deformación metálicadigital

Editorial
Deformación Metálica visitó la pasada
edición de la feria Bi-Mu, celebrada en
Milán del 5 al 8 de octubre. De lo visto
allí queremos destacar los datos positivos
que mostraron los responsables de la
asociación italiana de fabricantes de
máquina-herramienta, como por
ejemplo el incremento del 4,7% en el
consumo interno que ha registrado este
país en 2010. Los datos de la industria
italiana se pueden interpretar como
signos positivos de cara al mercado
internacional.
Otro aspecto destacable de la feria fue el
espacio para jóvenes, estudiantes de
instituto y futuros universitarios, con el
que se pretendía motivarles a formarse
en esta industria a través de conferencias
y actividades como la posibilidad de
simular por unas horas que trabajaban
en una industria del metal, programa
con el que se quería ayudar a paliar la
falta de estudiantes en este ámbito. Y es
que la formación es la base para
cualquier industria. Ante esto me
pregunto cómo estará en España el nivel
de formación. Por lo que he visto, más
de una decena de universidades
españolas ofrecen formación en
Ingeniería Metalúrgica, además de
diversos centros formativos específicos.
Más allá de la formación previa, la
actualidad del sector nos muestra que
los profesionales continúan formándose
y avanzando cuando ya desarrollan su
actividad a través de varios centros de
innovación, como los que han puesto en
marcha Fagor junto a la Universidad de
Mondragón o el IMH, por ejemplo. Sin
innovación no hay avance, así que
adelante con los nuevos proyectos.
Sumario
Artículo Técnico
Aplicación integrada para
el cálculo de esfuerzos en
punzonado de chapa
Reportaje
Manual de ergonomía para
máquinas del sector del metal
Tecnología
Lantek aborda el sector de las
estructuras metálicas
deformación metálica
digital
Año XXXVI - nº 314 - 2010
Actualidad
AMI adquiere los derechos sobre cabezal de soldadura TIG e inaugura una división
de servicios de ingeniería
Arc Machines, Inc. (AMI), empresa
especializada en soldadura orbital
GTAW de tubos y tuberías, ha comprado los derechos sobre la avanzada gama de cabezales de soldadura
TIG, patentados por la empresa estadounidense Apparent Technologies. Estos cabezales de soldadura
tienen cierre neumático, centrado
automático de los componentes soldados y alineación previa a la soldadura, que reducen de forma importante los tiempos de colocación y
los errores de soldadura en operaciones que requieran alta productividad y aplicaciones de soldadura
de alta pureza. Estos cabezales se suman a su gama de fuentes de alimentación y cabezales de soldadura, que incluyen la serie de productos Exel, con lo que ofrece una amplia gama de productos para soldadura orbital.
AMI ha anunciado, además, el establecimiento de una división de servicios de ingeniería. Esta división
prestará un completo abanico de
aplicaciones de servicios de ingeniería que incluyen la gestión de pro-
gramas, el desarrollo de equipamientos y de procesos, y los servicios de apoyo para la generación de
electricidad, además de otras aplicaciones avanzadas de soldadura.
En los próximos meses se creará un
equipo humano de ingenieros de
diseño y de soldadura para atender
las aplicaciones de sus clientes mediante soldadura avanzada y otras
tecnologías afines.
 AMI
Fagor Arrasate, Koniker y la Universidad de Mondragón van a investigar en máquina-herramienta
La Escuela Politécnica Superior de Mondragón
Unibertsitatea (MU), Fagor Arrasate y el centro
tecnológico Koniker han suscrito un acuerdo para
impulsar la investigación en el ámbito del diseño
y construcción de máquina-herramienta.
Una quincena de investigadores, pertenecientes
a estas tres instituciones colaborarán en adelante
en este proyecto que inicialmente abordará dos
líneas de trabajo. La primera de ellas estará centrada en la investigación de los mecanismos de
fatiga de los materiales utilizados en la construcción de máquinas, al objeto de incrementar el
tiempo de vida de las mismas. La segunda línea
de trabajo permitirá modelizar procesos de deformación de chapa (simulación a través de ordenador para predecir el comportamiento de la chapa), lo que tendrá dos consecuencias: mejorar la
calidad de la chapa procesada y disponer de diseños de máquinas adecuados para conseguirlo.
José María Balzategi, director gerente de Fagor
Arrasate, se mostró «convencido de que con el
desarrollo de este acuerdo conseguiremos que
Fagor Arrasate pueda mejorar la investigación de
los procesos de deformación y comportamiento
de las estructuras de las máquinas». Balzategi recordó que Arrasate fue uno de los fundadores del
centro tecnológico Koniker que se creó en 2002,
y elogió la “cantera” de jóvenes procedentes de
MU que se han integrado en esta cooperativa y
que son fuente de numerosos proyectos de fin de
carrera.
 Fagor Arrasate
IMH impulsará el centro innovador Asmaloa
El Instituto de Máquina Herramienta-IMH, centro
de formación e innovación tecnológica que forma
parte del grupo AFM, ha firmado un acuerdo con
Kutxa para crear Asmaloa, un nuevo centro de innovación en procesos de fabricación para pymes
industriales. Este proyecto nace con la vocación
de ayudar a la pequeña empresa en proyectos de
innovación prácticos, de corta duración y de presupuesto limitado, y de colaborar en red con empresas, centros tecnológicos y universidades. Asmaloa ofrece un elevado valor añadido único, ya
que su proximidad al IMH le permitirá devolver a
la industria el conocimiento que se adquiere trabajando para las empresas a través de la capacidad formativa del instituto de Elgoibar.
Kutxa, a través de su Obra Social, potenciará con
500.000 euros la puesta en marcha de este novedoso centro de innovación y transferencia de tecnología para incrementar la competitividad de las
pymes industriales. El centro ofrecerá a las pequeñas y medianas empresas la posibilidad de
mejorar sus procesos en aquellos casos que no alcanzan la envergadura suficiente para ser abordados por un centro tecnológico, con lo que cubrirán un hueco existente. Como se establece en el
acuerdo firmado entre Kutxa y el Instituto de Máquina-herramienta de Elgoibar, se trata de impulsar la innovación industrial.
 IMH
Femeval, pionera en España en la puesta en marcha de un informe de gobierno corporativo
La Federación Empresarial Metalúrgica Valenciana (Femeval) se ha convertido en la organización empresarial pionera en España en la puesta
en marcha de un Informe de Gobierno Corporativo y en la primera en someterse a un análisis
tan exhaustivo en materia de Buen Gobierno
por una entidad independiente como la Fundación ETNOR (Ética de los Negocios y las Organizaciones). Según refleja el Informe realizado por
Femeval se ha afianzado su apuesta por una gestión ética durante 2009, y en él se reconoce el
compromiso de esta federación por mostrarse
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Deformación Metálica no 314
como una entidad responsable, creíble, comprometida socialmente y de confianza.
El Informe de Buen Gobierno emitido por ÉTNOR destaca la transparencia de la patronal del
metal en los cauces de comunicación con sus
socios y valora positivamente la estructura de
participación amplia y estable de la que disponen. Además, subraya el cumplimiento de los
procesos en la toma de decisiones y su adecuación a los estatutos y otras normativas y directrices. El análisis, que se realiza por segundo año
consecutivo, ha valorado diferentes aspectos de
la federación, como su independencia, transparencia de cuentas y procesos electorales, colaboración institucional y defensa de los intereses
empresariales. Este Código es un documento de
compromiso que regula las pautas de actuación
de Femeval y que ha asumido toda la organización de manera voluntaria.
 Femeval
Actualidad
Lortek desarrolla una tecnología innovadora de fabricación aditiva a partir de láser y polvo metálico
El centro de investigación vasco Lortek lleva dos
años inmerso en el proyecto de investigación IBERM, enmarcado en tecnologías de Rapid Manufacturing. En concreto, Lortek está investigando
en un proceso de fabricación aditiva basado en el
láser y el polvo metálico. Es un proyecto de ámbito nacional en el que participan más de 20 entidades, entre empresas y centros de investigación. Su objetivo es desarrollar tecnologías propias de Rapid Manufacturing e impulsar su uso
entre la industria nacional. El proyecto está parcialmente financiado por el Ministerio de Ciencia
e Innovación, así como por la Unión Europea
dentro del Programa Operativo de I+D+i por y
para el beneficio de las empresas (Fondo Tecnológico) del FEDER.
El Rapid Manufacturing es el proceso de crear objetos (prototipos y piezas funcionales) a partir de
diseños 3D. Con la tecnología aditiva SLM (Selective Laser Melting), el polvo metálico se deposita
de forma uniforme y se funde selectivamente por
medio de un láser hasta conseguir la figura que se
desee. El SLM es una innovadora tecnología impulsada por Lortek en sectores estratégicos como
el de la salud y la aeronáutica así como en otros
campos matricería, joyería, prototipado, etc.
Pero esta tecnología no es solo ventajosa por las
innovaciones que permite y sus numerosas aplicaciones, sino que además colabora con el respeto medioambiental ya que no genera residuos,
tan solo aporta material allí donde se necesite en
vez de eliminar el material existente como hacen
otras tecnologías más convencionales.
Detalle de pieza de SLM, tipo estructura reticular.
Una aplicación posible es la sustitución biomimética
de huesos en implantes.
 Lortek
La Cumbre Industrial y Tecnológica prepara su próxima edición
El equipo organizador de la Cumbre Industrial
y Tecnológica ya se ha puesto en marcha para
celebrar del 27 al 30 de septiembre de 2011
una nueva edición de este evento que se concibe como un espacio dinamizador de negocios,
de alto valor añadido. Para ello, el diseño de la
próxima edición se presenta marcado por iniciativas como la figura del país de honor, el
área de innovación, las jornadas sobre diversificación y herramientas on line con aplicaciones
dedicadas a la concertación de agendas, entre
otras.
La política de precios favorable que se ha presentado en la actual campaña completará el
perfil del certamen, que quiere ofrecer a las empresas un punto de encuentro rentable en un
año decisivo para el desarrollo de estrategias y
operaciones comerciales. Desde Bilbao Exhibition Centre, el equipo organizador de la Cumbre ha iniciado el contacto con contratistas y
compradores estratégicos para cerrar acuerdos
de colaboración y ya han confirmado su compromiso con la feria empresas como Aernnova,
Daewoo, Danobat, Epsilon Euskadi, Hiriko, Inm o t e c , I r i z a r, I t p , L a N a v a l , M i c h e l í n ,
Peddinghaus y Tubos Reunidos.
Carácter internacional
En 2011, la Cumbre contará con un nuevo espacio dedicado a la presencia destacada de un país,
y en esta primera edición el espacio lo ocupó
Francia. El país galo ha sido elegido por los organizadores del certamen por el importante volumen de negocio que genera en el mercado nacional. Sus empresas constituirán uno de los
principales grupos expositores del certamen,
mientras que también habrá en él una delegación muy significativa de compradores y contratistas franceses.
Las oportunidades que ofrece el mercado francés
serán analizadas en distintas jornadas que se desarrollarán en una programación especial que,
además incluirá la celebración del Día de Francia
y la organización de agendas para todos los participantes.
Además, el carácter global del certamen permitirá al visitante contactar con profesionales internacionales de todos los ámbitos de interés para su
actividad productiva, relacionados con la fabricación de bienes de equipo.
Esta vertiente participativa también se fomentará
a través de otras fórmulas de entrevistas y networking. Así, muchos meses antes de que la feria abra
sus puertas existirá la posibilidad de interactuar
con otras empresas a través de los programas que
se ofrecerán desde el catálogo on line, donde se
divulgarán las novedades y tanto expositores como visitantes podrán programar encuentros interesantes.
Las tres grandes áreas que agruparán la oferta de
la Cumbre serán las de subcontratación, automatización y trasmet, esta última relacionada
con la maquinaria y el suministro para siderurgia,
fundición, forja, laminación y tratamiento de superficies.
30 años al servicio de la subcontratación
En el marco de la Cumbre de 2011, Subcontratación cumplirá 30 años como única feria internacional en su especialidad en nuestro país. En este
tiempo, el certamen ha querido dar respuesta al
sector de la subcontratación industrial, facilitando una herramienta eficaz a las pequeñas y medianas empresas para la promoción de sus actividades y el intercambio informativo, técnico y comercial. Para reforzar este objetivo, en su 15ª edición la Feria bienal contará con dos elementos
muy destacados: el área de nuevos proyectos y
las jornadas sobre diversificación. El área de nuevos proyectos ofrecerá a empresas fabricantes,
procedentes de sectores no tan habituales en
subcontratación, la posibilidad de presentar sus
novedades en la exposición. De este modo, los
subcontratistas podrán conocer de primera mano
las necesidades y objetivos de los fabricantes de
aquellos ámbitos más innovadores.
Por su parte, en las Jornadas sobre Diversificación, el Consejo Superior de Cámaras ofrecerá a
los subcontratistas claves concretas para ampliar
su actividad con los medios existentes en cada
subsector, analizando las demandas de los nuevos sectores emergentes.
 Bilbao Exhibition Centre
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Actualidad
El ITC desarrolla cerámica, madera, piedra natural, metal y cemento capaces de autolimpiarse
El Instituto de Tecnología Cerámica (ITC) ha desarrollado un sistema que permite obtener productos cerámicos, de madera, metal, piedra natural y cementos con propiedades autolimpiables
e hidrófilas en su superficie gracias a la nanotecnología. La investigación, liderada por el Instituto
de la Red Impiva, se ha centrado en el desarrollo
de recubrimientos fotocatalíticos, es decir, aquellos que reaccionan con el efecto de la luz solar y
que aplicados en distintos tipos de sustratos tienen un efecto antivaho, retrasando de manera
considerable el envejecimiento del producto y logrando un ahorro en gastos de limpieza y reparación. Estos recubrimientos se han aplicado a
distintos tipos de materiales y productos de los
sectores de la madera, la cerámica y la construc-
ción, que sufren un deterioro progresivo debido
a su exposición al ambiente en el exterior y la acción de la suciedad que se adhiere a la superficie
y que con el tiempo oscurece, produciendo un
envejecimiento acelerado. Otra de las grandes
aportaciones de la investigación ha sido su aplicación en los procesos industriales, algo que hasta el momento era de gran dificultad ya que suponía un elevado coste de producción, equipamiento y posterior implantación. En esta investigación, el Instituto cerámico ha contado con la
participación del Instituto Tecnológico de la
Construcción (AIDICO), el Instituto Tecnológico
de la Madera- Mueble (AIDIMA), el Instituto de
Ciencia de los Materiales de la Universidad de Valencia (ICM-UV) y el Instituto de Tecnología de
los Materiales de la Universidad Politécnica de Valencia (ITM-UPV).
