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Alta Velocidad - Centros Tecnológicos

Fatronik, en constante evolución

Marta Torres15/09/2001
Durante el pasado año, el centro tecnológico Fatronik afrontó una particular revolución tranquila. Gracias a ella, Fatronik amplió sus áreas de actuación de la máquina herramienta a la aeronáutica y a las energías renovables, rediseñó su organigrama, y empezó a planear su nueva sede, que se hará realidad este año. Su estrategia le ha llevado a abordar líneas específicas de especialización, como la cinemática paralela o el mecanizado a alta velocidad, y finalmente, a optar por sectores vanguardistas como el ensamblaje de componentes aeronáuticos.
En su informe del año 2000, el director gerente de Fatronik, Luis Goenaga, destaca expresamente los resultados de este entro tecnológico en áreas de investigación estratégica relacionadas con la fabricación de alto rendimiento, las estructuras ligeras y la cinemática paralela.

En el tema que nos ocupa, la alta velocidad, el centro ha desarrollado en el año 2000 todas sus investigaciones en el área de la máquina herramienta. Es bastante significativo señalar que la gran mayoría de proyectos que ha realizado el centro en

colaboración con empresas (catalogados como investigación competitiva bajo contrato) eran desarrollos de mecanizado a alta velocidad o bien alto rendimiento, dato que dice bastante acerca de los intereses actuales de la industria.

A estos proyectos hay que añadir otro de cariz estratégico acerca del desarrollo de módulos de mecanizado de alta velocidad para su integración en líneas flexibles.

Nueva generación de máquinas

La investigación estratégica acerca de la alta velocidad desarrollada por Fatronik ha trabajado en una nueva generación de máquinas que integren la productividad de las máquinas transfer con la flexibilidad de los centros de mecanizado. Se trata de un proyecto de cooperación entre las cuales colabora Etxe-Tar, cuyos resultados se presentaron en la pasada feria de máquina herramienta de Bilbao.

Esto se consigue mediante el desarrollo de los módulos de mecanizado ágiles. El módulo está accionado mediante motores lineales con lo que se consiguen aceleraciones del orden de los 20m/s2 y velocidades de 120 m/min en los tres ejes lineales. A esto se añade un husillo principal con alta velocidad de giro y cambios rápidos de herramientas.

De este desarrollo se consigue un centro de mecanizado de gran productividad y elevada dinámica que requiere del desarrollo de nuevos procesos. Respecto a este punto, Fatronik ha probado el fresado por interpolación y el roscado por fresa.

Colaboraciones con empresas

Como se ha explicado más arriba, Fatronik llevó a cabo cuatro proyectos relacionados con la alta velocidad (tres directamente y otro relacionado con el alto rendimiento).

Los proyectos trataban acerca del comportamiento de los husillos a bolas de alta velocidad, la célula de fresado inteligente en alto rendimiento para fabricar moldes y matrices, el desarrollo de una nueva generación de máquinas a alta velocidad con una buena relación calidad/precio y finalmente el mecanizado de alto rendimiento aplicado al mecanizado de matrices de forja y moldes de inyección.

Proyectos de alta velocidad

Comportamiento de los husillos a bolas de alta velocidad

Este proyecto tenia como objeto delimitar claramente el desgaste y la vida útil de un husillo a bolas cuando trabaja a alta velocidad. Para ello se ha estudiado la capacidad de los accionamientos basados en husillos a bolas para afrontar los requisitos de precisión y velocidad de los fabricantes de máquina herramienta. Sin embargo, incrementar la velocidad en un mecanismo basado en husillos a bolas presenta diversas restricciones mecánicas:la velocidad periférica de los elementos rodantes y la velocidad crítica del eje del husillo.

Por tanto había que delimitar ambos factores, por lo que se ha realizado un estudio de la cinemática de las bolas rodantes y del comportamiento dinámico del eje del husillo.

