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Con más de 30.000 kN de fuerza, su robustez y automatización las convierten en la solución ideal para los nuevos retos de la industria.
La industria del automóvil se enfrenta al gran reto de reducir peso de los vehículos para disminuir las emisiones de estos, sin que eso afecte negativamente a la seguridad de los coches.
Para ello, en los últimos años se ha visto una evolución de los procesos de fabricación de las piezas del chasis y los refuerzos, trasladando, por ejemplo, las piezas tradicionalmente estampadas en frío a la estampación en caliente, o introduciendo nuevos procesos como la estampación con diferentes espesores, los taylor blanks.
Para lograr esta reducción de peso los fabricantes de acero han desarrollado nuevos materiales HSS (High- Strength Steel) y progresivamente materiales UHSS (Ultra High-Strength Steel), que suponen un reto para los estampadores, cuyas piezas requieren una fuerza cada vez de mayor, proporcionalmente al aumento de la dureza de estos nuevos materiales.
Trabajar con los nuevos HSS y UHSS también representa un reto para los fabricantes de prensas. El gran tonelaje de estos equipos requiere que estén específicamente diseñadas y construidas para soportar las tensiones muy elevadas producidas durante el conformado y el corte de estos nuevos materiales tan duros.
De igual manera, los requerimientos de este tipo de equipos son mayores en lo que respecta al software y el control, sistemas de supervisión del proceso y el soporte en línea.
Sin embargo, en el mercado el reto de este tipo de tecnología se convierte en una oportunidad de crecimiento y rentabilidad para quienes tienen la capacidad de producir estas piezas de chasis estructurales y de refuerzo en HSS y UHSS. Esto permite diferenciarse de los competidores ofreciendo soluciones que no están al alcance de la mayoría, con un coste por pieza optimizado. De hecho, algunos OEM están proponiendo estos aceros en nuevas plataformas como alternativa a la tecnología de Press Hardening.
Ante estas nuevas exigencias del mercado las grandes prensas transfer se están consolidando como la solución ideal para la producción de piezas estructurales y de refuerzo de chasis en HSS, habitualmente realizadas en líneas de prensas, de forma eficiente, productiva y rentable.
En general, se trata de prensas servo, pero también de prensas con fuerza superior a 30.000 – 36.000kN, mesas grandes, de hasta 7,5 metros (300 pulgadas), y equipadas con sofisticados sistemas de automatización.
Este tipo de grandes prensas son una alternativa mucho más productiva a cualquier proceso de estampación en caliente, y una alternativa real a las pequeñas líneas tándem de tamaño medio. Sin olvidar que, por sus dimensiones, estas prensas son capaces de producir dos piezas por golpe, derecha e izquierda, por ejemplo en el caso de piezas simétricas de la parte inferior y superior de la carrocería.
Para este tipo de equipos es de gran importancia contar con prensas robustas, diseñadas por un proveedor con experiencia contrastada, y que incluyan una automatización rápida, totalmente automática y de fácil manejo.
En este sentido, Fagor se caracteriza por ofrecer un producto adaptado a las necesidades de cada cliente, que se define en un trabajo conjunto de colaboración, buscando una relación de confianza mutua y de larga duración.
Con la primera prensa de 30.000 kN fabricada a principios de los 80, Fagor ofrece experiencia y referencias que garantizan la fiabilidad del producto. Además, con una solución completa 100% Fagor Arrasate, que incluye prensa y automatización, se garantiza una óptima sincronización.
Las grandes prensas transfer consiguen un mejor ROI (Return of investment) que el resto de líneas de estampación gracias a sus características. En concreto:
MENOR NÚMERO DE MÁQUINAS
MENORES COSTES DE MANTENIMIENTO
MENOR ESPACIO REQUERIDO
MENOR INVERSIÓN INICIAL PARA COMPRA EQUIPOS
MAYOR RENDIMIENTO Y MEJOR OEE
Uno de los aspectos más críticos a la hora de diseñar estas prensas transfer son las grandes estructuras que requieren. Para garantizar su robustez y seguridad es necesario un exhaustivo y riguroso cálculo FEM (Finite Element Method) de todas las partes que conforman la estructura. De igual modo, es necesario tener en cuenta las fuerzas de calibración cuando la máquina necesita ser diseñada para ese fin, debido al proceso o a la alta resistencia del material que trabajará.
Para equipar este tipo de prensas Fagor ha desarrollado un cojín electrónico CN que ha estado funcionando en una gran prensa de transferencia desde hace más de 3 años. Es capaz de devolver la energía a la prensa (mínimo 30%), un aspecto muy interesante para las prensas servoaccionadas.
Este cojín también dispone de características especiales como el control de la fuerza inversa y puede mejorar la calidad de embutición.
En el caso de que se requiera la fabricación de piezas de mayor tamaño, existe la posibilidad de emplear dos prensas transfer en tándem, aumentando el tamaño de las piezas hasta 1800 mm de ancho.
Para tal fin Fagor ha desarrollado la capacidad de hacer funcionar las dos prensas juntas sincronizadas en posición, incluso en el caso de prensas convencionales con volante de inercia. Además, es posible hacer funcionar estas instalaciones a velocidad máxima. El valor depende del tamaño de la pieza en bruto, pero en todo caso se alejan de los índices de producción de una línea de prensas separadas en tándem. Estas líneas se denominan Flex Cell por su capacidad de hacer funcionar ambas prensas separadas con piezas más pequeñas.