 ITC
Clausura del Congreso de la Innovación Industrial de AFM
La decimoctava edición del Congreso de
Máquinas-herramienta se clausuró el pasado 12 de noviembre en el Palacio del
Kursaal de San Sebastián. El acto lo presidieron el Secretario General de Innovación, Juan Tomás Hernani, y el Consejero
de Industria, Bernabé Unda, junto a Koldo Arandia, presidente de AFM.
Entre el 10 y el 12 de noviembre más de
350 personas han debatido acerca de las
tecnologías de fabricación más avanzadas con motivo del congreso, organizado por la Asociación Española de Fabricantes de Máquina-herramienta, que ha
convocado a numerosas empresas fabricantes, investigadores y empresas cliente como Airbus, AJL, Cie Automotive o CAF, entre
otras. Así, empresas usuarias han conocido a través del Congreso nuevos desarrollos de los centros tecnológicos que en algunos casos están interesados en industrializar.
En el acto de cierre, además del Secretario General de Innovación del Ministerio de Ciencia e Innovación y del Consejero de Industria del Gobierno Vasco, han tomado parte numerosos representantes de las diferentes administraciones y de
organizaciones empresariales, centros tecnológi-
cos y empresas. Durante la clausura se entregaron los premios del Congreso, el premio Kutxa y
el premio Diputación. El premio Kutxa al mejor
trabajo presentado por una Universidad ha recaído en la ponencia desarrollada conjuntamente
por Tecnum y UPV, “Modelo para la predicción
de la topografía superficial en fresado periférico
considerando la vibración de la herramienta”.
Por otra parte, la empresa Ibarmia ha recibido el
Premio Diputación Foral de Gipuzkoa a la comunicación más innovadora con participación de
una empresa, ponencia que lleva por título “El desarrollo de máquinas multiproceso para compatibilizar las necesidades de fabricación flexible y eficiente”. Esta comunicación, desarrollada en
colaboración con Fatronik, es una
muestra del esfuerzo innovador de una
empresa por aplicar conocimientos propios en colaboración con agentes externos para desarrollar soluciones innovadoras y buscar una diversificación en el
producto que aporte valor al mercado.
El acto de inauguración del congreso,
celebrado el 10 de noviembre, estuvo
presidido por Markel Olano, Diputado
General de Gipuzkoa, acompañado de
Koldo Arandia, presidente de AFM e INVEMA,
que dieron la bienvenida a los casi trescientos
participantes de este congreso que se celebra cada dos años desde 1976, y en el que toman parte empresas fabricantes de máquinas-herramienta, clientes de sectores diversos e investigadores
de centros tecnológicos y universidades.
 AFM
Coaching de innovación para Pymes
La consultoría Booster-Tek y la empresa Innovación Sistemática han anunciado la creación de la
Incubadora de Innovación, un servicio de
coaching para ayudar a las pequeñas y medianas
empresas a identificar la metodología de innovación más adecuada.
La Incubadora de Innovación facilita la integración de la innovación como un proceso más dentro de la empresa. El servicio incluye trabajo en
equipo potenciado y guiado; identificación del
potencial innovador presente y futuro; apoyo en
la ejecución de los proyectos de innovación; y la
creación de material para optar a ayudas de I + D
y nacionales y europeas.
El programa que propone la Incubadora de la In-
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Deformación Metálica no 314
novación se desarrolla por espacio de 100 días
(14 semanas). Durante este tiempo, grupos de
entre 6 y 10 empresas siguen un coaching que
consta de cuatro etapas: focalización, oportuni-
dad, soluciones y modelo de negocio. El programa, que se acompaña de tutorías, material de
apoyo diverso y reuniones semanales, permite a
las empresas poner en marcha uno o más de sus
proyectos de innovación.
Este coaching se basa en los actuales modelos de
negocio que están difundiendo las escuelas de
negocios más importantes de todo el mundo.
Ahora, con la Incubadora de la Innovación, estas
metodologías se utilizarán conjuntamente por
primera vez. Esto puede ayudar a colocar las
pymes de nuestro entorno en la vanguardia de
las herramientas
de innovación
Booster-Tek
aplicada.

Actualidad
ATEG entrega sus Premios de Galvanización en Construcción 2010
En su reunión del pasado 20 de octubre se dictaminaron los ganadores de la sexta convocatoria
de los Premios ATEG de Galvanización en Construcción, instituidos por la Asociación Técnica Española de Galvanización (ATEG) para distinguir
obras destacadas de edificación, obra civil y equipamientos urbanos en las que se haya hecho un
uso significativo o novedoso del acero galvanizado. El primer premio, dotado con 7.000 euros, se
entregó al proyecto titulado Edificio de Laboratorios y Almacenes Químicos en la Universidad de
Alcalá de Henares, Madrid, cuyo autor es Héctor
Fernández Elorza.
Además, se entregaron dos segundos premios
ex-aequo, dotados con 1.750 euros cada uno a
los siguientes proyectos: Caja Mágica, Centro
Olímpico de Tenis en Madrid, del que es autor
Dominique Perrault y Centro de Tecnificación
de Actividades Físico-Deportivas y de Ocio en el
Término Municipal de Guijo de Granadilla, Cáceres, cuyo autor es José María Sánchez García.
Igualmente, se distinguió con menciones honoríficas (sin dotación económica) a otros cuatro proyectos: Pabellón de la Naturaleza en Centro de
Educación Medioambiental, El Chaparrillo, de
Ciudad Real; 140 Viviendas Sociales en Monte
La Caja Mágica, Centro Olímpico de Tenis en Madrid.
Hacho, Ceuta; Centro Deportivo y de Ocio en
Langreo, Asturias; Zona Deportiva Salvador Espriu en Badalona, Barcelona.
Por otra parte, el Premio Especial instituido por
Asturiana de Zinc / Xstrata Zinc, dotado con
6.000 Euros, ha sido concedido por dicha empresa para “reconocer la utilización intensa del acero
galvanizado en la construcción y la valoración de
sus muchas posibilidades estéticas” al proyecto
Centro Deportivo y de Ocio en Langreo, Asturias.
 ATEG
Agenda
2010/2011
23 - 26 noviembre
Shangai (China)
Bauma China 2010 - Salón Internacional de Maquinaria para
Obras, Materiales de Construcción y Minería; Equipos y
Vehículos para obras
Información:
Shanghai New International Expo Centre (SNIEC)
30 noviembre - 2 diciembre
Düsseldorf (Alemania)
Valve Word Expo 2010
Frankfurt (Alemania)
EuroMold 2010
Información:
Messe Frankfurt
21 - 25 enero
Metz (Francia)
Proceed 2011, Salón centroeuropeo de la subcontratación,
el suministro y los servicios industriales
Información:
Parc des Expositions de Metz Métropole
23- 26 marzo
Bilbao
Ferroforma 2011, Feria Internacional de Ferretería
Información:
Bilbao Exhibition Centre
Información:
Messe Düsseldorf
1 - 4 diciembre
22 - 24 febrero
2 - 4 junio
Zaragoza
Matic 2011, Feria internacional de la automatización industrial
Información:
Feria de Zaragoza
Coimbatore (India)
Fabtec India 2011: Feria internacional de chapa, tecnologías
de soldadura, pinturas y recubrimientos
Información: Codissa Trade Fair Complex
2 - 4 junio
Zaragoza
Moldexpo 2011, Feria internacional de moldes y matrices
Información:
Feria de Zaragoza
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Reportaje
Bi-Mu, la cita italiana de la máquina-herramienta
Por: Charo Toribio
Redacción Deformación Metálica
El recinto ferial de Milán acogió
entre el 5 y el 9 de octubre la 27ª
edición de la feria Bi-Mu, Salón de
maquinaria para el corte, la
deformación y el tratamiento
del metal, robots, automatización y
tecnologías auxiliares. Dentro
de la oferta expositiva total,
se dedicó una parte específica
a las empresas del sector de la
deformación metálica. Ocho
empresas españolas del sector
de la máquina-herramienta
participaron como expositoras
en el certamen italiano.
S
egún las cifras facilitadas por la
organización, la 27 edición de
Bi-Mu/Sfortec, congregó a
60.047 visitantes, entre los que
se encontraban profesionales de todo el
mundo de la industria del metal, la robótica y
la automatización, que acudieron a Milán para
conocer las novedades de las 1.223 empresas
que participaron en un área de 90.000 m2. La
vertiente internacional del certamen se plasmó en los 2.996 visitantes extranjeros provenientes de 75 países y en que el 44% de los
expositores eran compañías extranjeras.
En total se mostraron en la feria 3.000 máquinas en exposición que tenían un valor general
de 300 millones de euros, que además contaban con un apoyo extra a través de un extenso programa de eventos paralelos diseñados
para aportar valor añadido a la participación
de los operadores que visitaban el evento.
Según Alfredo Mariotti, director general de
UCIMU Sistemi per Produrre, asociación que
Entrada de Bi-Mu en el moderno edificio de
Feria de Milán.
Instantánea de una de las conferencias dirigidas a los jóvenes que se ofrecieron en la zona
Planeta Giovani.
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Deformación Metálica no 314
agrupa a las empresas del sector del metal y
que promueve la organización de Bi-Mu, “los
datos de esta edición de Bi-Mu reflejan la
situación actual, ya que se han notado algo los
efectos de la crisis, con un descenso en las
cifras de participación de 2008, año que
marcó los récords del certamen”.
La oferta expositiva se organizó en los diferentes
pabellones en función del sector específico al que
se dedicaban las empresas. Así se podían identificar varias agrupaciones como El Mundo de la
Soldadura, El Mundo del Ensamblaje, El Mundo
de la Estampación y El Mundo del Acabado.
En esta edición se han incorporado nuevos sectores a la oferta expositiva como la óptica, las
telecomunicaciones, la joyería y la electrónica
de precisión, que se suman a otros con presencia consolidada como el automovilístico, los
electrodomésticos o la industria aeroespacial.
Próximas fechas
Los organizadores del certamen ya
han anunciado que la próxima edición se celebrará del 2 al 6 de octubre de 2012.
industriales, que ocupó parte de uno de los
cinco pabellones ocupados por Bi-Mu.
Marco general
Uno de los pabellones estaba centrado en el sector de deformación metálica.
Entre los expositores del certamen se encontraban las empresas españolas CMA,
Danobat, Fagor, Gurutzpe, Juaristi, Kendu,
Ona Electro-Erosión, Soraluce, Talleres de
Guernika, Zayer, Zuazo y Fagor Automation,
que acudieron al evento con el patrocinio de
la asociación AFM.
Actividades paralelas
Los representantes de todos los sectores implicados tomaron partido en el programa de
conferencias Quality Bridge, en las que participaron 900 personas dedicadas al análisis de
aspectos técnicos.
Otra de las actividades paralelas que más destacó en el evento fue el área Pianeta Giovani
(Planeta Joven) que ofreció un intenso programa de charlas y actividades (algunas tan diverti-
das como partidos de futbolín en los que competían pequeños robots). Más de 5.000 estudiantes de institutos y universidades participaron en este programa. A través de esta iniciativa
la organización de la feria quería acercar el sector del metal a los jóvenes, ya que en los últimos
años ha disminuido el número de estudiantes
ialianos que se forman para trabajar en la industria metálica.
Por otro lado, como ha sucedido en todas las
ediciones del salón se organizó el área Made
by Italians, coordinada por UCIMU-Sistemi Per
Produrre, y que supuso la organización de un
ciclo de reuniones entre expositores italianos y
90 compañías usuarias de diversas partes del
mundo.
Como es habitual, Bi-Mu se celebró de forma
conjunta con Sfortec, la feria sobre subcontratación técnica, de componentes y de procesos
Para contextualizar la situación del mercado, el
presidente y el director de UCIMU ofrecieron
una rueda de prensa en la que mencionaron la
evolución internacional del mercado de los bienes de equipo. En este sentido citaron que el
bloqueo del consumo de bienes de equipo que
se sufrió en 2009 estaba experimentando
ahora un repunte en cuanto a la demanda.
Además, el consumo interno de sistemas de
producción ha crecido un 4,7% en los primeros meses de este año si se compara con las
cifras del año anterior. Por otro lado, los datos
aportados por UCIMU (facilitados por el instituto británico de econometría Oxford Economics)
apuntan unas perspectivas positivas de cara al
2014, cuando está previsto duplicar las cifras.
Centrándose en el mercado italiano, tanto
Giancarlo Losma como Alfredo Mariotti, presidente y director general de UCIMU respectivamente, mencionaron que a pesar de la crisis,
Italia sigue situándose como el 4º país en
cuanto a la producción de máquina-herramienta y 3º en exportación. Además del crecimiento del consumo interno en Italia (del
4,7%) en 2010, las perspectivas también son
positivas por el crecimiento de demanda en
varios países, entre los que se encuentra Italia,
en la sexta posición.
Por otro lado, Giancarlo Losma, el presidente
de UCIMU Sistemi per Produrre, ha comentado
la intención de la asociación italiana de potenciar la libre depreciación/amortización de
herramientas, algo que los constructores
habían demandado fuertemente en los últimos
años y que el gobierno de Estados Unidos ya
está estudiando para potenciar la economía del
país. Es esencial introducir políticas de reducción de impuestos sobre los beneficios de las
reinversiones en la compra de maquinaria de
alta tecnología, a través de iniciativas para el
mercado de maquina-herramienta obsoleta
que, entre otras cosas, ayudará a mantener la
competitividad de nuestro sistema económico.
 UCIMU
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Artículo Técnico
Aplicación integrada
para el cálculo de esfuerzos
en punzonado de chapa
Por: E
duardo Cuesta González, David López Muñiz, Braulio Álvarez Álvarez,
Sabino Mateos Díaz, David Blanco Fernández
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación. Universidad de Oviedo.
Escuela Politécnica de Ingeniería de Gijón.
Resumen
El presente trabajo se fundamenta en el estudio, recopilación y análisis de la variabilidad
entre las numerosas soluciones aportadas
para el cálculo de esfuerzos en punzonado de
la chapa. Se presentan aquí distintos modelos
de cálculo encontrados, evaluando y fijando
los parámetros más representativos de cada
uno de ellos; entre los que se pueden citar no
sólo el material de chapa y de punzón y el
perímetro de corte, sino también el juego de
corte y su relación con la calidad de la pieza.
