Térmicamente estable

Los BA W06 y BA W08 de SW se encuentran entre los centros de mecanizado más rápidos del mercado. Permiten producir en muy poco tiempo componentes de aleaciones de aluminio de alta precisión, como piezas aeronáuticas y de automoción, así como carcasas de baterías. Los principios de diseño probados, como el monobloque, la «unidad de tres ejes» con diseño box-in-box o el portautillajes basculante para la carga y descarga en paralelo al tiempo principal de mecanizado, constituyen la base para poder lograr unos tiempos de ciclo mínimos. Permiten a SW aumentar la rigidez de la máquina con una masa mínima y reducir los tiempos improductivos.

El reto: Alta aportación de calor, baja masa

El posicionamiento rápido a lo largo de los tres ejes se logra mediante motores lineales de alta dinámica. No obstante, existe un efecto secundario negativo: una cantidad considerable de calor residual que debe eliminarse de la máquina. «Un equilibrio térmico eficiente es vital para nosotros porque la unidad de tres ejes optimizada en peso, con diseño box-in-box y estructuras soldadas de paredes delgadas solo puede absorber una pequeña cantidad de calor», explica Marcus Mixner, director de desarrollo en SW. «Sin control de temperatura, la potencia dinámica que sale de los motores lineales provocaría rápidamente deformaciones térmicas».

La solución: Disipación de calor a través de la guía lineal

Para aumentar continuamente la precisión de posicionamiento, SW ha trabajado intensamente durante años en mejorar la estabilidad térmica a través del circuito de enfriamiento de precisión existente. «Consideramos que la precisión térmica es una importante ventaja competitiva en el mecanizado de precisión», afirma Mixner. «Tras las primeras pruebas y optimizaciones con el carro Z, que se introduce en el espacio de trabajo, ahora nos centramos en el control de la temperatura de la guía del eje principal vertical, que soporta los carros X y Z».

La solución decisiva para lograr una implementación rentable y sin cambios de espacio provino de un socio con une larga trayectoria en tecnología de movimiento lineal, Bosch Rexroth: El patentado Thermo Compensating Rail System (TCRS) integra la función de control de temperatura como característica opcional directamente en el sistema de rodillos o los patines de bola sobre raíl seleccionados. El principio es simple pero efectivo: Si se selecciona la opción TCRS, la parte inferior del raíl guía incorpora dos ranuras para alojar tubos estándar, que se conectan al circuito de refrigeración de la máquina. La disipación directa del calor desde la guía lineal permite compensar fácilmente los efectos térmicos, de modo que se pueden reducir las fluctuaciones dimensionales en el proceso y, con ello, la tasa de rechazos, además de ahorrar material y acortar aún más los tiempos de ciclo.

Más piezas buenas en tamaños de lote pequeños

Marcus Mixner también ve una importante ventaja para el cliente en la producción más rápida de piezas buenas: «El mercado exige cada vez más máquinas para tamaños de lote más pequeños. Por lo tanto, tenemos que mantener las constantes de tiempo lo más cortas posible». La estabilidad térmica es un requisito esencial para ello. Basándose en datos de medición recopilados durante dos años, SW ha logrado desarrollar un complejo sistema de control de la temperatura del agua de refrigeración que «elimina» los picos de temperatura que se producen durante el funcionamiento a altas velocidades. Esto permite minimizar la tasa de rechazos a lo largo de todo el proceso. «Desde el lanzamiento al mercado de los centros de mecanizado BA W06 y BA W08, no hemos recibido más que comentarios positivos en el mercado», informa Mixner.

Innovación continua

Con la solución de control de temperatura integrada, SW vuelve a demostrar su capacidad para adaptarse continuamente a las cambiantes exigencias del mercado. La colaboración con Bosch Rexroth ya desempeñó un papel importante en este sentido en el pasado; un ejemplo de ello es la introducción de los patines de rodillos sobre raíles RSHP. Sus patines de bolas transfieren gradualmente los elementos rodantes a la fuerza máxima a través de una zona de rodaje patentada, lo que permite movimientos de baja pulsación. En combinación con el nuevo raíl guía TCRS, los clientes de SW se beneficiarán de nuevo de un aumento en la calidad y el rendimiento.

Para Mixner, la opción de control de temperatura flexible todavía tiene mucho potencial: «Ya estamos trabajando en aplicaciones adicionales», revela Mixner. «También valoramos el asesoramiento personal y la experiencia de Bosch Rexroth en el ámbito de las máquinas herramienta y la automatización». Mixner está interesado, entre otras cosas, en la posibilidad de integrar una tercera función —la medición— en el raíl guía sin modificar el espacio. Bosch Rexroth ofrece el sistema de medición integrado IMS precisamente para este fin.

«Especialmente ante la situación actual del mercado, las soluciones innovadoras y los socios con experiencia, como Bosch Rexroth, son fundamentales para seguir siendo competitivos tanto desde el punto de vista técnico como económico». señala Mixner. «Gracias a la colaboración probada y abierta, hemos logrado duplicar la precisión térmica en comparación con las máquinas anteriores y, de este modo, establecer nuevos estándares internacionales».