ESTUDIO DE CASO DE TECNOLOGÍA

El desapilado de aluminio de alta velocidad aumenta el rendimiento de la producción

Los expertos de la industria pensaron que un fabricante líder de camiones tomó un giro equivocado cuando anunció el cambio a más componentes de aluminio en su camioneta líder en la industria. Resulta que esos expertos estaban equivocados. Los clientes esperaban ansiosos los beneficios de eficiencia y rendimiento de un camión más liviano, lo cual dejó a las fábricas de este fabricante, incapaces de satisfacer la demanda.

EL DESAFÍO

La demanda de los fabricantes de automóviles para componentes de aluminio estampados y formados nunca ha sido más alta. Muchos de estos fabricantes de automóviles se enfrentan a tiempos de ciclo más lentos debido a la dificultad de desapilar rápidamente los chapas de aluminio. Güdel ofrece sistemas de automatización que aceleran el desapilado, lo que permite a los fabricantes de automóviles mejorar sus requisitos de productividad.

Los fabricantes de automóviles continuamente buscan formas de aumentar la velocidad de la línea de producción para satisfacer la demanda de los clientes, y mejorar la rentabilidad de la planta. El salto repentino en la demanda de componentes de aluminio creó un intenso interés en encontrar formas de acelerar los procesos de producción relacionados.

Los ingenieros de procesos con frecuencia se enfrentan a restricciones que limitan las ganancias en la velocidad de producción. Algunas son limitaciones difíciles relacionadas con la física que simplemente no se pueden superar. En efecto, la mayoría de las restricciones se pueden reducir mediante la innovación de procesos. Una de las limitaciones en las operaciones de moldura de aluminio es la velocidad de desapilado de los chapas. Las innovaciones en la tecnología de desapilado reducen esa limitación y permiten a los fabricantes de automóviles aumentar el rendimiento del estampado de aluminio.

El problema de chapas más ligeros

Cualquiera que haya barajado un mazo de naipes, sabe que a menudo no se separan una carta de otra.

Los objetos apilados y planos tienden a pegarse de la misma manera debido a la succión que se crea cuando se tratan de separar. Este efecto ha limitado por mucho tiempo la rapidez con la que se pueden desapilar las platinas de aluminio.

El desafío se magnifica por el aceite o el lubricante seco que se aplica a los chapas para ayudar en el proceso de estampado. Como en muchos sistemas, lo que resuelve un problema a menudo crea otro problema. Los fluidos que se aplican a los chapas crean una unión ligera entre los chapas apilados, lo que aumenta la dificultad de separarlos. La velocidad de desapilado, por lo tanto, ha sido una limitación importante en las operaciones de estampado de aluminio. El aumento de la velocidad de desapilado a menudo provoca la acumulación de varias platinas al ser manipuladas, lo cual puede desastrozo en la operación de estampado o moldura.

Según su amplia experiencia en el manejo de piezas de aluminio, Güdel Press Automation ha mejorado y acelerado el proceso de desapilado.

Fig. 1. Separador para chapas de acero y aluminio
Fig. 1. Separador para chapas de acero y aluminio

Tres tecnologías aceleran el desapilado

Güdel se basa en un trío de tecnologías para acelerar el desapilado al mismo tiempo que garantiza la selección consistente de una sola chapa. Dos de estas tecnologías han sido ampliamente utilizadas, mientras que la tercera implica un enfoque más personalizado. La combinación de estas tecnologías permite aumentos significativos en la velocidad de desapilado y alcanza 18 partes por minuto sin chapas múltiples. Esta es una ganancia de productividad significativa en comparación con las típicas 12 partes por minuto. Muchos sistemas de desapilado dependen del aire comprimido para separar los chapas.

El sistema Güdel utiliza esta técnica, pero se basa en una boquilla especializada que dirige una ráfaga de aire a alta presión desde un compresor dedicado. El aire de la planta generalmente no proporciona suficiente presión para crear de forma consistente la separación requerida. Esta explosión proporciona la separación inicial al «aletear» los chapas superiores.

Luego, una ventosa hace contacto con la chapa. La mayoría de los desapiladores levantan las chapas con ventosas, pero el enfoque tradicional levanta la chapa de forma simétrica, directamente desde la pila. Ese enfoque maximiza el efecto de vacío entre las chapas y aumenta las posibilidades de recoger múltiples chapas. El enfoque de Güdel, al que se hace referencia como preseparador, coloca las ventosas en el borde de la chapa para levantarlo desde el extremo, luego se inserta rápidamente un accesorio por debajo de la chapa superior para mantener la separación. El efecto reduce así la posibilidad de levantar una segunda chapa.

Güdel también utiliza un riel de uretano flexible con cerdas anchas que derriban la segunda chapa justo debajo de la chapa que se va a desapilar. La chapa superior y la secundaria, a veces se pueden unir con la alta aceleración de la chapa superior cuando se levanta. Estos rieles de uretano se retraen para permitir que la segunda chapa se asiente en la parte superior de la pila.

El robot lineal tipo gantry, toma la chapa de la parte superior de la pila y la transporta a la banda transportadora. El transportador representa otra innovación de mejoría de la velocidad de Güdel. Debido al peso ligero de las chapas de aluminio, a menudo se deslizan fuera de posición en la banda si se acelera demasiado rápido. El sistema de automatización de Güdel incluye la succión en la banda, al sujetar en firme la pieza de aluminio en la posición deseada, ya que se acelera rápidamente hacia la operación de estampado o formación.

Cambios rápidos

La capacidad de cambiar rápidamente de una parte a otra es fundamental para maximizar la productividad. El cambio de sistema de desapilado de Güdel es automático y es casi instantáneo desde aluminio hasta chapas de acero. Todos los demás dispositivos de herramientas y desapilado funcionan con acero y aluminio. Los diversos dispositivos de desapilado están controlados por servomotor, lo que permite transiciones rápidas y automatizadas entre diferentes metales o tamaños de chapas.

Lograr mayor productividad

A medida que los fabricantes de automóviles tratan de aligerar los vehículos e incorporar más componentes de aluminio, estos fabricantes de automóviles y sus proveedores de automatización deben proporcionar sistemas capaces de satisfacer los requisitos de producción. Al cambiar la corrida de las piezas de acero a aluminio, los proveedores de hoy a menudo reducen el tiempo de ciclo de estampado de las piezas de aluminio en comparación con las piezas de acero. Esto es el resultado por problemas con el desapilado de aluminio.

La amplia experiencia en manejo de aluminio de Güdel proporciona una solución que permite velocidades drásticamente mayores, comparables a las piezas de acero, con una mayor productividad. Esta tecnología de desapilado se puede adaptar fácilmente en la mayoría de los sistemas existentes de desapilado de acero para reducir los costos de capital. Las conversiones se han completado en tan solo cuatro meses.

Los fabricantes de automóviles y proveedores interesados en satisfacer la creciente demanda de componentes de aluminio deberían considerar la mayor productividad posible mediante la automatización de Güdel.