Posteriormente se analizan las diferencias
entre los métodos, proponiendo un modelo
integrador y que pueda funcionar a modo de
calculadora genérica aglutinando la mayoría
de los parámetros de cálculo existentes. El
objetivo último que se pretende con el trabajo es desarrollar un aplicación prototipo que
permita el ajuste de los esfuerzos de punzonado teniendo en cuenta, además de las
variables teóricas, las nuevas variables de
influencia más significativas de los fabricantes
actuales. Constatando que hoy en día un
modelo excesivamente teórico, que no tenga
en cuenta las particularidades de los nuevos
afilados, las nuevas geometrías o la relación
con el juego de corte y la calidad de la pieza
punzonada, puede tener discrepancias muy
grandes con el valor real.
Palabras clave: Punzonado de chapa,
esfuerzo de corte.
8
Deformación Metálica no 314
implemente con un breve análisis de la situación actual en la
industria del metal, y más concretamente estudiando el proceso de punzonado en particular,
se observa una cierta controversia respecto
al estudio de las variables fundamentales
presentes en el cálculo de esfuerzos en dicho
proceso. Esto se debe a que el modelo teórico resulta insuficiente para definir las nuevas
tecnologías en cuanto a materiales, forma
del filo de punzones y matrices, control del
juego, etc. que se utilizan en la actualidad.
Multitud de fabricantes coinciden en algunos
aspectos generales, pero no se constata una
solución única en el mercado. Aprovechando
esta situación es muy interesante profundizar
en el estudio del proceso desde la experiencia y resultados obtenidos por los principales
fabricantes y que, combinándolo con otros
estudios más teóricos, pueda darle un enfoque más integrador y eminentemente útil.
Desde el punto de vista teórico, los principales parámetros que gobiernan el modelo
para el cálculo del esfuerzo necesario para
el punzonado de chapa son relativamente
pocos y bien conocidos. Sin embargo, en la
práctica suele ocurrir que los valores reales
del esfuerzo difieren de los anteriores en cantidades significativas. Como se ha comentado
anteriormente, esto se debe a que aparecen
otros parámetros (juego, tipo de afilado,
etc.), que no se tienen en cuenta en todos
los métodos. En este trabajo se profundiza
en el estudio de esta diferencia, poniendo de
manifiesto la existencia de diversas fuentes
(métodos) de cálculo e integrándolas todas
en un método genérico, con objeto de dar
un valor del esfuerzo de corte más ajustado al
que se necesita en las modernas punzonadoras CNC actuales.
S
Se pueden citar como parámetros “teóricos”,
que podrían considerarse como obligatorios
en la ecuación: el material, el espesor de
chapa y el perímetro de corte del punzón;
y como parámetros “optativos”: el juego,
ciertas propiedades del material de chapa
(dirección de laminación, tratamientos térmicos, tenacidad, etc.), del material punzón, y
la geometría tridimensional del mismo (tipo
de afilado, p.e.). La consideración o no (y el
valor) de estos parámetros optativos puede
conducir a importantes diferencias en el valor
del esfuerzo de corte necesario. De hecho,
aún hoy en día no están bien ajustados los
valores exactos que deben darse a cada parámetro y existen fuertes discrepancias entre
fabricantes de punzonadoras CNC, fabricantes de utillaje (punzón-matriz), académicos y
desarrolladores de software en general. Esta
controversia, en cuanto a qué valores debemos tener en cuenta y qué ponderación debe
darse a cada parámetro (ya sea de los citados
como teóricos o de los optativos), se alimenta
además de los intereses particulares de cada
“sector”. Por ejemplo, un fabricante de punzones particulariza su modelo de esfuerzos
para la gama de productos que distribuye –es
decir, a las geometrías de sus punzones y a los
materiales a los que va destinado–, pero su
modelo no contempla otras particularidades
que posee la competencia u otros materiales,
gamas de espesores, etc. que, puntualmente,
puede requerir el cliente o usuario final. En
este entorno de variabilidad, y solo desde el
punto de vista computacional, en este trabajo
se han encontrado discrepancias de más del
15-20% entre los distintos modelos estudiados, lo que lleva indefectiblemente al usuario
profano a utilizar siempre un sobreesfuerzo
de punzonado para cualquier trabajo que se
realice. En estos tiempos de crisis, que exigen
por parte de todos un esfuerzo de ajuste económico (y por tanto tecnológico) aún mayor,
la utilización de un modelo ajustado del
esfuerzo de corte permitirá reducir gastos de
herramientas, consumo de Máquina-Herramienta, menores niveles de ruido e incluso
mejor acabado en las piezas. Hasta hace poco
estos aspectos eran muy secundarios, comparados con la cadencia de producción, pero
que si ahora se pueden conseguir sin merma
de esta última, entonces estamos obligados a
contemplarlas.
Además de la recopilación y análisis obligado
de la variabilidad en los modelos de cálculo
de esfuerzos en el punzonado de la chapa,
el presente trabajo presenta una aplicación
que permite el cálculo (a modo de “calculadora” de esfuerzos) según un único modelo
más genérico. Este modelo se ajusta a la
tecnología actual de punzonado y tiene en
cuenta todas las variables de influencia, o al
menos las más significativas. Para facilitar su
uso se ha implementado utilizando macros
VBA sobre una hoja de cálculo (MS Excel), de
forma que además de realizar el cálculo permite su comparación con el resto de métodos
de cálculo existentes, tanto en forma textual
como gráfica.
Mecánica del corte por punzonado
de chapa
Para el cálculo de esfuerzos en el punzonado
es posible acudir a una ecuación general del
tipo:
Fc = p · e · Kmat · Kcorte
Siendo Fc la fuerza de corte [N], y:
p: perímetro de corte (mm).
e: espesor de chapa (mm).
Kmat: es la fuerza de corte específica del material, dado por la resistencia que ofrece
el material a ser cortado a cizalladura.
Kcorte: factor de corte, dado por el tipo de
punzón que se utiliza.
Realmente la problemática aparece en los dos
últimos factores, tanto en la fuerza específica
de corte de un determinado material (Kmat),
como en el factor de corte (Kcorte). Este último, depende sobre todo de la utilización
de diferentes tipos de punzón y además del
material del mismo.
Principales variables de influencia
Con el objetivo de dar una visión inicial
acerca de los parámetros que intervienen
en el cálculo de la fuerza de punzonado se
enumeran a continuación de manera general
los principales:
•Perímetro de corte
•Espesor de la chapa
•Tipo de material a cortar (características
tales como resistencia a cizalladura, tratamientos térmicos, etc.).
•Tipo de corte (forma del filo del punzón).
•Juego (clearance).
•Geometría del punzón.
•Desplazamiento del punzón y deformación
de la chapa.
•Otros [1,2]: velocidad de punzonado, lubricación, composición y recubrimiento del
filo, afilado de la herramienta, material del
punzón, etc.
Los tres primeros parámetros forman parte de
la ecuación de forma directa, pero los siguientes son los que pueden conducir a un nivel
de precisión en el cálculo del esfuerzo mucho
mayor. A continuación se analizan en detalle
cada uno de ellos.
Perímetro de corte,
material y espesor de chapa
A la hora de calcular la fuerza de punzonado,
los parámetros más significativos son obviamente el perímetro, el espesor de chapa y
el tipo de material a cortar. El producto de
los dos primeros (p.e.) define el equivalente
a la sección de viruta (mm2) en procesos de
mecanizado por arranque de viruta. Mientras
que el “tipo de material a cortar” sería el
equivalente a la fuerza de corte específica
(Kmat) en N/mm2 y representa la resistencia
del material a ser cortado por punzonado.
Para este factor ya se encuentra cierta disparidad en la bibliografía (también en la
versión electrónica), diferenciándose entre
ellos en cuanto a los materiales, el valor y las
unidades que toman. De hecho, es habitual
utilizar directamente la tensión de cizalladura
““ (N/mm2), aunque también la fuerza específica de corte suele venir dada en función
(fracción, p.e., el 80%) de la resistencia a
rotura del material “R” (N/mm2). Aunque
como veremos más adelante se trata de una
aproximación, lo que sí resulta obvio es que
a mayor resistencia del material, mayor será
la fuerza requerida. En la figura 1 puede
observarse como varía la fuerza para distintos
materiales: desde los más blandos, como
el aluminio, hasta los más duros, como el
Figura 1. Influencia del material en la fuerza de punzonado. Izq.: para un punzón plano redondo; der.: para un punzón plano, geometría de ranura circular
(coliso) y espesor de chapa de 2 mm.
Deformación Metálica no 314
9
Artículo Técnico
acero inoxidable, considerando punzones
con forma redonda y con forma de ranura
circular (coliso).
Influencia del tipo de corte
(forma del filo del punzón)
Al analizar la influencia del tipo de corte, se
debe tener muy en cuenta la forma del filo del
punzón [referencias 21 y 22 de la bibliografía]: pues se tienen punzones planos, con un
filo en ángulo (modelos como los Whisper, los
One way), cóncavos (según un radio de concavidad), y recientemente otras geometrías
con varios ángulos de corte (como los Rooftop,
los Four way), y/o combinaciones entre ellas.
A la hora de trabajar con un tipo u otro de
punzón se deben analizar los pros y contras
de su utilización. Si se utiliza un punzón plano
aparecerán mayores fuerzas de punzonado
que si se utilizan punzones con filo en ángulo (Whisper) o cóncavos. Por el contrario,
si se utiliza un punzón de tipo Whisper, se
tendrá un mejor comportamiento en cuanto
a fuerza; pues el corte se realiza de forma
progresiva y más silenciosa, pero surgirán
problemas de flexión en el punzón y puede
ocurrir que si se trabaja con materiales duros
o en una gama de espesores alta, el desgaste
Figura 2. Distintas formas de filo de los punzones.
10
Deformación Metálica no 314
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
Tipo 4
Tipo 5
14º - 16º
8º - 11º
7º - 11º
6º - 11º
–
Deformación
10 - 20% e
8 - 10% e
6 - 8% e
4 - 7% e
2 - 5% e
Bruñido
10 - 20% e
15 - 25% e
25 - 40% e
35 - 45% e
50 - 70% e
Fractura
70 - 80% e
60 - 75% e
50 - 60% e
35 - 50% e
25 - 45% e
Rebaba
Larga
Normal
Normal
Media
Larga
Ángulo de fractura
Tabla 1. Características definidas por el tipo. Calidades del corte en función del juego.
sea prematuro y se pierda su ventaja frente al
punzón plano en muy poco tiempo. Como se
verá más adelante la variación en el radio de
concavidad implica en la fuerza de corte una
relación inversamente proporcional al mismo,
es decir, a mayor radio de concavidad, menor
fuerza de corte requerida.
Influencia del juego de corte
Con respecto al juego de corte (J, clearance) se puede decir que es un parámetro
que se revela fundamental en el estudio
del proceso de punzonado [2,7,8], ya que
permite la penetración del punzón en la
matriz y la expulsión del material cortado.
Normalmente, se define como la distancia
lateral entre el filo del punzón y el filo de la
matriz, y lógicamente está muy relacionado
con la calidad del corte y con la tolerancia
del agujero punzonado. Su valor se suele
expresar de dos maneras, como porcentaje
respecto al espesor de chapa (e), lo que se
conoce como juego de corte relativo o dando
el valor de la distancia entre los filos de punzón y de matriz. Este último puede darse en
sentido radial o diametral (juego diametral).
En todo caso debe especificarse cuál se está
considerando. Así, por ejemplo, si el punzón
utilizado es un punzón redondo, el juego de
corte radial será la mitad de la diferencia de
diámetros de la matriz y el punzón.
A la hora del estudio de la influencia del
juego de corte en la fuerza y trabajando con
el juego relativo (% del espesor de chapa),
se deben tener en cuenta la calidad o tipo
de punzonado, entendiendo por “tipo” una
discretización en un conjunto de valores que
caracterice la calidad del corte, usando factores tales como: ángulo de fractura, deformación, bruñido, fractura o rebaba (tabla 1).
Teniendo esto en cuenta, en la figura 3,
arriba se muestran los juegos máximos idóneos para cada uno de los cinco tipos (calidades) descritos anteriormente y para distintos
materiales. Lógicamente, el juego establecido
entre punzón y matriz, hará variar la fuerza
necesaria. De hecho, como veremos más
adelante, existen autores que incorporan de
forma muy acertada el juego de corte en su
modelo de cálculo de esfuerzos. El efecto
de este parámetro no es excesivo si se tiene
en cuenta un rango normal de trabajo, con
juegos de corte por debajo de 11º o 12º de
espesor de chapa (tipos 1 a 4); pero se hace
más influyente a medida que el desgaste hace
que el juego se sitúe en valores del 14-16 % o
mayores. (Fig. 3 abajo) y más aún si se usan
punzones de gran tamaño.
De hecho, si se considerara un juego único
para todos los materiales, es decir, dejando
a un lado la premisa de que exista un rango
óptimo para cada uno, se llegaría a la conclusión de que para cualquier material un
aumento en el juego provocaría una disminu-
Figura 4. Perímetros estudiados del punzón.
Figura 3. arriba: relación entre juego relativo de corte, tipo (calidad) y
material; abajo: influencia del juego de corte para punzón plano, en
chapa de cobre de 2 mm.
ción de la fuerza de punzonado, aunque también originará un deterioro, probablemente
inadmisible, de la calidad de la rebaba del
agujero punzonado.
Geometría (perímetro) del punzón
Resulta evidente que el perímetro de corte
es proporcional al esfuerzo necesario para
cortar un determinado contorno. Sin embargo, debe aclararse que habitualmente los
fabricantes no trabajan con el valor exacto
del perímetro de corte, sino que utilizan una
medida equivalente (llamémosla “A”), que les
sirve para realizar comparativas de esfuerzos.
Así por ejemplo, el parámetro A en el caso del
punzón redondo es el diámetro, pero en el
caso del cuadrado o del rectangular es la diagonal mayor; y en el caso del coliso, es el lado
más largo (que incluye los dos radios). Si se
tiene en cuenta la influencia de la geometría
Figura 5. Modelo de estudio del desplazamiento del punzón.
Se consideran materiales blandos cuya deformación se asemeja a un arco
de circunferencia.
usando ese parámetro “A”, nos encontramos
con que el punzón redondo proporcionaría
mayores valores del esfuerzo de corte que
el coliso del mismo valor del parámetro “A”.
En la figura 4 pueden observarse las formas
más estándar de punzones y el valor de dicho
parámetro A y su relación con el perímetro
exacto de corte.
La utilización de este parámetro “homogenizador” se justifica también por el hecho de
que permite resaltar la gran importancia que
tienen en el cálculo de la fuerza de punzonado
las geometrías complicadas (punzones con
forma de tres arcos, estrella, lentejas, cruz de
malta, etc.) donde debido a zonas concentradoras de tensiones y endurecimientos por
deformación en esquinas, etc. aparecen relaciones no lineales del esfuerzo de corte con el
perímetro, llegando incluso a relaciones exponenciales entre geometría, espesor y fuerza.