Desarrollo de una nueva generación de máquinas de alta velocidad que por precio, prestaciones y calidad sean referentes en el mercado

En colaboración con Ibarmia, Se ha conseguido una nueva serie de máquinas con un gran incremento tanto en la aceleración(8 m/s2 X - 10m/s2 Y, Z) como en las velocidades de avance (60 m/min). Con esto se reducen los tiempos de mecanizado y por tanto, se aumenta la productividad.

La velocidad de cabezal de esta máquina alcanza los 15.000 rpm.

Mecanizado de alto rendimiento aplicado al mecanizado de matrices de forja y moldes de inyección

Forman parte de este proyecto la resolución de un conjunto significativo de moldes y matrices cedidas por empresas. Para ello se ha utilizado una fresadora pórtico de alta velocidad, tecnología CAM y simulación de procesos. El objetivo era desarrollar estrategias de corte que aumenten la productividad, además de la calidad dimensional y superficial de los mecanizados.

Con esta actividad, el centro ha adquirido experiencia en el mecanizado de alta velocidad de moldes y matrices, cuyos aspectos más destacables son:

- Mecanizado de piezas de geometría superficial compleja

- Durezas elevadas de material de pieza por encima de 30-52 HRc.

- Mecanizado con herramientas de diámetro pequeño y gran esbeltez, incluso en moldes de tamaño medio - grande.

- Caudales de viruta entorno a 300 cc/min en aceros en aceros templados a 2.400 rpm

- Excelente calidad superficial

Proyectos de alto rendimiento

Célula de fresado inteligente en alto rendimiento para fabricar moldes y matrices - Se denomina proyecto HISIM y se realiza en colaboración con la firma Goratu. Consiste en el desarrollo de una fresadora pórtico de alta velocidad provista de un sistema de motorización de proceso. Ha sido adaptada para el mecanizado completo de moldes y matrices de tamaño medio.

Investigación de vanguardia

Aeronáutica

El papel de Fatronik en el desarrollo de la industria aeronáutica tiene mucho que ver con el trabajo de este centro en desarrollos de cinemática paralela. Fatronik participa y coordina el proyecto de ámbito europeo MACH21 (dentrodel programa Growth), que quiere dar un impulso a este método de fabricación mediante el estudio de su aplicación en diversos sectores, todos ellos potenciales usuarios de las máquinas.

Fatronik se encarga también de la ejecución de diversas tareas técnicas entre las que destaca la dedicada a diseñar y construir soluciones de cinemática paralela para su aplicación al ensamblaje aeronáutico.

La experiencia de Fatronik en este sector incluye además la investigación especializada en tecnologías mecatrónicas, automatización de procesos de remachado y taladrado, además de una amplia experiencia en la automatización del ensamblaje. Fatronik cuenta además con diversas patentes en proceso acerca de estas materias.

Fatronik apuesta por el futuro

El Centro Tecnológico Fatronik está orientado hacia las tecnologías de base mecatrónica. Se define como el “Centro tecnológico de diseño y producción industrial” y aglutina disciplinas complementarias como la mecánica,

la electrónica y la informática.Nació hace 14 años en Elgoibar fruto de la unión de una serie de empresas vascas que querían apostar por la investigación. En la actualidad, componen Fatronik las compañías:

Ona Electroerosión, Fresadoras Lagun, Industrias Anayak, Geminis, Ladarasa, Doimak, Zayer, Etxe-bar, Sacem, Metalúrgica Burceña, Maquinaria JAtor, Ibarmia, Atera, Tekniker.

Su objetivo era atender las necesidades del sector de la máquina-herramienta mediante una política de especialización en líneas de importancia estratégica. Esta apuesta ha llevado al centro a orientarse hacia disciplinas de vanguardia,como la aeronaútica y las energías renovables.

Además de este cambio de orientación, el centro ha reestructurado su organigrama para adaptar las áreas de conocimiento a las necesidades generadas por la industria.

Fatronik ha participado en varios proyectos europeos mediante consorcios de alto nivel y es parte activa en diversos foros internacionales.

La última apuesta de Fatronik es la nueva sede del Centro Tecnológico, que responde a la necesidad del centro de invertir en su desarrollo y necesidades futuras.

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