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Tecnología para la fabricación de moldes y cavidades con máxima precisión

Células de producción para la electroerosión

G F Charmilles11/11/2008
Magnetfabrik Schamberg es especialista en Europa en imanes permanentes y grupos constructivos que se emplean en automóviles y aparatos domésticos y en la técnica de medición, de control, de regulación y de propulsión. La empresa garantiza soluciones globales que pueden realizarse en la producción de moldes propia con una electroerosión rentable y automatizada.
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Magnetfabrik desarrolla y produce en una superficie de unos 17.000 metros cuadrados imanes permanentes y grupos constructivos para distintos sectores: la industria automovilística, la técnica de propulsión, la sensórica, la técnica de medición y de regulación, construcción de aparatos y máquinas, herramientas eléctricas, aparatos domésticos, la industria textil y la técnica médica.

La solución de aplicación óptima empieza con la elección del material, que es la base del desarrollo de cada imán. Para poder garantizar en todo momento las propiedades de los materiales, Magnetfabrik Schamberg fabrica los materiales de los imanes ella misma y es la única empresa de Europa que ofrece los materiales en esa amplia cantera de producciones propias y que cubre la fabricación y el mecanizado posteriores. Los procesos de fabricación más comunes de imanes permanentes y grupos constructivos son la técnica de prensado y la sinterización en atmósferas oxidantes y con gas inerte; la inyección de uno o varios componentes; la inyección de piezas para insertar; las técnicas de pegado y de soldadura, la soldadura por láser, el encajado, etc.

Con el sistema de manejo ‘ToolMaster’ de System 3R para 216 electrodos y 12 paletas de piezas, Magnetfabrik Scramberg ha dado un paso hacia la célula de producción automatizada y con ello ha aumentado la capacidad en un tercio y el tiempo de ejecución de la máquina a 13.000 (2x6500) horas al año. Actualmente, todo indica que se puedan utilizar los mismos resultados para la célula de producción de la electroerosión de corte. La flexibilidad de estas células de producción permite en todo momento añadir otras máquinas de electroerosión de penetración o de hilo e incluso integrar fresadoras sin ningún problema.

La electroerosión es la tecnología clave para los moldes y cavidades complejas con superficies finas. Así, se puede satisfacer eficazmente las necesidades cada vez mayores en cuanto a precisión, tiempo y gastos.

Magnetfabrik Schramberg cuenta con un departamento de construcción de moldes para los procesos de prensado y de inyección, y así dispone de la competencia tecnológica en su propia casa. La electroerosión es la tecnología clave para los moldes y cavidades complejas con superficies finas. Así, se puede satisfacer eficazmente las necesidades cada vez mayores en cuanto a precisión, tiempo y gastos. Magnetfabrik Schramberg inició en 2006 el proyecto ‘célula de producción’ bajo la responsabilidad del director Heimo Hübner y con el asesoramiento de Charmilles. Los tiempos de ejecución de la máquina (24 horas, 7 días), la capacidad, la flexibilidad de las máquinas y las superficies debían aumentar. La disponibilidad de las máquinas y la exactitud en períodos largos (oscilaciones de temperatura) tenían que garantizarse. Por último, el tiempo de programación y de preparación tenía que reducirse.

La primera etapa fue una pequeña célula de producción para la electroerosión por penetración, compuesta por una Roboform 350 con Hartmetalbox y el sistema de manejo Toolmaster Versión 2.1 Duo Paket de System 3R, incluyendo la estación basculante y el plato de sujeción Dynafix para 12 paletas y 216 electrodos. Después de una exitosa fase de prueba durante medio año, en una segunda etapa se concluyó la instalación con una Roboform 350 MicroTec, de modo que actualmente, en Magnetfabrik Schramberg los procesos de electroerosión por penetración pueden realizarse de manera automatizada con una Roboform 350 y 350 MicroTec, manejadas simultaniamente por ‘ToolMaster’. Lo mismo se hizo en 2007 para la electroerosión de hilo con una Robofil 240 CC, manejada por el sistema de manipulación de piezas WokPal de 3R.

Un ‘ToolMaster’ maneja dos máquinas de electroerosión por penetración de Charmilles...
Un ‘ToolMaster’ maneja dos máquinas de electroerosión por penetración de Charmilles, de modo que la producción puede realizarse de manera constante y flexible.

Con el proceso de producción de un componente para un automóvil se puede explicar la integración de las dos células de producción. El artículo lo desarrolló el cliente junto con Magnetfabrik Schramberg, y de ahí surgió un modelo rudimentario en 3D. Se comprobó el principio funcional, se verificó en 2D y en 3D con el método de elementos finitos y se optimizó la técnica del imán. A continuación, como competencia principal de Magnetfabrik Scharamberg, se diseñó el artículo como grupo constructivo completo y de aquí se dedujo el prototipo de la herramienta para la inyección. Las comprobaciones de funcionalidad, clima, corrosión y producción fueron el siguiente paso. La herramienta se creó con cuatro cavidades dobles debido al número necesario de piezas. De la construcción del molde de inyección se dedujeron las geometrías de los electrodos, que se fabricaron en cobre, se sujetaron en el portaelectrodos, se midieron en la zona de ajustes previos, se les añadieron chips de reconocimiento y se depositaron en ToolMaster sin ningún tipo de orden. Al mismo tiempo, las piezas paletizadas también se midieron, se marcaron con los chips de reconocimiento y se colocaron en ToolMaster o WorkPal. Después, las células de producción para la electroerosión de corte y de penetración elaboraron todas las piezas previstas. Para el molde de inyección se empleó acero sintetizado, aceros finos y metales duros. Se suministraron las piezas estampadas y después se moldearon por inyección con un termoplástico de alto rendimiento. Los machos de molde mostraron una rugosidad de superficie de VDI 20-0. Con aproximadamente un 45 por ciento de la producción total, la tecnología clave es la electroerosión.

Los impulsos especiales logran las superficies más finas en la pieza con poco desgaste de los electrodos...
Los impulsos especiales logran las superficies más finas en la pieza con poco desgaste de los electrodos, de modo que la pieza del molde de inyección puede utilizarse lista para ser instalada.

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