Desplazamiento del punzón
y deformación de chapa
Algunos investigadores [23, 24] desarrollaron
modelos que tienen en cuenta la variación del
ángulo de deformación de la chapa conforme
se va desplazando el punzón. En algunos
casos definieron modelos geométricos [24] y
en otros casos los comprobaron por elementos finitos, validándolos posteriormente con
ensayos. En la figura 5 se puede observar de
forma resumida como el modelo aproxima
la deformación de la chapa por un arco de
circunferencia. Los parámetros principales
son: desplazamiento del punzón (d), ancho
de deformación (w) y espesor inicial de chapa
(ho). El progreso del punzonado implica un
crecimiento de dicho arco de forma que se va
modificando el comportamiento de la fuerza
acorde con las habituales curvas de esfuerzos
de punzonado (Fig. 6).
Deformación Metálica no 314
11
Artículo Técnico
Siempre debe tenerse en cuenta además, que
existe una variación del esfuerzo de corte
con el desgaste del punzón (Fig. 9). Así, a
medida que se va desgastando el punzón,
incluso considerando que el juego de corte
no varía, el esfuerzo de corte necesario para
punzonar se hace mayor, dado que una parte
del esfuerzo se gasta en deformar el material
(es equivalente a tener una herramienta con
un radio de punta mayor) y no en cortar el
material. Si la herramienta pierde mucho filo
puede suceder que se exceda la capacidad de
la punzonadora y el punzón quede trabado
sobre la chapa o, en el mejor de los casos
y dependiendo de la punzonadora, que se
produzca una parada de máquina.
Figura 6. Ejemplo de curva de fuerza-desplazamiento para el punzonado de chapa.
Conforme el punzón se va desplazando (d), el
arco de circunferencia va creciendo (valores w
y d) y, con ello, el ángulo de deformación (a).
Es preciso realizar tres posibles situaciones:
d < w: el desplazamiento menor que el ancho
de deformación.
d = w: el desplazamiento igual que el ancho
de deformación.
d > w: el desplazamiento mayor que el ancho
de deformación.
Durante el estudio se tomaron distintos valores: d = (1/2).w; d = w y d = 2.w, se hicieron
simulaciones numéricas y a modo de ejemplo
utilizando un punzón redondo, en la figura
7 se puede observar como aunque la fuerza
disminuye con el juego (de ahí la pendiente
de las curvas), el esfuerzo es aún mucho
mayor en el caso de que el desplazamiento
sea menor que el ancho de deformación, es
decir, el caso de d = (1/2).w, pudiendo llegar
a valores del orden de más del 30%.
Si se analiza la evolución de la fuerza de corte
en función del ángulo de deformación a (Fig.
8), se observa cómo durante los primeros
grados hay un crecimiento brusco de la fuerza hasta que hacia los 40º se va estabilizando,
alcanzando el máximo en el momento de
corte (90º).
Figura 7. Relación entre la fuerza y el desplazamiento/ancho de
deformación; espesor de chapa de 2,95 mm.
12
Deformación Metálica no 314
Figura 9. Variación del esfuerzo de corte al ir
desgastándose el punzón.
Figura 8. Evolución del esfuerzo con el ángulo de deformación; chapa de
acero de 2,95 mm de espesor.
Métodos de cálculo de esfuerzos
en punzonado de chapa
Aunque a lo largo de este trabajo se han
encontrado numerosos métodos para el cálculo de esfuerzos, los que aquí se representan
son los más significativos; y se les ha dado
una denominación sin ánimo de asignarle
originalidad o propiedad alguna del método
o de dilucidar quién es el responsable o el primer autor que lo ha empleado. Simplemente
cada método se ha asignado al autor (caso
de un artículo en revista o capítulo de libro),
empresa o responsable de página web donde
se encuentra a día de hoy referenciado.
En la aplicación desarrollada se han implementado doce diferentes métodos de cálculo, los cuáles se han clasificado en tres
diferentes grupos: métodos de fabricantes,
métodos simples (obtenidos de páginas web)
y métodos teóricos (universidades y centros
de investigación incluidos en publicaciones).
A continuación se describen en este apartado
los mas importantes y representativos, mostrando las principales diferencias entre ellos.
Método de fuerza
de DSM Manufacturing Company
DSM Manufacturing es un fabricante de
componentes de chapa de precisión (Denver)
que ofrece un servicio integral de fabricación
a medida.
Fuerza [t] = 25 . Perímetro [mm] · Espesor
[mm] . Factor (material) · Factor (corte por
cizalladura) [t/mm2]
DSM establece un estudio para cinco tipos
diferentes de punzones (redondos, cuadrados, rectangulares, colisos y hexagonales) y
considera un factor dependiente del tipo de
corte (en función del radio de concavidad).
Además de considerar un factor del material
específico para cada tipo.
extensa gama de maquinaria de punzonado,
plegado y láser; además de maquinaria auxiliar siempre dentro del campo de la deformación. En este caso, el fabricante Mecos
establece una amplia gama de geometrías
del punzón, aunque centrándose siempre en
punzón plano, sin afilados. Proporciona datos
de esfuerzos de corte para aluminio, acero y
acero inoxidable.
El Grupo Amada, que suministra una amplia
gama de productos con las más recientes
innovaciones tecnológicas, es de hecho uno
de los fabricantes líderes de máquinas para el
sector metal-mecánic. Además se encuentra
presente en numerosos países entre los que
se encuentra, España. Y aunque la ecuación
que proponen es la misma que la ecuación
de Mecos Ibérica, sus catálogos proporcionan
tanto ejemplos de cálculo, como tablas para
el cálculo del diámetro mínimo de agujero y
juegos de la matriz.
Método de fuerza de Salvagnini
Salvagnini es uno de los fabricantes europeos
más importantes en el sector del conformado
de chapa. Diseña, construye, vende y distribuye máquinas y sistemas de fabricación
flexibles, proporcionando soluciones innovadoras a empresas de todos los tamaños y con
altos estándares de seguridad y fiabilidad.
El alto nivel de implantación queda patente
pues muchos de los principales fabricantes de
punzones y matrices (MATE, etc.) suministran
adaptadores para sus punzonadoras.
Respecto al cálculo del esfuerzo de corte, aunque poseen su propio software y sistemas de
control, en su documentación aconsejan de
forma general utilizar la carga de rotura como
valor aproximado (por exceso) del esfuerzo
de corte. Se trata de una aproximación por
exceso bastante utilizada en la práctica y de
hecho, como se verá más adelante (capítulo
5), se utiliza algo semejante como primera
opción en el método integrador propuesto:
Método de fuerza de Mecos y Amada
Dentro de este apartado incluimos en realidad dos fabricantes, Mecos Ibérica y Amada,
que utilizan el mismo método, basado en un
único factor de corte, que depende esencialmente del material. La fuerza la dan en
toneladas métricas y establecen un factor de
conversión para trabajar con milímetros.
Fuerza [t] = (1/1000) · Perímetro [mm] ·
Espesor [mm] · Esfuerzo de corte [kg/mm2]
Mecos Ibérica es una empresa inmersa en el
sector de la deformación metálica. Los principales productos de su línea son utillajes de
alto rendimiento para punzonadoras y plegadoras, consumibles para láser, máquinas de
desbarbado y pulido de chapa, así como una
Fuerza [daN] = Perímetro [mm]. Espesor [mm]·
Carga de rotura (material) [daN/mm2]
Método de fuerza de la web de Anvilfire
La página web de Anvilfire dedicada al
mundo del conformado de metales, proporciona diversos artículos técnicos. La página
está más enfocada a trabajadores del metal
a escala más individual y no para grandes
empresas, aunque desde ella se puede acceder con enlaces a multitud de páginas del
sector. Anvilfire propone utilizar la expresión:
Fuerza [t] = Diámetro del agujero [in] · Espesor
[in] · 94,25 [t/in2]
A modo de ejemplo, Anvilfire posee su propia
calculadora de esfuerzos. La aplicación es una
herramienta útil aunque utiliza un método
bastante simple, solo válido para punzón
redondo y de acero.
Método de fuerza de Oehler
Este método se ha implementado y adaptado
para la aplicación, basándose en las fórmulas
propuestas por Oehler [6, 17] y básicamente
utiliza la resistencia a cizalladura y tiene en
cuenta la calidad del corte:
F = lp · e · B
Donde:
F: esfuerzo de corte [N].
lp: perímetro de corte [mm].
e: espesor de chapa [mm].
B: resistencia a la cizalladura por punzonado
[N/mm2].
Para una mejor aproximación de F, debe
tenerse en cuenta que la resistencia a la
cizalladura no es constante, pues además de
variar a medida que el punzón penetra en la
chapa, depende de la velocidad del proceso,
del estado del punzón, y sobre todo, del
juego de corte. Respecto a este último parámetro, Oehler realiza un estudio en función
del juego de corte y del tipo de chapa (fina o
gruesa), según las ecuaciones de la tabla 2,
donde J es el juego de corte (en mm) y R es
la carga de rotura en N/mm2. Las fórmulas
Resistencia a la cizalladura:
Chapa fina (e = <3 mm)
Chapa gruesa (e = <3 mm)
Tabla 2. Expresiones de Oehler para cálculo de la resistencia a cizalladura en el punzonado.
Deformación Metálica no 314
13
Artículo Técnico
son adecuadas para materiales con una gama
de la resistencia a rotura (R) entre 300 y 700
N/mm2.
Para Oehler, “c” es un coeficiente adimensional que adquiere valores de 0.005 si se
requieren bordes de gran calidad y 0.035
si se desea un consumo reducido de fuerza
y trabajo de corte. En la práctica suelen
tomarse valores de c = 0,01, aunque para
herramientas de metal duro deberían elegirse
valores de c mayores, del orden de 0,015 a
0,018. Además, también tiene en cuenta la
dependencia lineal entre la resistencia a la
cizalladura y el logaritmo de la relación diámetro del punzón/espesor (dp/e), utilizando
relaciones como:
dp / e > 2: B = 0,8 R
dp / e = 1: B = R
dp / e < 1: B > R
Donde dp es el diámetro del punzón.
Método de fuerza de Trumpf
El Grupo Trumpf es un líder mundial en
producción tecnológica por conformado de
chapa que se distingue por el desarrollo de
nuevas técnicas y procedimientos con una
rápida adaptación de los mismos en innovaciones orientadas al cliente. En el entorno
de los esfuerzos de punzonado, la empresa
proporciona catálogos muy completos con
factores de material y juegos de matriz. La
ecuación que aconsejan es:
Fuerza [kN] = U (Perímetro) [mm] · s (Espesor)
[mm] · f (Factor material) · Rm (Resistencia)
[N/mm2] · (0,9 / 1000)
Método de fuerza del Portal
Industrial de la Esc. de Ing. Industriales
de Barcelona (UPC)
Este método está basado en un estudio proporcionado por profesores del Departamento
de Ingeniería mecánica de la Escuela de
Ingenieros Industriales de Barcelona (ETSEIB)
de la Universidad Politécnica de Barcelona.
Este grupo está desarrollando un Portal
Industrial que facilita información y proporciona herramientas de cálculo online para
estudiantes y profesionales de la ingeniería en
general. La información que se ha utilizado en
la aplicación es la que está incluida en la página web http://davinci.upc.es/portal_industrial_2/ de dicho portal y dentro del epígrafe
“Maquinaria e Instalaciones”. Dentro de este
portal web, la calculadora online incluye una
sencilla fórmula que analiza la fuerza teórica
de corte y diversos aspectos que intervienen
en el proceso.
F [kp] = k (Factor de corrección) · c
(Resistencia a la cortadura) [kp/mm2]· p
(Perímetro) [mm] · e (Espesor) [mm]
14
Deformación Metálica no 314
Además de analizar la fuerza teórica en
el corte, analiza la fuerza real en el corte,
teniendo en cuenta el fuerte rozamiento que
se produce entre la chapa y la matriz, por
lo que hay que aumentar la fuerza de corte
de un 10 a un 20% (k = 1,1 - 1,2). También
ofrecen aproximaciones para el cálculo de la
fuerza de extracción y una ecuación práctica
para el espesor máximo de chapa: emax = d/6,
donde d es el diámetro del punzón.
Método de fuerza de Klingenberg
Este método, implementado en la aplicación,
está basado fielmente en un artículo publicado por la revista de prestigio internacional International Journal of machine Tools &
Manufacture de Elsevier y realizado por W.
Klingenberg y U.P. Singh [24]. Para el desplazamiento del punzón utiliza el esquema de
la figura 8 que analiza, desde un punto de
vista teórico, la fuerza de punzonado teniendo en cuenta parámetros como: el desplaza-
En la aplicación desarrollada
se han implementado doce diferentes
métodos de cálculo, los cuáles se han
clasificado en tres diferentes grupos:
métodos de fabricantes, métodos
simples (obtenidos de páginas web)
y métodos teóricos (universidades y
centros de investigación incluidos
en publicaciones)
miento del punzón (d), el ángulo de deformación (), el exponente de endurecimiento por
deformación (n), el espesor inicial de chapa
(h0), el esfuerzo cortante () o el diámetro del
punzón (dp), entre otros. En la figura 13 se
muestra una captura de pantalla de la pestaña dedicada a realizar el cálculo de esfuerzos
por este método. De forma resumida puede
decirse que utiliza la expresión:
F(d) = (d) ·  · (h0 – d)
Donde (d) es el factor de tensión, que
representa una función que depende del
desplazamiento del punzón (Fig. 8) y varía
exponencialmente (n) con el endurecimiento
por deformación.
ofrece interesantes e innovadoras soluciones
de punzonado a los fabricantes de productos
de metal de todo el mundo. La expresión que
utilizan es:
F [kN] = Total Land Distance (L) [mm] ·
Material Thickness (T) [mm] · 0,345 [kN/mm2]
· Material Multiplication Factor (F) · Shear
Factor (S)
Wilson Tool proporciona un excelente catálogo para el cálculo de la fuerza de punzonado
con un aspecto especial a resaltar: muestra la
relación entre el factor de reducción, el espesor de chapa y el radio de concavidad a través
de una gráfica comparativa que proporciona
una gran flexibilidad a la hora de contemplar
dichas variables. Además, trabaja con una
gran gama de materiales y tipos de geometría
de punzón.
Método de fuerza
de Agathon Switzerland
Desde 1918, la empresa suiza Agathon produce máquinas-herramientas y accesorios de
serie, asegurando calidad, exactitud, actualidad e innovación. Agathon emplea la misma
manera de tratar el juego de corte y la calidad
que se vio en el método fuerza 6 (Oehler).