El concepto de automatización de Fagor está enfocado en aumentar la productividad, el OEE y reducir la mano de obra necesaria para operar una instalación de este tamaño y sofisticación tecnológica. Las prensas están totalmente automatizadas con soluciones 100% propias de Fagor Arrasate, como los sistemas de transfer o los desapiladores pick-up.
Una solución totalmente integrada que optimiza las operaciones de fabricación y el mantenimiento gracias a lo siguiente:
- Mejora de la sincronización (aumento de la productividad). - Opciones para simular toda la instalación. - Ayuda en la optimización de las cadencias gracias a herramientas digitales propias (Syncro).
En lo que respecta a los desapiladores pick-up, este tipo de prensas se pueden equipar con 2 tipos de distintos:
El CL es capaz de trabajar con piezas de hasta 2000x1000mm a una velocidad máxima de 28spm.
El modo CT trabaja con formatos de hasta 2000x1200mm a una velocidad máxima de 35spm.
Posibilidad de girar la pieza en bruto con un tercer eje adicional.
La estructura consiste en un alimentador único y dos carros de carga de forma que el alimentador puede cambiar de uno a otro evitando la pérdida de tiempo. El desapilador puede estar dotado de otras manipulaciones como la rotación.
Este desapilador se utiliza en algunas instalaciones con líneas de alimentación. Al final de la línea hay una cizalla para cortar la bobina y el desapilador toma la pieza en bruto para alimentar la prensa.
En este caso el desapilador está equipado con dos alimentadores y dos carros de carga, recogiendo piezas en bruto de la misma estación y cambiando a la segunda cuando se termina la primera pila.
Este modelo cuenta con un nuevo desarrollo llamado CT Automatic. La característica principal del equipo es que no hay necesidad de mano de obra. El concepto de automatización total incluye la carga en blanco al desapilador utilizando tecnología AGV.
Fagor dispone de 8 modelos diferentes para diferentes cabezales y matrices, dimensiones configurables y ajustables.
Se pueden programar diferentes ciclogramas con el movimiento de transfer de control:
Una de las principales características del control de automatización es que es capaz de diagnosticar el límite de cada eje del transfer. Cambiando los datos del ciclograma, se calcula el límite eje de la transferencia y se fija la velocidad máxima de la prensa.
Para conseguir un rendimiento óptimo de la prensa transfer para cada pieza, Fagor Arrasate proporciona un soporte completo, que incluye:
Sincro
Syncro es un software de optimización de la producción desarrollado por Fagor, válido tanto para prensas convencionales como para servoprensas. Sus principales características son las siguientes:
Estas características posibilitan una serie de ventajas:
Sistema antivibración
El nivel de vibración de los sistemas de automatización es uno de sus aspectos críticos. Para ello Fagor ha desarrollado un sistema que reduce significativamente el nivel de vibración de la barra transfer, de modo que mejora su comportamiento y estabilidad.
En lo que respecta a las garras, se pueden utilizar garras manuales con un sistema de sujeción rápida, o se puede integrar el sistema de manipulador flexible patentado de Fagor.
Con el uso de esta solución, denominada Stack Flex, es posible emplear un único manipulador para todas las referencias, por lo que no requiere almacenamiento. El tiempo de cambio de referencia será más corto, con menos tiempo de inactividad y menos espacio en el suelo.
Con el fin de disponer de una instalación completamente automatizada existe la opción de realizar un cambio de troquel automático, con un tiempo optimizado a 3 minutos. Existe la posibilidad de realizar una extracción o introducción individual con la ayuda de la HMI.
Uno de los principales requisitos de este tipo de instalaciones es disponer de un HMI totalmente integrado en la prensa. A este respecto, el hecho de que Fagor sea el fabricante de prensas y automatización supone las siguientes ventajas:
Las nuevas posibilidades que ofrecen las nuevas tecnologías de digitalización 4.0 son la mejor herramienta para sacar el máximo rendimiento a las grandes prensas transfer. Para tal fin Fagor ha desarrollado herramientas digitales como Smart Connect:
Su objetivo es incrementar el OEE mediante la mejora de la disponibilidad, el rendimiento y calidad, al tiempo que se reduce el consumo de energía.
Para conseguirlo se instala un iPC central en una capa superior a la del control de la máquina para evitar cualquier interferencia inesperada con el control de la máquina, donde se almacena la información de los diferentes sensores, el PLC de la prensa o los controles, para facilitar el análisis de los datos más tarde.
Esta información puede ser visualizada con FA link Map, el sistema de monitorización de Fagor, tanto si la información está almacenada en la propia máquina o en la nube de Fagor.
Con esta información se ofrecen 2 tipos de servicios:
Los nuevos desarrollos y soluciones de Fagor Arrasate en el ámbito de las grandes prensas transfer fueron presentados en un evento en directo difundido por streaming y que tuvo una gran acogida por parte de los participantes. En él se pudo ver en directo uno de estos equipos en el taller de Mondragón.
Se trata de una máquina de 36.000 kN de fuerza con un tamaño de cabezal de 6,2 x 2,5 metros. La prensa tiene un accionamiento convencional, con embrague y freno y volante de inercia, aunque también es posible su diseño en servo. Toda la máquina pesa alrededor de 1.200 toneladas métricas.
Características:
La transferencia electrónica tiene tres movimientos ajustables: