kalagkanis.

“Resultó ser debido a la geometría de la pieza de trabajo. El problema era que el portaherramientas tenía un mango redondo y dientes dentados en la parte posterior. En el punto donde se estira, es redondo pero interrumpido. Como resultado, el cabezal de sujeción no sujetaba completamente. Hicimos nuevos cabezales de sujeción con un vástago para sujetar el pequeño collar delantero y tener un soporte y las precisiones de ≤ 5 μm se lograron rápidamente”, agrega Reuter.

portabrocas
El portabrocas recoge el soporte básico de la estación de recogida.

La máquina ahora puede funcionar hasta 3 horas sin operador y con una total fiabilidad del proceso. Gracias a la sujeción envolvente, la protección contra virutas y el lavado, el mandril es prácticamente inmune a la suciedad. Además, el tope delantero, que golpea la pieza de trabajo en la parte delantera, también proporciona una cubierta limpia. La elección p-Station está equipada con 20 componentes y lleva solo 5 minutos, con lo cual los empleados pueden ocuparse de otras tareas. La calidad característica de EWS mediante procesos manuales ahora se consigue también de forma automática, con un tiempo de preparación reducido al mínimo.

Kalagkanis lo explica: “En EMAG, fabricamos componentes con tamaños de lote de entre 30 y 200 de una familia con diferentes diámetros. Solíamos tener que reemplazar y alinear todo el dispositivo. Ahora solo cambiamos el cabezal de sujeción premium con el dispositivo de cambio en segundos, sin alinear. Ahorramos alrededor de 15 minutos por trabajo al cambiar de dos a tres trabajos por día. Además, esto hace que el cambio sea mucho más fácil para los empleados”.

Gemelo digital

Gemelo digital

EWS utiliza la tecnología del gemelo digital en su propia cadena de producción con la intención de ofrecer a los clientes los datos online.

Todas las propiedades de un vistazo a través del modelo 3D virtual

Como fuente impulsora de la Industria 4.0, la ingeniería mecánica y de producción está experimentando muchos cambios. Procesos como la programación de máquinas-herramienta controladas por CNC o máquinas de medición requerían, hasta hace poco, una gran inversión de tiempo y dinero. Hoy en día, estos recursos se optimizan con la máquina virtual (VM) o el software CAM inteligente que, a su vez, repercuten en una significativa mejora de los procesos, cada vez más eficientes y seguros.

El gemelo digital: el mundo real en realidad virtual.

Una tecnología que permite realizar experimentos virtuales en la fábrica, probando diferentes técnicas, para ver qué funciona y qué no.

Un gemelo digital es el modelo virtual en 3D de un producto que representa el mundo real con la mayor precisión posible. Permite, por ejemplo, la lectura directa de tolerancias de forma y posición, la rugosidad superficial permitida o la simulación detallada de cadenas de procesos completas. Forma la base para la colaboración de una amplia variedad de sistemas.

El gemelo digital en EWS

Los expertos de EWS lo utilizan con éxito en su propia cadena de producción, entre otras cosas, adjuntando la llamada información de fabricación del producto (PMI) al modelo 3D. Una tecnología que facilita significativamente a los clientes la simulación del proceso de mecanizado al proporcionar datos de productos en 3D generados de conformidad con la norma DIN 4000.

Al construir una réplica digital del producto y el entorno en el que opera, se puede hacer una predicción exacta de todo lo que sucederá en el mundo físico. Una de las principales ventajas de los gemelos digitales es que permitirán detectar problemas con antelación y resolverlos más rápidamente. 

Una tecnología disruptiva que será vital en el auge y desarrollo de la 4ª Revolución Industrial.

tecnología de sensores para herramientas eléctricas

EWS.CyberCon4 – Tecnología de sensores para herramientas eléctricas

EWS desarrolla su propia tecnología de sensores como parte del concepto Industria 4.0.

Con CyberCon4, EWS entra en la era de la transformación digital al proporcionar al usuario una visión digital de los procesos cinemáticos de su herramienta. Un portaherramientas equipado con esta tecnología, recibe datos de forma exhaustiva para comprobar y controlar la herramienta en uso. Esta recogida de datos facilita tanto la prevención de daños en la máquina como la recopilación de datos para la gestión del almacén.

La visión digital para captar procesos cinemáticos

Un concepto de transformación digital pensado para ofrecer a los usuarios el más alto estándar posible. Los datos recogidos pueden leerse en una tableta o un smartphone a través de una aplicación.

Sin embargo, esto es solo una muestra de las múltiples posibilidades que ofrece. CyberCon4 es un componente básico de todo el concepto IoT (Internet of Things) de EWS. Además de la tecnología de sensores, se utilizan nuevas características tecnológicas, como el nuevo concepto de sellado HPC-Line.

La comunicación inteligente al alcance de las herramientas eléctricas

Hasta ahora, los sistemas de herramientas accionadas por motor eran todavía componentes de máquinas clásicas o componentes mecánicos sin características inteligentes. El reto de la Industria 4.0 es construir herramientas y máquinas inteligentes que puedan integrarse en los procesos digitales.

Características principales

  • Permiten eliminar tiempos de inactividad y evitar graves daños debido al sistema de herramientas inteligente.
  • Se determinan los ciclos de mantenimiento mediante el uso de algoritmos.
  • La tecnología de sensores está abierta a otros sistemas.
  • Posibilita la gestión de datos, tanto internos como externos.
  • Tecnología de sensor EWS basada en tecnología BLE (Bluetooth Low Energy)

Una tecnología de sensores altamente eficiente que llegará próximamente a nuestro país. Contacte con nuestro Departamento Comercial / Oficina Técnica para conocer más detalles sobre EWS.CyberCon4

tecnologia de estanqueidad EWS

A toda máquina: altas revoluciones y alta presión de refrigerante ya son compatibles

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. 

sellado radial

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. 

grafica comparativa

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. 

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