Aunque aquí la fórmula propuesta es un
tanto diferente, en este caso es destacable la
presencia de un factor corrector f, que toma
valores entre 0,5 y 0,67, pues dependiendo
de la forma de los bordes cortantes del punzón, la fuerza se reduce entre estos porcentajes (50% y 67%). La expresión aconsejada
por esta empresa es:
Fs [N] = f (factor corrector) · ks (Resistencia a
cizalladura) [N/mm2] · U (Perímetro) [mm] · s
(Espesor) [mm]
Método de fuerza
de Mate Precision Tooling
Mate Precision Tooling es un fabricante líder
de herramientas originales y de reemplazo
para punzonadoras Amada, Euromac, Finn
Power, LVD, Murata Wiedemann, Salvagnini,
Strippit, Nisshinbo, Trumpf y otras máquinas de prensa troqueladoras. En la página
web de Mate se puede obtener información
acerca de los punzones y matrices de última
generación. La expresión que utilizan en sus
catálogos se puede resumir como:
Método de fuerza
de Wilson Tool International
Tonnage [t] = Punch Perimeter [mm] · Material
Thickness [mm] · Material Tonnage Value [t/
mm2] · Material Multiplier
Wilson Tool International es el mayor fabricante independiente del mundo de herramienta para prensas punzonadoras, plegadoras y para estampar. Wilson Tool International
En este caso, el factor conversor de unidades
que se presenta viene dado en: 0.0352 [t/
mm2, Toneladas métricas/mm2] o 25 [Tone-
ladas imperiales/pulgada2 o psi]. El factor multiplicador de material es propio para el fabricante y se puede encontrar en diversas tablas,
dependiendo del tipo concreto de punzón.
Método propuesto.
Integración de métodos
A continuación mostramos el método propuesto que permite calcular la fuerza de
punzonado para todo tipo de geometrías,
materiales y afilados de corte del punzón. Se
ha tratado de recopilar y englobar de alguna
manera todos los aspectos estudiados anteriormente, dotando a la aplicación además de
una enorme flexibilidad. La aplicación incluye
una calculadora de esfuerzos implementada,
tanto para calcular el esfuerzo de corte por
cada uno de los métodos contemplados,
como por el método integrador propuesto. En
este último caso se utiliza la fórmula genérica:
F [kN] = p · t ·  · kcort
Los parámetros a tener en cuenta son:
p: perímetro del punzón (mm).
t: espesor de la chapa, para espesores de
entre 1 y 13 mm.
: resistencia al corte por cizalladura (kN/
mm2), calculada por el método simplificado ( = 0.8 · R) o por las fórmulas de
Oehler.
kcorte: factor dependiente del tipo de corte en
el punzonado (kcorte, puede ser kcorte2
debida a la concavidad, o kcorte1 debida
al ángulo del filo).
Para establecer el valor a tomar de este último
factor se realiza un estudio de los principales
tipos de filo de corte del punzón que existen,
la fuerza de punzonado dependerá en gran
medida de este parámetro. En la aplicación se
distinguen varios tipos de punzón en cuanto
a su filo de corte:
•Flat (punzón plano): el kcorte será igual a la
unidad.
•Punzón cóncavo, se considera kcorte2, que
depende de la concavidad.
•Un filo de corte en ángulo (Whisper): idóneo para el recortado (blanking) y mascado
(nibbling). También da lugar a un Kcorte2
que ahora es un factor reductor de la fuerza.
•Rooftop (filo en punta): idóneo para reducir
la fuerza en chapas finas.
•Four way (filo piramidal): exclusivo para
herramientas cuadradas.
•Otros: combinados, etc.
Por ejemplo, en cuanto a punzón cóncavo, se
han adoptado los estudios experimentales de
Wilson Tool. Esto se ha hecho estableciendo
unas tablas bastante aproximadas en función
del tipo de concavidad que presenta el filo.
En este caso, el factor de corte kcorte se denomina kcorte2.
En la fig. 10 se muestra una gráfica que se
obtiene con la aplicación y que muestra la
influencia de la concavidad del punzón. En el
eje y de la figura se tiene el parámetro kcorte2.
Las ecuaciones de las curvas son rectas del
tipo y = a · x + b, y basándonos en el método
Wilson Tool, se han obtenido los factores de
reducción correspondientes a un determinado espesor y radio de concavidad.
Figura 10. Estudio de factor de reducción según radio de concavidad.
Otro caso considerado es cuando se tiene
un punzón afilado en un único ángulo
(Whisper), esto afecta enormemente a la
fuerza de punzonado. Según varios estudios
realizados, en general, para una altura del
filo en ángulo igual a un 33% del espesor de
chapa se tiene una reducción de la fuerza de
punzonado de aproximadamente un 25%.
Y para una altura de filo igual al espesor de
chapa, que es lo que se llama full shear, se
llega a reducir la fuerza en aproximadamente un 50%. Este tipo de afilado es idóneo
para operaciones de recortado (blanking)
y de mascado (nibbling) y en ambos casos
reduce el ruido considerablemente y facilita la forma en que la máquina entrega la
potencia de corte.
En este caso el factor de corte es kcorte1 =
factor de reducción (téngase en cuenta
que consideramos: factor de reducción =
1 - reducción). Se puede realizar una gráfica
en la cual se ajusta a una curva la relación
entre este factor de reducción y el espesor (en tanto por 1 del espesor). Ahora la
ecuación de la curva es del tipo y = a · x2 +
b · x + c (Fig. 11); donde y es el factor de
reducción, y a, b y c son las constantes del
polinomio que ajusta la curva. El parámetro
variable (regulable) viene dado por x que
depende el ángulo de afilado o shear angle,
pero dado en tanto por uno del espesor. Por
ejemplo, con un espesor de chapa de 2 mm
una altura de filo x (diferencia en altura) de
0,33, significa un 33% del espesor de chapa,
es decir, sería un afilado con diferencia de
altura de 0,66 mm.
Figura 11. Estudio de factor de reducción según altura de filo
(shear angle).
Deformación Metálica no 314
15
Artículo Técnico
Figura 13. Calculadora del método de fuerza de Klingenberg.
Figura 12. Pantalla de descripción del método fuerza de Wilson Tool
International.
Aplicación para el cálculo
de esfuerzos
La aplicación se ha desarrollado sobre una
hoja de cálculo de MS Excel complementada con macros de Microsoft Visual Basic. A
través de una programación bastante básica
se puede llegar a tener un completo control
sobre cada uno de los aspectos comentados
anteriormente. En ella se pueden observar
cuatro apartados diferentes: análisis de los
métodos de cálculo, tablas comparativas
entre métodos, método propuesto integrador y calculadora de esfuerzos. Dentro del
primer grupo se puede acceder a cada uno
de los métodos estudiados, con una pantalla
de descripción (que incluye tablas y gráficos
si procede) y una pantalla de cálculo para
cada método. A modo de ejemplo, en la
figura 12, se muestra la pantalla principal del método de fuerza de Wilson Tool
International.
En la zona de tablas comparativas se establece una comparativa entre las diferentes
variables y métodos estudiados, obteniendo
todas las gráficas que se han expuesto en el
presente artículo. Respecto a la hoja de cálculo de la “calculadora de esfuerzos”, ésta nos
ayuda a calcular de manera rápida la fuerza
de punzonado con cada uno de los modelos,
debiendo introducir en cada caso los parámetros característicos. Para ello, la aplicación
permite acudir a la procedencia del método,
su descripción y sus tablas de datos cuando
proceda. En la figura 13 puede observarse
una de estas calculadoras, desarrollada en
este caso para el cálculo del esfuerzo de punzonado según Klingenberg.
Además de los doce modelos, la aplicación
tiene una pestaña dedicada al modelo integrador propuesto (fig. 14). En este caso el
cálculo de la fuerza de punzonado vendrá
dado por una pantalla inicial que conduce
por medio de otras pestañas, a:
•La identificación del tipo de punzón: plano,
whisper o cóncavo.
16
Deformación Metálica no 314
•Los parámetros de concavidad en función
del radio.
•La resistencia a rotura del material a escoger.
•La selección del juego de corte.
•El cálculo de la resistencia de cizalladura.
Se ofrece una vista 3D del punzón, así como
una vista en planta con las medidas características que definen su geometría. Según la
selección de los parámetros vistos anteriormente, se les asignan valores a los coeficientes de la fórmula genérica del esfuerzo kcorte1
y kcorte2. Por ejemplo, para el punzón de tipo
plano se adopta un kcorte1 = 1. Si se escoge el
tipo de punzón Whisper, la constante kcorte1 va
a ser función de un parámetro x dado por el
ángulo del filo y su relación con el espesor de
la chapa. Si por el contrario se escoge punzón
cóncavo, entonces se utiliza el parámetro
kcorte2 para evaluar el factor de reducción de
la fuerza (fig. 14).
Uno de los parámetros fundamentales es la
selección del juego de corte, para ello se ha
habilitado una pestaña especial en la cual se
muestran los cinco tipos disponibles, en relación a los materiales empleados y a características tales como ángulo de fractura, deformación, bruñido, fractura y rebaba. Además,
se dispone de un gráfico que muestra para
el tipo y el juego los valores adecuados para
cada material (fig. 15).
Figura 14. Calculadora del método propuesto para punzón Whisper.
Figura 15. Calculadora del método propuesto. Selección del juego de corte.
Por último, para la selección de la tensión
de cizalladura (B), el programa permite su
evaluación mediante dos formas diferentes:
•Cálculo simplificado a partir de carga de
rotura: B = 0.8 · R.
•Cálculo teórico teniendo en cuenta el juego,
para chapas de más de 3 mm (chapa fina)
y para chapas de menos de 3 mm (chapa
gruesa).
Conclusiones y estudios futuros
A pesar de que es bien conocida la forma de
calcular los esfuerzos de corte en punzonado,
existen múltiples desavenencias en cuanto a
la selección de los parámetros, y a los valores
que deben tomar éstos, al considerar dicho
modelo. Multitud de fabricantes coinciden en
algunos aspectos generales, pero no se constata una única solución que se pueda calificar
como óptima a los ojos de los fabricantes y
de los usuarios finales de máquinas punzona-
Además de los clásicos factores
teóricos (material, espesor y
perímetro de corte), hay otros
parámetros como el juego de corte,
la geometría específica del punzón,
el tipo de afilado, etc. que influyen
en el cálculo de la fuerza
de punzonado y debido a los nuevos
avances no están bien ajustados
por el método teórico
doras. Ello es debido a la variedad de formas,
filos, materiales, recubrimientos, etc. que
presentan los punzones en el mercado actual.
Aprovechando esta situación, en el presente
trabajo se ha profundizado en el estudio del
proceso de punzonado, recopilando la experiencia y resultados obtenidos en el cálculo
de los esfuerzos de corte por los principales
fabricantes, y combinándolo con otro tipo de
estudios más teóricos (publicados por investigadores) para dar un enfoque más global.
De hecho, la aplicación desarrollada trata
de realizar un análisis exhaustivo de todas y
cada una de las variables más importantes
que influye en el cálculo de la fuerza de punzonado, aportando además la posibilidad de
utilizar cada uno de los métodos encontrados
o, si el usuario lo desea, utilizar el método
integrador propuesto.
El análisis de los resultados obtenidos pone
de manifiesto como, además de los clásicos
factores teóricos (material, espesor y perímetro de corte), hay otros parámetros como el
juego de corte, la geometría específica del
punzón, el tipo de afilado, etc. que influyen
decisivamente en el cálculo de la fuerza de
punzonado y que debido a los nuevos avances (geometrías, afilados, materiales, etc.) no
están bien ajustados por el método teórico.
Dependiendo de la correcta elección de cada
uno de dichos parámetros para cada circunstancia en particular, se podrá maximizar la
vida de punzón y de matriz, alcanzar los valores de calidad exigidos (en cuanto a tipo de
borde...) y en definitiva minimizar los costes
derivados del proceso. Precisamente para ello
se ha desarrollado esta aplicación, que además de analizar en profundidad cada uno de
los aspectos presentes automatizando el cálculo de la fuerza en cada uno, permite utilizar
un método integrador muy flexible, dinámico
y con una gran orientación práctica.
En cuanto a la bondad del método propuesto, debe resaltarse que el paso siguiente, sin
el cual el estudio no estaría completo, sería
ensayar el modelo genérico propuesto contrastándolo y validándolo experimentalmente
(pues en teoría ya está hecho). Una vez que
dicho contraste se haya llevado a cabo, el
paso siguiente será su posterior publicación, tanto documental como electrónica (a
través de la página web por ejemplo), de
forma que tanto investigadores como fabricantes y, sobre todo, los usuarios finales de
punzonadoras, pudiesen aprovechar todo su
potencial.
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 Universidad de Oviedo
Deformación Metálica no 314
17
Tecnología
Corte de formas irregulares:
prensas convencionales versus servoprensas
Por: Fagor Arrasate
Centrándose en las líneas de corte
para alta producción, y
concretamente en las líneas de
corte con prensa o blanking lines,
en el siguiente artículo se abordan
los conceptos a tener en cuenta
para seleccionar el sistema más
adecuado para cada neceisdad. En
este sentido se analizan conceptos
como el tipo de material que se
debe procesar, el tamaño de las
piezas a cortar, las características
de la zona de entrada, y las
aplicaciones de la servoprensa y
del link drive, para comparar las
prensas link drive frente a las
servoprensas. Igualmente se
mencionan las características que
debe reunir la zona de salida.
l corte de geometrías irregulares es cada día más demandado. Lejos quedaron los tiempos en los que el rectángulo o
el trapecio regular eran formatos estándar.
Hoy en día, los formatos que deben cortarse son irregulares (figura 1) porque permiten aprovechar mejor el material y reducir
las operaciones en procesos posteriores de
embutición. Dependiendo de la producción, las instalaciones de corte pueden clasificarse en dos grandes tipos:
a) Baja producción, lotes pequeños: punzonadoras, máquinas de corte por láser,
corte por plasma, corte por chorro de
agua, etc.
b) Alta producción, series medias y altas:
líneas de corte con prensa o cizalla.
En este artículo nos centraremos en el
segundo tipo, es decir, en las líneas de
corte para alta producción. No obstante,
hay que citar que la Corporación Mondragón, a la que pertenece Fagor Arrasate,
también incorpora sistemas de corte en
baja gama bajo la marca Danobat. Para
E
Figura 1.
20
Deformación Metálica no 314
conseguir producir series medias y altas de
formatos irregulares complejos, existen
fundamentalmente dos tipos de instalaciones:
a) Líneas de corte con prensa o blanking
lines (figura 2).
b) Líneas de corte con cizalla roto-oscilante
(figura 3).
