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Todos los troqueles de embutición profunda necesitan una fuerza de retención para poder realizar embuticiones sin generar pliegues y arrugas. Esta fuerza de retención se puede realizar mediante el uso de prensas de doble efecto (muy poco usadas a día de hoy y un producto casi descatalogado) o mediante sistemas de cilindros de presión incorporados en el troquel o mediante cojines en la base. Inicialmente los cojines en la base eran neumáticos, pero la necesaria evolución tecnológica nos ayudó al desarrollo del cojín de base hidráulico allá por el año 1990 y en el año 2017 al cojín servo-mecánico.
Aunque todavía en FAGOR ARRASATE podemos fabricar prensas de doble efecto y cojines de base neumáticos para embutición, se consideran productos ya conocidos y no tienen su apartado en estas líneas.
Sectores Automoción
Tecnologías Prensas mecánicas Prensas hidráulicas Troqueles
Las ventajas principales del cojín hidráulico respecto a los cojines neumáticos o los cilindros de presión en troquel son:
En la siguiente imagen se pueden observar un ciclo entero de trabajo y las nueve posibles fases del cojín.
Todas estas variables son introducidas en el HMI, obteniendo diferentes configuraciones posibles de funcionamiento del cojín.
Uno de los aspectos a mejorar del cojín hidráulico es el de la disminución del consumo energético.
Partiendo del cojín hidráulico estándar como referencia, tenemos varias soluciones totalmente diseñadas para reducir el consumo energético. Una de ellas, con moto bombas de caudal variable, consigue reducir el consumo gracias a un control propio de auto-ajuste que permite reducir el caudal necesario, adecuándose a las necesidades reales de cada ciclo. La segunda de ellas, el concepto High-Low pressure, es una solución pensada en el proceso de embutición y subida actual, en la que instalación se dimensiona atendiendo a las necesidades del proceso. Finalmente, una última solución suma a la anterior idea de High-Low pressure un sistema de servo-bombas para regenerar la mayor parte de la energía consumida durante el proceso de embutición. La energía consumida normalmente durante la laminación del aceite es devuelta a la red de manera controlada.
Tal y como se ha mencionado en el apartado del cojín hidráulico, una de las principales áreas de mejora está en materia de reducción del consumo energético y de regeneración de energía. El cojín hidráulico, tecnología en la que FAGOR ARRASATE nos posicionamos como uno de los líderes del mercado en conocimiento y precisión de la misma, es un producto con un gran potencial de mejora en eficiencia energética.
Considerando que las servo prensas tienen cada vez una mayor presencia en el mercado internacional, se decidió desarrollar un nuevo concepto de cojín servo-mecánico: e-cushion. El e-cushion mantiene todas las virtudes mencionadas para el cojín hidráulico (pre-aceleración, control de fuerzas, pick-ups, etc.) y se le suma una gran mejora en cuanto al consumo energético y la posibilidad de realizar fuerza incluso durante la subida del carro (posibilidad muy interesante en piezas que necesiten ciclos oscilantes y o fuerzas en subida para el control del “spring back”, etc.).
Este nuevo concepto sustituye la hidráulica por motores eléctricos servo, y mediante un mecanismo de piñón-cremallera transforma la energía eléctrica del servo-motor en la fuerza mecánica necesaria para el proceso de embutición del troquel.
Esta solución nos permite crear una arquitectura ideal en las prensas con tecnología servo en el accionamiento principal de la prensa. El control se ha realizado en las plataformas comerciales. Aunque la inversión inicial es mayor, el plazo de amortización calculado es de 32 meses (considerando la mejora energética y la reducción del mantenimiento). Como dato significativo, cabe indicar que la eficiencia energética de la prensa es de un 50% (más cuanto más se utilice el cojín) en algunas piezas si la comparamos con su predecesor cojín hidráulico.
El e-cushion de FAGOR ARRASATE ya está en el mercado y los resultados son satisfactorios.