CNC para máquinas de corte y estampado de precisión

El uso de herramientas progresivas para punzonar piezas micromecánicas es, principalmente, un proceso hidráulico o mecánico. La motorización de los ejes y su control mediante un sistema CNC introduce esta tecnología en la era de la denominada Industria 4.0. Greub, un diseñador y retrofitter suizo de máquinas herramienta, ha demostrado ser consciente de este potencial acudiendo al líder mundial en tecnología CNC.

Los fabricantes de relojería, micromecánica y mecatrónica, y muchos de electricidad y electrónica, requieren series de producción reducidas, medianas y grandes de componentes pequeños y finos. Estas piezas se punzonan a velocidades sumamente elevadas (hasta 300 cortes/min) en rollos de acero con grosores inferiores a 1 mm. François Maxime Greub es el propietario de Greub Machines SA, la empresa fundada por su abuelo Jean. Heredero de una larga tradición familiar de especialización en la reconstrucción de máquinas herramienta, reconoció hace unos años el potencial de digitalización de este tipo de operaciones. Por ello, con su socio FANUC, motorizó las prensas pequeñas de 3 toneladas y las adaptó a la era digital. Esta perfecta integración sienta las bases para implementar el concepto Industria 4.0, la cuarta revolución industrial. 

Control absoluto de las operaciones

Una prensa progresiva debe funcionar cumpliendo varios parámetros esenciales: el descenso del regulador, con una longitud determinada y el posible ajuste del punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI); la velocidad de impacto (medida en recorridos/minuto); y las velocidades de movimiento y alimentación del rollo de acero. La viruta y/o la pieza se pueden expulsar mediante el troquel o bien reintroducirse en la línea de alimentación para, por ejemplo, llevar a cabo una operación de repaso o de sobremoldeo posterior. La precisión del posicionamiento entre los punzones y los troqueles depende del juego de troqueles de la herramienta y del recentrado final de la banda. A su vez, todos estos factores dependen de la calidad de la herramienta, del ajuste de la potencia de la prensa en función de la resistencia del material y del perímetro que se va a cortar o de la superficie que se va a punzonar. François Maxime Greub y Thierry Maître, un integrador independiente de FANUC, tuvieron la ingeniosa idea de motorizar, controlar numéricamente y monitorizar interactivamente todas las funciones de la prensa, con el fin de tener en cuenta íntegramente las características mecánicas de la prensa. En consecuencia, el regulador se baja y los puntos PMS y PMI se monitorizan mediante un motor de par DiS de FANUC y su codificador, que acciona de manera controlada un husillo con una fuerza de prensado de 3 toneladas. Por su parte, la alimentación de la banda de acero se controla con un motor lineal. Dos bobinadoras motorizadas situadas a ambos lados de la máquina desenrollan la banda y la velocidad de alimentación se monitoriza de forma optoelectrónica. Con 6 motores absolutos FANUC, la puerta de protección también puede ser controlada numéricamente. El sistema de accionamiento se programa y controla mediante un CNC FANUC Power Motion i-A. "La interfaz hombre-máquina del CNC de FANUC permite controlarlo y programarlo todo fácilmente", explica Thierry Maître.

Nueva flexibilidad que fomenta la invención

Las prensas con CNC no son ninguna novedad. Sin embargo, la prensa Greub G3 representa un cambio drástico en la manera de crear las nuevas herramientas de estampado de precisión y corte. Permite diseñar herramientas sencillas y, por ende, menos costosas, para series de producción pequeñas y medianas, mejor adaptadas a los productos personalizados que el mercado demanda. En el caso de las máquinas progresivas, por ejemplo, resulta sencillo integrar, en los juegos de troqueles, módulos estándar para montar punzones y troqueles intercambiables que se pueden poner y quitar fácilmente de acuerdo con las necesidades. El sistema de control numérico de FANUC, en combinación con un escáner óptico o láser, controla la función de alimentación de la banda con gran precisión. Del mismo modo, es posible controlar las velocidades de descenso, aproximación y corte, así como la profundidad de penetración, con una precisión de dos decimales. La relación entre la velocidad de impacto, el grosor que se va a cortar y la velocidad de alimentación de la banda también se pueden programar íntegramente. La seguridad del operario se protege en todo momento porque las funciones de seguridad tienen en cuenta automáticamente el estado de funcionamiento de la prensa. La facilidad de uso del sistema de control FANUC y sus prestaciones de integración multifunción (pantalla táctil, 4 canales, 24 ejes) permiten dar rienda suelta a la imaginación de los diseñadores. Para los fabricantes de las industrias de relojería, micromecánica y mecatrónica, se abren nuevos horizontes gracias a la posibilidad de producir piezas en series reducidas pero con un alto grado de repetibilidad y con los costes de la producción masiva.

Adelantados a su tiempo

Seguramente, Greub Machines SA, su socio FANUC y el integrador de sistemas Thierry Maître se han adelantado a su tiempo. Aunque se lanzó en 2013, la prensa G3 todavía no ha logrado el éxito esperado. Si bien el interés por la integración numérica de las máquinas en consonancia con el concepto Industria 4.0 podría cambiar la situación, en definitiva son el mercado y las nuevas generaciones de programadores de máquinas quienes tienen la última palabra. La necesidad de producir piezas mecánicas más económicas con una precisión cada vez mayor en series reducidas está impulsando la tendencia de controlar numéricamente todas las áreas de la fabricación. FANUC cuenta con los sistemas de control, el hardware, el software y los conocimientos prácticos para apoyar a las empresas que avanzan en esta línea. Cada día, nuestro equipo de 50 empleados comprometidos con sede en Suiza está a la altura de este desafío.