Dentro de las primeras, la prensa puede ser
convencional o servoprensa.
Una línea de corte con prensa, o blanking
line, tiene tres áreas bien diferenciadas:
1.- Zona de entrada donde, entre otras funciones, resulta vital obtener un buen
aplanado de la banda.
2.- Zona de corte que se efectúa con una
prensa.
3.- Zona de apilado en la que resulta esencial que tanto la calidad superficial de
las formas que se están apilando, como
el estado de los cantos del mismo, sean
inmaculados.
Es muy importante definir el objeto principal de una blanking line, sobre todo en lo
que se refiere a:
Figura 2.
a) El tipo de material que se desea procesar.
Hay dos grandes grupos de materiales.
Los delicados o expuestos (calidades O5,
prepintados, piezas exteriores de automóviles, Alu-Zn, Waxed steel, etc.) y los
de alta resistencia, usualmente utilizados
para piezas internas que, en muchos
casos, además deben ser soldados por
láser en forma de tailored blanks.
Ciertamente, es posible diseñar una
máquina para todo tipo de aplicaciones
pero esto casi siempre supone que será
una línea más costosa y peor optimizada
para cada material. Por ejemplo, las
líneas para material delicado requieren
un exquisito cuidado de superficies,
mientras que en las piezas interiores esta
necesidad no es tan extrema. Las líneas
para piezas externas requieren añadir
lavadoras y aceitadoras (que pueden
situarse antes o después del corte) que
son innecesarias para piezas internas. Las
líneas para materiales que vayan a soldarse por láser precisan de una linealidad
y corrección del borde excepcionales,
mientras que las que no vayan a ser soldadas, necesitan menos cuidados. Aceros con un alto límite elástico necesitan
aplanadoras muy potentes, posiblemente dotadas de casettes intercambiables,
mientras que una aplanadora de rodillos
únicos puede ser suficiente para materiales blandos. Para procesar aluminio, las
aplanadoras deben tener un juego de
rodillos especial, ciertos rodillos alimentadores deben ser dobles y el apilador
debe ser de vacío mientras que si solo se
desea cortar acero, estas necesidades
desaparecen y el apilador debe ser electromagnético.
Figura 3.
b) El tamaño de las piezas a cortar. Verdaderamente, los tamaños serán muy
variados pero siempre existe una producción que es predominante (la regla
del 80-20). Para materiales exteriores es
habitual que las dimensiones de las piezas sean largas (de 2 a 5 metros) mientras que para piezas internas, las piezas
suelen ser más cortas (de 500 a 2.500
mm). Esta distinción no es baladí. Si las
piezas son largas (y delicadas) las velocidades de línea no resultan críticas ya que
hay un límite de tiempos en las alimentaciones debido a que las aceleraciones
no pueden ser tan altas como se quiera a
riesgo de dañar la calidad superficial de
la banda. Por el contrario, si gran parte
de la producción es de piezas cortas (y
normalmente menos delicadas) es muy
interesante aumentar la velocidad para
producir más toneladas por hora ya que
cada formato corto cortado pesa muy
poco en sí mismo y hace poco productiva la instalación.
Por tanto, se observa que una correcta definición de especificaciones permite optimizar el rendimiento y el coste.
Zona de entrada
La zona de entrada consta habitualmente
de un almacén de bobinas que puede ser
móvil (figura 4), un carro de carga, un
desenrollador siempre accionado por
motor servocontrolado, una cizalla de
saneado de las puntas de la bobina, una
aplanadora de alta precisión, unos rodillos
alimentadores que deben hacer avanzar la
chapa con mucha precisión y un sistema
para procesar las colas de la bobina.
Figura 4.
Deformación Metálica no 314
21
Tecnología
Figura 5.
En este área, la aplanadora (figura 5)
resulta de vital importancia. Es bien sabido
que la falta de planitud se debe a la existencia de tensiones internas elásticas en el
material. Cuando este se corta, dichas tensiones se liberan y tienden a mover el material a su estado de mínima energía con lo
cual se pierde la planitud. En este marco
conceptual, aplanar significa siempre eliminar tensiones elásticas internas o, lo que es
lo mismo, plastificar el material. ¿Y cómo se
plastifica el material? Pues estirándolo. Para
conseguirlo, la banda se hace pasar a través
de un grupo de rodillos al tresbolillo que va
estirando y comprimiendo el material hasta
que buena parte de este (60-80%) queda
plastificado. Es evidente que este estiramiento al pasar por entre los rodillos
depende en buena medida del número de
rodillos y de su diámetro. Es imposible aplanar un amplio rango de espesores con un
único juego de rodillos. Por ello, en las
líneas blanking se utilizan muchas veces
aplanadoras con cambio automático de
juego de rodillos por casette, tal como se ve
en la fotografía 5. Si, además, existen restricciones de calidad superficial (como, por
ejemplo, en el caso de que una misma línea
se use para procesar acero y aluminio) se
necesitarán casettes adicionales especializados en tipos de materiales o en rango de
espesores.
Figura 6.
Vamos a evaluar cuándo es mejor usar una
prensa o cuándo lo es usar una servoprensa. Para ello, primero necesitamos analizar
las diferencias entre ambas.
Prensa link drive
En este tipo de máquinas, el carro sube y
baja por acción de un mecanismo complejo de bielas y manivelas (figura 6)
que hacen que este carro baje muy rápido (para permitir una mayor velocidad
de proceso), reduzca su velocidad durante el proceso de corte (para reducir
impactos, reducir ruido, aumentar la vida
de prensa y troquel, obtener una mejor
calidad de corte) y vuelva a elevarse rápidamente, en un ciclo como el que se ve
en la figura 7. Es importante señalar
que la carrera del carro de la prensa (o
sea, cuánto sube y cuánto baja) es un
valor fijo, usualmente en el entorno de
los 200 a 300 mm. El carro siempre se
mueve en esa distancia.
Prensa versus servoprensa
Fagor Arrasate es uno de los principales
fabricantes del mundo de prensas y servoprensas y, por tanto, puede ofrecer blanking lines con ambas soluciones, con prensas o con servoprensas. ¿Cuál es la mejor
solución? Aunque algunos fabricantes pretenden afirmar que una u otra máquina es
la idónea “siempre”, esto no es correcto ni
científicamente cierto.
22
Deformación Metálica no 314
Figura 7.
En cualquier prensa, la energía debe consumirse mayormente y precisamente en el
momento del corte ya que elevar y bajar el
carro consume poco. El mecanismo convencional de una prensa es que el motor
suministra energía de modo constante,
tanto cuando se necesita como cuando no.
Mientras no es necesaria, esta energía se va
acumulando en un volante de inercia. En el
momento que se llega al corte, la energía
acumulada en el volante es liberada y transmitida –mediante un freno embrague– al
carro, de modo que el motor continúa con
su marcha de manera casi constante. Si
bien este sistema convencional es eficaz
desde el punto de vista energético, obliga a
que la curva de movimiento del carro sea
siempre constante ya que está determinada
por el mecanismo link drive antes descrito y
por la transferencia de energía entre motor,
volante y carro. La carrera, como ya dijimos, es fija y la relación de velocidades en
la subida, trabajo y bajada es constante.
Figura 8.
Servoprensa
En una servoprensa (fig. 8), todo el movimiento del carro se obtiene directamente
desde el motor (fig. 9). No hay volante
acumulador de inercia ni mecanismo de
bielas que modifique de manera fija la velocidad en función de la posición del carro. Al
contrario, es el motor el que se une directamente al carro mediante engranes (o eventualmente, mediante mecanismo de palancas). Si hay que bajar rápido y con poca
energía, así lo hace. Si hay que bajar lento y
con mucha energía para cortar, así lo hace,
etc. El servocontrol del motor, por tanto,
gestiona en cada instante qué debe hacer
el motor en cuanto a par suministrado y a
velocidad.
Por tanto, una servoprensa tiene ventajas
evidentes:
– Es flexible y podemos variar la curva de
movimiento libremente. La velocidad
puede reducirse o acelerarse a voluntad
en cada punto del recorrido. Incluso se
puede parar el carro durante un tiempo
arbitrario. Y, lo que es más importante a
efectos de comparación en una blanking
line, puede disminuirse la carrera y mantenerla fija en torno a los 200 mm –y, por
tanto, obtenerse, una mayor cadencia–
sin que esto perjudique la alimentación
en formatos largos, ya que puede modificarse el ciclo para que el carro permanezca arriba por más tiempo, facilitando a los
rodillos alimentadores que alimenten
material sin perder velocidad media. Las
grandes carreras necesarias en las máquinas convencionales para que diera tiempo a alimentar al material ya no son necesarias. También, eventualmente, puede
variarse la carrera tan solo haciendo
moverse al motor a voluntad en modo
pendular. Cuando trabaja en continuo
con carrera fija se consigue la máxima
velocidad y el menor consumo. Trabajando en modo pendular, el consumo
aumenta y se logran menores velocidades
pero siempre por encima de los conseguidos en la prensa convencional.
Figura 9.
– Se simplifican los mecanismos internos.
No hay volante, no hay freno-embrague,
no hay equilibradores. Esto facilita el
mantenimiento y disminuye los repuestos.
Pero también tiene algunos inconvenientes:
– Es más cara que la prensa convencional,
ya que los motores son muy grandes y el
control es más complejo.
– El consumo de energía es mucho mayor,
especialmente en los picos (atención que
hay que mirar los picos, no el consumo
medio) y obliga a disponer de sistemas de
regeneración para compensar estos consumos puntuales, lo que conlleva más
coste y perder parte de las ventajas de
simplificación que antes se señalaban. Por
otra parte, esto hace que exista una incertidumbre respecto a los costes de operación futuros porque si, por ejemplo, el
coste de la energía sube mucho en el
futuro no podremos controlarlo. Precisamente, por este problema, existen también soluciones mixtas en las que hay un
motor principal servocontrolado pero
también un volante que “ayuda” al motor
y hace que los picos de energía sean
menores. Como toda solución mixta, no
es óptima.
Prensa link drive versus Servoprensa
en una blanking line
Ahora ya estamos en condiciones de evaluar si conviene incluir una prensa o una
servoprensa en una línea blanking. Como se
ha dicho, el factor clave es que la servoprensa permite reducir la carrera del carro
de la prensa y, por tanto, aumentar la
cadencia de la misma, típicamente de 60
spm a 100 spm.
Pero si así lo hacemos, es evidente que
necesitaremos también aumentar la velocidad a la que alimentemos la banda a la
prensa. De nada serviría aumentar la
cadencia de la prensa a 90 golpes por
minuto si el resto de la línea continuara trabajando a 60 avances por minuto. Habríamos invertido en una máquina más cara y
con mayor consumo para no obtener beneficios. Por tanto, para usar una servoprensa
es condición indispensable que el resto de
la línea funcione más rápido y normalmente esto implica pasar de 90 m/min a unos
110 m/min (figura 10).
Figura 10.
Deformación Metálica no 314
23
Tecnología
Es obvio que este aumento ya significa una
línea y apilador un poco más costosos. El
aumento de potencia en el desenrollador,
la aplanadora, las cintas de apilado y los
rodillos de alimentación se incrementarán
en un 20% y ello implica asimismo unos
reductores mayores, unos esfuerzos mayores, etc.
Veamos, cómo afecta este aumento de
velocidad a la producción teórica (cifras
aproximadas):
Figura 11.
Longitud del formato (mm)
250
500
1.000
2.000
4.000
Cadencia con prensa y línea a 90 m/min
65
60
49
36
22,5
Cadencia con servoprensa y línea a 120 m/min
100
80
62
44
27,5
Incremento de producción
54%
33%
27%
22%
22%
Se puede observar que la gran ventaja se da
en formatos cortos. Para formatos largos
existe una mejora en la producción pero es
mucho más moderada.
Además, hay que hacer notar que para que
sean posibles estas altas velocidades que
exige la servoprensa es preciso que las aceleraciones de alimentación sean mayores.
Esto es lógico, ya que si tenemos menos
tiempo para alimentar y tenemos que introducir metros de chapa en la prensa, la aceleración (el reprise de los rodillos alimentadores) debe ser muy alto. Y esto es especialmente crítico en formatos largos en los que
hay que mover mucha longitud en muy
breve tiempo. Nos topamos entonces con
una nueva limitación. Aunque las máquinas
en sí mismas aceptan aceleraciones muy
importantes, la banda delicada, no. Si se
pasa de 10 m/s2 (o sea alrededor de 1g), la
textura superficial del grano tiende a modificarse (cualquiera que sea el recubrimiento
de los rodillos alimentadores) y aumenta el
riesgo de deslizamientos. Es decir, aunque
las máquinas lo permiten, no es recomendable sobrepasar 1 g de aceleración (1,2 en
el máximo) y esto hace que, para formatos
largos y/o delicados, las velocidades máximas teóricas no se deberían alcanzar.
Llegamos ahora al hecho ya comentado de
que, en general, los formatos largos son los
que se cortan en materiales exteriores y los
cortos, los que son interiores. Por tanto,
siempre en términos generales, una servoprensa es la solución adecuada cuando haya
una proporción importante de formatos
cortos y/o interiores en el portafolio de producción de la instalación mientras que para
una producción mayoritariamente de piezas
largas y/o exteriores sería probablemente
más rentable usar prensas convencionales,
ya que las ventajas de la línea con servo-
24
Deformación Metálica no 314
Figura 12.
prensa no se podrían utilizar totalmente y el
coste de esta es sensiblemente superior.
Entre medio, claro está, existen miles de
posibilidades y la ingeniería Fagor puede
analizar en detalle cada caso para proponer
la solución de blanking line óptima.
Zona de salida
Hoy en día es prácticamente obligatorio
que el apilador funcione en modo arranque/paro. Los apiladores que funcionan en
continuo han quedado obsoletos. Las
razones son dos. La primera es que el funcionamiento arranque/paro implica que el
formato se detiene antes de soltarse y cae
totalmente vertical sin que exista ningún
riesgo de fricción entre formatos, protegiendo su calidad superficial. La segunda
razón es que no hay choque o colisión
contra los topes, así el borde queda inmaculado y puede soldarse por láser.
Dependiendo del material a apilar deben
usarse apiladores electromagnéticos (figura 11) o de vacío (figura 12) si los formatos no son magnéticos (como es el caso del
aluminio).
En los casos en que en una misma blanking
line deban procesarse materiales magnéticos y amagnéticos (acero y aluminio, por
ejemplo) podrían usarse apiladores combinados electromagnéticos/vacío pero la opinión de Fagor es que esto no es conveniente porque son mucho más caros y no tienen ventajas significativas ya que uno de
vacío solo siempre puede apilar todo tipo
de materiales, por lo que deja de ser necesario gastar dinero en uno combinado y
tener los gastos de mayor mantenimiento y
repuestos.
