Produção em série com máquinas flexíveis
Os centros de transferência ANGER combinam as vantagens dos centros de maquinação e das linhas de transferência
A ANGER MACHINING consolidou o seu nome como pioneira na série tecnológica dos sistemas de maquinação em série controlados por CNC. Estes designados centros de transferência, considerados uma combinação entre um centro de maquinação e uma linha de transferência, são extraordinários graças à sua produção em série de elevado rendimento e, no entanto, flexível. Entre os exemplos encontram-se duas máquinas HCXchange 2000, controladas por um CNC série 31i da FANUC, entregues ao fornecedor do setor automóvel Magna.
A ANGER MACHINING GmbH, sedeada em Traun, Áustria, é um fabricante de sistemas de maquinação de alta velocidade. Apresentando um conceito de série desenvolvido em 1984, a empresa estabeleceu novos padrões de produtividade e conquistou uma posição de sucesso no mercado mundial. Roland Haas (Dipl.-Ing.), engenheiro chefe na ANGER, explica resumidamente o que torna esta tecnologia especial: "Implementámos o conceito de uma linha de transferência numa única máquina." A peça de trabalho é carregada através de um dispositivo de fixação e, em seguida, movida extremamente rapidamente de um fuso estacionário para o seguinte. Os tempos “sequência a sequência” (chip-to-chip) são extremamente curtos, idealmente apenas 0,3 segundos. As peças de trabalho a operar podem ser movidas linear e rotativamente em todos os eixos espaciais e, portanto, a partir de seis lados.
Em foco: tempos de inatividade reduzidos
Todas as ferramentas são recolhidas por fusos de maquinação especiais e cabeças multifuso montadas, no máximo, em quatro lados da área de maquinação do centro. Nestas máquinas de elevada produção, os tempos de inatividade causados pela alternância de ferramentas são uma coisa do passado. Nas flexíveis máquinas ANGER, as alternâncias de ferramentas são realizadas em paralelo durante o tempo de maquinação. Isto permite obter tempos de ciclo mais curtos e um elevado rendimento numa área muito mais reduzida – em comparação com os centros de maquinação tradicionais.
Em aproximadamente 20 a 40 estações, a máquina processa todas as tarefas de maquinação necessárias – e fá-lo com a máxima precisão. A ferramenta permanece exatamente na mesma posição no porta-ferramentas. Como a fixação só é efetuada uma vez, os erros de fixação e posição manual são reduzidos. Como resultado, os centros de transferência da ANGER conseguem atingir no processo, tolerâncias de posição fidedignas de 0,015 mm, com tolerâncias de diâmetro de IT 5 e valores de arredondamento até 0,001 mm.
Os pequenos pesos movidos ajudam a reduzir o desgaste nos componentes do sistema e viabilizam caraterísticas de deslocamento extremamente dinâmicas com velocidade de maquinação até 90 m/min e 1 g de aceleração. O nível mais elevado de rigidez é fornecido pelos leitos de máquinas consolidados com betão reforçado com aço para reduzir a vibração, que, consoante a especificação da máquina, podem pesar até 25 toneladas métricas.
Desde a indústria ótica até à indústria automóvel
Os centros de transferência da ANGER são a escolha ideal especialmente quando são necessários números unitários entre 150.000 e 500.000 por ano da mesma peça de trabalho ou com um design semelhante. No início da história da empresa, a ANGER forneceu as suas máquinas de elevado desempenho principalmente à indústria ótica. Permitiram reduzir o tempo de inatividade, graças à maquinação com várias ferramentas e, deste modo, ofereceram um método eficaz de fresagem completamente automático das armações de óculos a partir de blocos de plástico.
Após a maquinação neste mercado ter sido substituída por uma tecnologia de moldagem por injeção com cada vez mais qualidade, a ANGER forneceu as suas máquinas ao mercado em expansão dos telemóveis, em que, por exemplo, fresaram estruturas em magnésio para telemóveis Ericsson. Entretanto, o foco mudou muito rapidamente da indústria de telemóveis para a indústria automóvel, em que eram necessárias quantidades unitárias semelhantes das mesmas peças de trabalho. No início, incluíam, acima de tudo, eixos e componentes em forma de cubo fabricados em alumínio. Entretanto, com a introdução dos modelos de máquina ANGER HCS e HCP, a gama de aplicações expandiu-se aos cilindros ABS e a muitos outros componentes pequenos e complexos.
Máquinas HCX: caminhos de deslocamento cada vez maiores e maior rigidez
As máquinas ANGER também continuaram a evoluir. Fora da série HCP, cresceu o modelo HCX, que, na verdade, conservou o princípio básico comprovado com fusos estacionários e uma peça de trabalho em movimento, mas a tecnologia foi completamente reformulada. A inovação mais notória foi a moldura de flange em que as unidades de fuso de maquinação são montadas livremente e podem ser facilmente reposicionadas.
Roland Haas relata: "Para o modelo HCX, levámos a cabo desenvolvimentos mecatrónicos integrais e utilizámos o espetro total da simulação virtual." Antes de tudo, os programadores calcularam e compararam as várias colunas de deslocamento com montagens de grupo "box-in-box", optando pela última solução. Em colaboração com vários parceiros, desenvolveram o conceito mais profundamente. Com a ajuda de um sistema de simulação mecatrónica, otimizaram os vários componentes em várias iterações de desenvolvimento. Roland Haas explica mais detalhadamente: "Melhorámos a rigidez em áreas decisivas, reduzindo em simultâneo, o material em que há deslocamento de massa. Além disso, simulámos e otimizámos o comportamento de controlo de todos os eixos. Só após todas as simulações terem sido configuradas ecologicamente foi construído o protótipo HCX." No âmbito da série, a ANGER otimizou, por fim, as novas máquinas, no que diz respeito à vida útil, bem como à facilidade de montagem e manutenção.
Além disso, o engenheiro mecânico apresentou um sistema CAM que, imediatamente após receber uma encomenda, permite simular o processo de maquinação subsequente. "Deste modo, tornou-se possível conceber fusos com a garantia de isenção de colisões", explica Roland Haas. Acima de tudo, a ANGER atua como contratante geral. Significa, portanto, que não só fornece a máquina, como também todo o processo de maquinação com um tempo de ciclo pré-determinado. O projeto é entregue ao cliente pronto a utilizar com o programa CNC, certificado de qualidade estatística e automação.
Em 2014, foi estabelecido o marco seguinte da história da empresa com o lançamento no mercado da ANGER FLXBL. Estas máquinas são centros flexíveis, padronizados, de transferência modular, concebidos para a maquinação de peças de precisão na produção de volumes de média a grande dimensão. A ANGER FLXBL pode ser reconfigurada de forma rápida e fácil e uma grande variedade de peças de trabalho de vários volumes pode, assim, ser operada em vários ciclos de vida do produto sequenciais. Graças à sua flexibilidade, para o operador do sistema, tal significa a proteção máxima possível do seu investimento, associada às vantagens da tecnologia comprovada do centro de transferência.