 Fagor Arrasate
Tecnología
Lantek aborda el sector de las estructuras metálicas
Por: Lantek
Lantek, especialista en el
desarrollo y comercialización de
soluciones integrales de CAD/CAM
y ERP para el sector de la
máquina-herramienta, impulsa la
estrategia de diversificación de su
oferta con el fin de ampliar su
presencia en el mercado global y
abordar nuevos segmentos de
actividad. La multinacional eligió
el marco de la Feria Internacional
Tecnológica de la Transformación
de la Chapa, EuroBlech 2010,
celebrada en octubre en Hannover
(Alemania), para presentar al
mercado su nueva solución Lantek
Steelwork, una aplicación dirigida
al sector de la construcción de
estructuras metálicas y
siderometalurgia.
l acero es uno de los materiales
más robustos, atractivos y sostenibles del mundo, pues es
100% reciclable. Estas características le convierten en un elemento clave
para las nuevas generaciones de construcción. La amplia variedad de tipos y su buena
combinación e interacción con otros materiales facilitan y mejoran su utilización en
innumerables aplicaciones que abarcan
todos los ámbitos, desde el médico hasta el
de la construcción de edificios, equipamiento doméstico, vehículos o la innovación,
entre otros muchos. La industria europea del
acero genera unos ingresos anuales de más
de 2 billones de euros y produce alrededor
de 200 millones de toneladas de material al
año. Asimismo, se trata de un sector que
cuenta con más de 500 lugares de producción localizados en 27 estados miembros de
la UE y proporciona empleo a unos 420.000
trabajadores de forma directa.
E
Demanda creciente de programas
de diseño en 3D
Lantek ha detectado una creciente demanda entre las empresas del sector de las
estructuras metálicas que necesitan integrar los actuales y sofisticados programas
de diseño de estructuras en 3D junto con
las aplicaciones de automatización de los
procesos de fabricación y gestión de dichas
estructuras. Por otro lado, el sector de la
construcción metálica debe cumplir con
una amplia normativa tanto nacional como
europea, que regula el cálculo y dimensionado de estructuras y de productos estructurales prefabricados. Tales necesidades,
unidas a su continuo programa de I+D+i,
ha llevado a Lantek a desarrollar la solución
Lantek Steelwork.
“Estamos ante un sector en constante evolución, pues hoy demanda soluciones
potentes, sencillas de manejar y flexibles,
capaces de integrar, automatizar y coordi-
Imágenes de CAD/CAM en 2D.
Deformación Metálica no 314
25
Solución Lantek Steelwork.
nar todos los procesos productivos y de
gestión de la empresa”, comenta Alberto
Martínez, gerente de Lantek SMS. “A esto
se suman los aspectos relacionados con las
normativas y con la difícil situación económica, que ha afectado al sector de la construcción en general. Sin embargo, las perspectivas son buenas en un plazo cortomedio para el ámbito de la construcción de
estructura metálica, pues se ponen de
manifiesto corrientes de cambio en las que
se apuesta fuertemente por el fomento de
este tipo de construcción y no solo con hormigón”.
Solución global y especializada
para estructuras metálicas
La solución Lantek Steelwork es una aplicación integral específicamente diseñada
para la gestión de obras y estructuras metálicas, que abarca, además, la programación
de todas las máquinas, independientemente del fabricante de las mismas. Este carácter global y su amplia funcionalidad la convierten en una herramienta de características únicas en el mercado que, a su vez,
permite gestionar la totalidad del inventario de material y aprovisionamiento, aspecto fundamental y crítico en este tipo de
empresas.
26
Deformación Metálica no 314
La solución Lantek Steelwork es una
aplicación integral específicamente
diseñada para la gestión de obras y
estructuras metálicas, que abarca,
además, la programación de todas
las máquinas, independientemente
del fabricante de las mismas
“De este modo, se facilita a las organizaciones la posibilidad de contar con información armonizada y fiable cubriendo exhaustivamente todos los aspectos que atañen al
diseño, cálculo, dimensionado de elementos estructurales y construcción de cualquier tipo de estructura metálica”, afirma el
gerente de Lantek SMS.
Elementos que componen Lantek Steelwork:
• CAD/CAM 3D: Gracias a su integración
con Lantek Flex3d SteelWork, la nueva
herramienta permite el diseño y corte de
perfiles estándares (I, U, L, T, H, perfiles
circulares o cuadrados, entre otros), optimizando tanto el perfil como la generación del CNC para la máquina. El sistema
también aporta nesting 3D automático,
semiautomático o manual y dispone de
detección y control automático de las
colisiones. Además, obtiene una simulación real de todos los procesos y soporta
las tecnologías de sierra, taladro, punzonado, roscado, marcado, oxicorte, corte
por plasma, etc.
• CAD/CAM 2D: Su capacidad para trabajar con Lantek Expert hace que sea una
solución capacitada para automatizar la
programación de máquinas de corte de
chapa en cualquiera de sus modalidades.
Ofrece la opción de nesting automático,
semiautomático o manual para proporcionar máxima flexibilidad y rendimiento,
cuenta con gestión de ataques de contornos, corte común, copia de mecanizado,
multicapa y diversas configuraciones.
• I ntegración con Tekla Structures:
Esta es una de las características más destacables de la solución Lantek Steelwork.
Actualmente, Tekla es el software de
diseño estructural en 3D (BIM) más
avanzado del mercado y uno de los más
utilizados. Esta integración se basa en la
importación del proyecto Tekla en su
totalidad, es decir, toda su estructura,
componentes, operaciones y geometrías
se gestionan como un único proyecto
dentro del ERP de Lantek Steelwork. En
un futuro está prevista la integración con
otras herramientas de diseño estructural
en 3D.
• ERP Verticalizado: La nueva solución
está basada en la tecnología de Lantek
Integra, el ERP basado en la web de Lantek que incorpora avanzadas funcionalidades, facilitando el control y gestión de
los procesos a través de Internet. Al estar
integrado con el software CAD/CAM de
Lantek, minimiza costes variables de integración además de incrementar el ROI.
Asimismo, permite gestionar un entorno
distribuido con un sistema único.
Lantek Steelwork, una solución
modular
Las características de las empresas que
desarrollan su actividad en el sector de las
estructuras metálicas hacen que sea necesaria una solución única, flexible y escalable
que, a su vez, incorpore un amplio número
de funcionalidades y garantice la precisión
y la máxima calidad en los procesos. La
nueva solución de Lantek incorpora la gestión de las siguientes áreas:
– Proyectos: Herramienta que permite la
representación del modelo de Tekla como
proyecto, con toda su estructura de componentes y fases de ejecución. Está preparada para definir nuevos elementos, operaciones, recursos asociados y su asignación de actividades, así como para realizar
el seguimiento de la cartera de proyectos.
– P roducción: Facilita el conocimiento
constante de la carga de trabajo de cada
centro de proceso, la planificación de la
producción y sus fases y la validación
automática de operaciones para un mejor
control de todas las etapas productivas.
Permite hacer un seguimiento de los costes reales y su comparación con los estimados, y posibilita la inclusión de partes
de trabajo de las actividades asignadas a
recursos y su imputación al proyecto
correspondiente.
– Presupuestos: Herramienta para realizar presupuestos de los diferentes niveles
y elementos del proyecto que, además,
permite visualizarlo en función de capítulos y partidas, pudiendo ser éstas material, horas, fabricación u otros costes.
1-3 Horizontal.indd 1
– Planificación: Definición de las capacidades de cada área departamental de
cara a obtener rendimientos por recurso
o área, que se retroalimenta con la información de nuevos proyectos. Proporciona planificaciones semanales en función
de las cargas comprometidas y permite la
modificación manual o automática de la
planificación por cambios que así lo
requieran.
– Compras: Abarca los requerimientos de
compras relacionadas con cada proyecto
(órdenes de compra para cubrir las necesidades de uno o varios proyectos), además
de facilitar la suma de la partida de compras al coste total de su proyecto asociado.
– Almacenes: Entre otras funciones incorpora la gestión de stock para chapas, perfiles, etc., control de stock de formatos y
medidas, trazabilidad y documentación
de calidad y valoración del stock en base
a diferentes métodos (FIFO, LIFO o
medio).
– Ventas y certificaciones: Ofrece certificaciones parciales de cada proyecto,
gestión del estado de las mismas y creación de facturas a partir de estas o a partir
de la configuración establecida de pagos.
– Cuadro de mando (Dashboard): Aporta informes de control económico de la
cartera de proyectos, como análisis de
tiempos, costes y márgenes de beneficio,
comparativas de costes reales y presupuestados y resúmenes de producción,
entre otros.
Como resumen, cabe destacar que la solución Lantek Steelwork es una herramienta
que aporta múltiples beneficios en términos de rentabilidad y optimización de procesos productivos y de gestión, que ayuda
a que las corporaciones centradas en el
diseño y fabricación de estructuras metálicas cuenten con ventajas competitivas y
mejoren su eficiencia.
En cuanto a la disponibilidad de Lantek
Steelwork, la compañía ha programado
un lanzamiento gradual que contempla
inicialmente los mercados de España,
Brasil, Reino Unido, Alemania, Francia,
Italia y Estados Unidos. Posteriormente,
esta herramienta estará disponible en el
resto de las filiales de Lantek en todo el
mundo.
 Lantek
Deformación Metálica29/12/08
no 314 11:11:51
27
Productos
Sistema para la expansión de tubos de intercambiadores térmicos
Haskel International presenta el equipo Mark V
HydroSwage, un modelo actualizado del sistema
HydroSwage para la expansión de tubos, que
cuenta con mayor facilidad de uso y nuevas funciones de recolección de datos. Permite la fabricación rápida y exacta de intercambiadores térmicos para generación
eléctrica, procesamiento químico y
otras aplicaciones. El compacto sistema Mark V ofrece una gran exactitud, velocidad y repetibilidad al expandir los tubos de los intercambiadores térmicos en planchas de tubos
por medio de la aplicación directa
de una alta presión hidráulica interna.
Está diseñado para usarlo en la fabricación de intercambiadores térmicos
para generación de vapor, condensación y evaporación. Las aplicaciones incluyen generación eléctrica,
metalurgia, acondicionamiento de
aire, procesamiento químico y papeleras.
El nuevo equipo incluye controles
electrónicos de pantalla táctil para
configurar todas las funciones de
proceso. Se almacena el historial de
expansión, que puede descargarse a
una hoja de cálculo excel por medio
de un puerto USB. Las ruedecillas
para servicio pesado facilitan desplazar el sistema hasta la cara de las
planchas de tubos para realizar la expansión. El
intensificador se monta en una gaveta que se
desliza fuera de la unidad eléctrica. Un cable opcional de 6m de largo permite utilizar el intensificador a distancia de la unidad eléctrica (por
ejemplo, sobre un andamio para acceder a una
plancha de tubos muy grande).
Diseñado para proporcionar una expansión a alta presión en un solo paso, independientemente
del grosor de las planchas de tubos, los mandriles de expansión de HydroSwage
cuentan con un sistema de apoyo patentado de sellos segmentados que
mantienen altas presiones con una
mínima extrusión del sello. Capaz de
lograr presiones de expansión de hasta 50.000 PSI, el sistema acepta una
alimentación monofásica de 100 a
240 VCA y requiere una presión de
entrada de aire de entre 70 y 150 psi
con un mínimo de 70 pies cuadrados
por minuto. Las presiones de expansión se aplican de manera uniforme,
tubo tras tubo, brindando juntas
constantes a lo largo de toda la plancha de tubos. El método se ha aplicado satisfactoriamente para expandir
tubos en planchas de tubos tan delgadas como de 19 mm ( 3/ 4”) y con
grosores de hasta 84 cm (33”).
 Haskel España
Corte de acero al carbono
Hypertherm ha lanzado dos nuevos sistemas de
corte de metal, Powermax85 y Powermax65:
dos nuevos sistemas que cuentan con más opciones en antorchas, innovaciones tecnológicas
líderes del sector y un diseño más resistente para
una mayor durabilidad en los entornos de corte
más difíciles. Se ofrecen cuatro nuevas opciones
en antorchas: una antorcha de mano ergonómica de 75 grados, una antorcha de mano de 15
grados para acanalado y corte en lugares estrechos, una antorcha de longitud completa de 38
cm para sistemas motorizados y una antorcha de
tambor corto de 15 cm para aplicaciones robotizadas y de corte de tubos, que ofrecen una ver-
satilidad aún mayor, lo que permite a los operadores cortar fácilmente el metal en lugares que
antes presentaban un acceso difícil. Estas antorchas de la nueva serie Duramax de Hypertherm
son hasta cinco veces más resistentes y duraderas que las versiones anteriores.
Diversos avances tecnológicos ofrecen una mayor resistencia al corte y fiabilidad de uso. La tecnología Smart Sense potencia la eficiencia al
ajustar automáticamente la presión del gas al
modo de corte y la longitud de la antorcha,
mientras que la tecnología Spring Start del electrodo incrementa la fiabilidad al eliminar piezas
móviles del cuerpo de la antorcha. También cabe
destacar de los nuevos sistemas que, según el fabricante, son hasta una tercera parte más pequeños y hasta un 20% más ligeros que los sistemas
a los que sustituyen dentro de la gama Powermax.
El Powermax65 se presenta con una capacidad
de corte recomendada de 19 mm y corte de separación nominal de 32 mm, mientras que la capacidad de corte recomendada del Powermax85
es de 25 mm con corte de separación nominal
de 38 mm.
 Hypertherm
28
Deformación Metálica no 314
Productos
Sensor retrorreflexivo para detectar objetos transparentes
Cardas para trabajos críticos
sobre acero inoxidable
Para trabajos extremadamente críticos y para
condiciones de trabajo difíciles, por ejemplo en
la industria química, la de alimentación o la nuclear, Pferd ha desarrollado las cardas Inox-Total. En estas cardas, todas las piezas están fabricadas de acero inoxidable de la calidad 1.4310
(V2A) y garantizan una protección anticorrosión óptima de la pieza de trabajo. Existen distintas formas de carda disponibles con esta característica.
El FRDK 14 se aloja en una carcasa que facilita su
ajuste rápido, mediante un botón de autoaprendizaje (teach-in). De acuerdo con el fabricante, la
elevada sensibilidad le permite detectar cristales,
embalajes transparentes o botellas de PET. Su respuesta en 0,1 ms permite el posicionado exacto
de bordes móviles y chapas transparentes. El fabricante destaca que, al mismo tiempo, es irrelevante que el objeto a detectar esté delante del
sensor o cerca del reflector. El corto tiempo de
adaptación, 20 ms, facilita su reprogramación o
ajuste durante el funcionamiento. Además del
sensor de luz roja, también está disponible una
versión láser. Es particularmente adecuado para
aplicaciones con requisitos de precisión elevados.
Los sensores de la serie 14 están disponibles con
cable estándar y conexiones M8 o M12. El fabricante ofrece un accesorio que permite insertarlo
en un corte en chapa metálica sin necesidad de
tornillos ni herramientas.
 Fegemu Automatismos
Máquina de medición de engranajes
Carl Zeiss presenta la nueva máquina compacta
de medición de coordenadas 3D DuraMax Gear,
aplicable para medición de engranajes de taller.
Según el fabricante, sus características principales son, entre otras, su capacidad para trabajar
en un entorno de producción, la alta tolerancia a
fluctuaciones de temperatura ambiental y su tamaño compacto.
Está diseñada para el control de procesos en la
planta de producción, para inspecciones rápidas
de pequeñas piezas en mitad del proceso y para
verificar las dimensiones geométricas de las piezas durante su fabricación. Su precisión también
es adecuada para las necesidades en la medición
de engranajes. La DuraMax Gear integra el software y hardware necesarios, incluyendo palpadores para diversas aplicaciones. Se trata de una
máquina tridimensional CNC polivalente que,
cuando se combina con un software con núcleo
CAD como el Calypso y el módulo de engranajes
Gear Pro, mide todas las modificaciones de manera fácil, rápida y reproducible. Esta combinación permite completar la verificación de engranajes, incluyendo dentados rectos, helicoidales y
acanalados. Con la opción de un registro de salida Calypso Qs-Stat Out, incluida en el paquete
básico, los clientes están bien equipados para
evaluar los procesos de producción mediante
una evaluación integral, con información estadística de calidad sobre dicha producción.
 Pferd-Rüggeberg
Prensa oelodinámica
Las prensas mod. GTVS de la empresa italiana
Energo están equipadas con los siguientes accesorios: variador de velocidad, dispositivo a
golpe múltiple con potencia variable temporizada para un máximo de 10 ciclos consecutivos; dispositivo a golpe múltiple en cota para
un máximo de 3 ciclos consecutivos con posibilidad de variar la subida entre un ciclo y el otro;
cambiador de calor agua/aceite. Como características opcionales se encuentran la lámpara externa, la electroválvula pneumática accionada
de un monitor; frigorífico para mantener la
temperatura del aceite constante; y un plano
adicional.
 Carl Zeiss
 Energo
Deformación Metálica no 314
29
Productos
Líneas automáticas CNC para el taladrado, fresado y corte térmico de grandes placas
Las líneas automáticas Gemini 25 y Gemini 32 de
Ficep son una solución completa de procesado
de placas para estructuras y construcciones metálicas y mecánicas. La Gemini procesa desde finas planchas hasta pesadas placas, realizando las
operaciones de corte, marcado, fresado, taladrado, avellanado y biselado, entre otras, con una
precisión y un buen coste por pieza gracias al
menor espacio de la instalación, el reducido coste de inversión y la altísima productividad.
Entre las características generales se encuentran
que permite la construcción de doble pórtico para evitar desviaciones durante el mecanizado;
control Fanuc para funcionamiento de precisión;
movimentación por medio de piñón y cremallera helicoidal, endurecida y de alta calidad en todos los ejes; instalación simple sobre el pavimento sin necesidad de profundas fundaciones; espacio mínimo ocupado (hasta un 30% menos
que otras soluciones); menor coste que los sistemas de movimentación de planchas; taladrado y
fresado de alta velocidad con cono de herramientas ISO y cambiador de herramientas; amarres adaptables para sujetar las planchas firmemente y evitar vibraciones, controlando la penetración para minimizar las vibraciones y desgastes y poder prolongar la vida de las herramientas
y elevar la productividad; sensor láser de precisión para la alineación de las planchas; cambio
de herramientas mientras está la plancha sujeta
para avellanar, taladrar y fresar bordes con la
máxima precisión; fresado helicoidal de grandes
agujeros con herramientas de bajo coste; sistema de plasma de 260 Amp; sistema sencillo de
posicionamiento y orientación de placas; longitudes de corte de 530 m/ 20100 ft; refrigerante
en el taladro aire/niebla o líquido.
Además de las características técnicas standard,
estas máquinas cuentan con elementos opcionales como son los sistemas adicionales de cambio
automático de herramientas y monitorización de
su desgaste; mesas de soporte a agua o en seco;
sistema de marcado de placas y trazado scribing
(patentado), marcado por incisiones a baja profundidad, marcado plasma; sistema automático
de localización y orientación de placas; sistemas
de aspiración para evacuar las virutas del mecanizado; mesa magnética para realizar fresados y
mecanizados “stand alone”.
En cuanto a su aplicación para marcado y trazado, esta máquina puede equiparse con una gran
variedad de herramientas de marcado, dependiendo de las necesidades. Las construcciones ligeras y líneas de plegado pueden marcarse con
la herramienta de scribing o el marcado plasma.
Las marcas de identificación ligeras y números
de partes para la fabricación pueden añadirse
con la herramienta de scribing, el marcado plasma, el rayado (pin marking). El marcado profundo visible tras el pintado se puede realizar con la
herramienta de scribing o el rayado (pin marking). Los puntos de referencia de soldadura o de
montaje mecánico se realizan con la herramienta
patentada por Ficep Scribing.
 Ficep
Limpiador de aire con polvo en suspensión
Barin presenta el DC AirCube 500, limpiador de
aire de Dustcontrol que permite recircular el aire
en zonas de trabajo con polvo en suspensión. El
filtro elimina el polvo y evita que lo respiren las
personas. De acuerdo con el fabricante, en 1 h
puede reducir el nivel de polvo a la diezmilésima
parte desde su puesta en funcionamiento. El aire
filtrado se devuelve limpio a la misma zona de
trabajo o se puede conducir a través de mangueras flexibles al exterior. El fabricante destaca su
utilidad en sectores como la construcción, rehabilitación de edificios
(especialmente en ambientes sensibles tales como escuelas, tiendas,
hospitales, etc.); industria alimentaria (café, harina, piensos, etc.), industria maderera, piedra natural,
cuarzo, etc.
Entre sus beneficios se encuentran
mayor salud para los trabajadores:
evita el polvo pernicioso que se desprende en procesos de corte, taladrado o pulido de hormigón, en la
limpieza del área de trabajo, en el
desescombro, en el proceso de harinado en la fabricación del pan, etc. y disminuye la posibilidad de contraer asma y
otras enfermedades respiratorias; mayor seguridad para los operarios: los trabajos son más seguros, sin polvo que restrinja la visibilidad de los
trabajadores; incremento de la productividad:
30
Deformación Metálica no 314
evita interrupciones debidas al polvo y esperas
mientras se limpia; reducción de tiempo y gastos
en limpieza; reducción de tiempo y gastos en
preparación, al no tener que poner pantallas que
eviten que salga el polvo del área de trabajo a
zonas anexas.
Entre las características que incorpora la nueva
versión se encuentran el diseño ergonómico,
con caja de
acero inoxidable y acabado limpio; mayor
caudal
(500 m3/h en la entrada abierta) y presión; menor nivel de ruido, 44-65 dB(A); diseño de pliegue del prefiltro que supone doble de superficie
comparado con la versión anterior; cambio de
prefiltro sin abrir la unidad: está ensamblado en
el exterior de la rejilla de entrada; área de filtro
HEPA de 4,2 m2; el filtro cónico HEPA está dentro, con una caja de cartón que se encajará con
el filtro: el cambio del filtro se hará libre de polvo; aumento de la duración del filtro HEPA por el
efecto limpieza cuando la unidad se sacude; toma eléctrica para luz y otros accesorios; panel de
funcionamiento protegido; asa donde se
puede enrollar el cable; nuevo diseño del
accesorio de cono de entrada para manguera de 125 mm; se puede apilar; tiene
un peso de 13 kg; luz indicadora de
cambio de filtro; dos velocidades, para
mayor ahorro y menor nivel sonoro; salida de 125 mm de diámetro para conexión de manguera; accesorio para colgar
en techo o pared.
 Barin, S.L.
Índice de proveedores
Prensas para forja y estampación
Prensas para forja y estampación
PRODUCTOS
• Prensas de forja verticales “Maxi” de 10-65 MN
• Prensas de forja verticales
“Maxi” de 10-65
MN 23 T
● X5 Punzonadora
hidráulica
• Martillos pilón de contragolpe de 20-80 kJ
C5 Punzonadora
30 T
• Martillos pilón de●contragolpe
de 20-80hidráulica
kJ
C6 Punzonadora
hidráulica
•
Prensas
de doble montante de 2.000-8.000 kN
• Prensas de doble●montante
de 2.000-8.000
kN 30 T
Este índice de proveedores
amplía
la
información
facilitada
por
los
fabricantes,
● E6 Punzonadora servoeléctica
• Prensas de rodillera 4.000-20.000 kN
• Prensas de rodillera 4.000-20.000 kN
● SG6 Punzonadora con cizalla
transversalesal
automáticas
ULS 70 y ULS 100
representantes, •delegados,
etc.
del ULS
sector
Deformación Metálica,• Laminadoras
ofreciendo
lector
Laminadoras transversales
automáticas
70 y ULS 100
● LPe Punzonadora servoeléctrica
• Prensas excéntricas (cuello cisne) de 100-4.000 kN
• Prensas excéntricas combinada
(cuello cisne)con
de 100-4.000
kN
láser
una "tarjeta de visita"
en de
cada
número,
para
de búsqueda.
• Transportadores
de piezas por vibración FRÖHLICH
● LP6
Punzonadora
con una mayor facilidad
• Transportadores
piezas
por
vibracióncombinada
FRÖHLICH
• Cuñas de fijación sistema FEUERBACHER
láser FEUERBACHER
• Cuñas de fijación sistema
● L6 Láser motores lineales
• Reparaciones, reconstrucciones y modernizaciones de
• Reparaciones, reconstrucciones y modernizaciones de
● EB Paneladora automática
prensas de todas marcas.
prensas de todas marcas.
● Be Plegadoras servo-eléctricas
● PB Plegadoras hidráulicas
SMERAL IBERICA, S.A. Méjico, 2 – 08320 EL MASNOU (Barcelona)
Tel.: 935 S.L.
403 292
– Tel./Fax:
265 km. 13,5 Nave 5
FINN-POWER IBERICA,
– Ctra.
Molins935
de 551
Rei-Rubí,
E-mail: [email protected] – Web: www.smeral.es
08191 – RUBÍ Barcelona – Tel. +34 902 302 111 – www.finn-power.es
SMERAL IBERICA, S.A. Méjico, 2 – 08320 EL MASNOU (Barcelona)
Tel.: 935 403 292 – Tel./Fax: 935 551 265
E-mail: [email protected] – Web: www.smeral.es
Prensas para forja y estampación
Mecánica
• Prensas de forja verticales “Maxi” de 10-65 MN
Parente
• Martillos pilón de contragolpe de 20-80 kJ
COS
S
éxito.
1890
on.com
zers/es
Especialistas en deformación metálica
Especialistas en deformación metálica
• Prensas de doble montante de 2.000-8.000 kN
C/ Molist, 5- 08024 BARCELONA
- Tel. 932
853 882 - Fax
• Prensas de rodillera
4.000-20.000
kN 932 853 883
MATRICERÍA,
ESTAMPACIÓN
Yautomáticas
ENSAMBLAJE
Web: www.metalesyformas.com
- E-mail:
[email protected]
• Laminadoras
transversales
ULS 70 y ULS 100
C/ Molist, 5- 08024 BARCELONA - Tel. 932 853 882 - Fax 932 853 883
Web: www.metalesyformas.com - E-mail: [email protected]
• Prensas excéntricas (cuello cisne) de 100-4.000 kN
●
Líneas automáticas de punzonado y plegado
●
Líneas automáticas
de punzonado
y plegado
• Transportadores
de piezas por vibración
FRÖHLICH
●
Punzonadoras alimentadas con formato de chapa
●
• Cuñas de fijación
FEUERBACHER
Punzonadoras alimentadas
consistema
formato
de chapa
●
Punzonadoras alimentadas desde bobina de chapa
●
Punzonadoras
alimentadas
desde
bobina
de chapa
prensas DEL
de todas
marcas.
08210 BARBERÀ
VALLÈS
· Barcelona
●
Prensas mecánicas
●
Prensas hidráulicas
●
Tel. 93 718 77 41 · Fax
93 718 97
55
Prensas mecánicas
● Prensas
hidráulicas
●
Líneas de corte
●
Líneas de perf ilado
●
Líneas de corte
Tel.: 935 403 292
C/ •Molist,
5- 08024
BARCELONA - Tel. 932 853 882 - Fax 932 853 883
Máquinas
planas
Web:
www.metalesyformas.com
- E-mail:
– PLÁTINO
2040
- 4000 [email protected]
x 2000 x 150 mm
• Máquinas planas
- 4000 x 2000 x 150 mm
- 3000 x 1500 x 150 mm
- 3000 x 12000 a 36000 x 150 mm
– PLÁTINO 1530
• Máquinas de 5 ejes
– DÓMINO 1530
- 3000 x 1500 x 370 mm
– RÁPIDO
- 3200 x 1525 x 600 mm
– ÓPTIMO 2545
- 4500 x 2500 x 920 mm
– LASERDYNE PRIMA 790
Lantek Sheet Metal Solutions, S.L.
(generador
Nd-Yag
disponible)
1000Einstein.
x 750 xEdif.
750Lantek
mm
Parque Tecnológico de Álava ●-Albert
– MÁXIMO
- 3000 x 12000 a 36000 x 150 mm
Líneas
automáticas de punzonado
y plegado
●
Punzonadoras
alimentadas- con
– DÓMINO 1530
3000 xformato
1500 x 370de
mmchapa
●
Punzonadoras
bobina
– ÓPTIMO 2545alimentadas -desde
4500 x 2500
x 920de
mmchapa
●
- 3000 x 1500 x 150 mm
●
• Máquinas de 5 ejes
– RÁPIDO
01510 Miñano (Álava)
Contactar: PRIMA INDUSTRIETel.:
ESPAÑA
– c/ Elisa, 31-33 – 08023 Barcelona – Tel. 93 253 17 77
945 29 71 71 ● Fax: 945 29 71 72
Fax 93 253 17 78
– e-mail:
[email protected]
– www.primaindustrie.com
e-mail:
[email protected]
● www.lanteksms.com
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