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Aplicación Otto Bihler – Electromovilidad actual
Cambios rápidos para las arterias del vehículo
Un proveedor automovilístico premium del sur de Alemania fabrica numerosas variantes de una importante pieza de conexión en la electromovilidad. Las máquinas lineales de Otto Bihler Maschinenfabrik garantizan una producción eficiente. Para poder realizar de forma rápida y fiable los frecuentes cambios de herramienta de las series multivariante, las mesas de máquinas verticales están equipadas con módulos de sujeción de punto cero de AMF. Gracias al principio "plug & produce", las numerosas herramientas lineales modulares se pueden equipar de forma rápida y eficiente. Esto supone un nuevo impulso para los vehículos eléctricos premium de Stuttgart.
"Sin nuestro principio "Plug & Produce" con sistemas de sujeción de punto cero AMF integrados en la máquina y herramientas lineales modulares, nunca hubiésemos obtenido el encargo", subraya Marc Walter, responsable de diseño y desarrollo de Otto Bihler Maschinenfabrik en Allgäu. Desde hace poco, una máquina lineal de Bihler de última generación fabrica las barras colectoras de los coches eléctricos de alta gama de Stuttgart. Estas barras colectoras fundamentales para la conexión entre la batería y la unidad motriz son prácticamente la arterias de los coches eléctricos. Y si alguien piensa que los componentes de los vehículos eléctricos se pueden fabricar sin más, está muy equivocado: los requisitos de precisión y tolerancias suelen ser mayores que los de la tecnología de combustión.
Los cambios de herramientas rápidos hacen que las series pequeñas sean rentables
"Para cantidades anuales de 10.000-50.000 piezas, como las demandadas por el cliente, nuestras nuevas y potentes máquinas lineales están listas en una o tres horas", afirma Walter. Con los habituales tiempos de cambio de herramientas, que duran entre varias horas y un turno completo, este tipo de pedidos no podrían realizarse de forma económica. Con las nuevas máquinas lineales de Bihler, el proceso completo apenas dura una hora. Esto se debe al diseño modular de las máquinas y, sobre todo, de las herramientas. El inteligente principio "Plug & Produce", con interfaces uniformes, permite conectar las herramientas de estampado y doblado lineales a la mesa vertical de la máquina y comenzar enseguida con la siguiente orden de trabajo. Esto permite fabricar también lotes más pequeños de forma eficiente entre las habituales series de millones de piezas.
Las herramientas, compatibles entre sí, se montan en los módulos de sujeción de punto cero AMF incorporados. Cinco estaciones de sujeción, que en Bihler por lo general están dispuestas verticalmente en la mesa de la máquina, definen los puntos de acoplamiento de las herramientas. Cada alojamiento está equipado con cuatro módulos de sujeción de punto cero de tamaño KP5.3. Se accionan neumáticamente con una presión de cinco a un máximo de doce bares. Las placas base de los módulos de herramientas están equipadas con cuatro pernos de sujeción acordes. Cuando el trabajador introduce la herramienta, estos pernos de sujeción se retraen cada uno con 1,5 kN, manteniéndose en su sitio con 13 kN. Las funciones de control de bloqueo, apertura y apoyo garantizan el correcto posicionamiento de la herramienta. "Estos procesos se realizan con total fiabilidad y seguridad, con una precisión de reproducibilidad inferior a 0,005 milímetros", asegura Manuel Nau, responsable de ventas de AMF. Opcionalmente pueden instalarse otros cuatro módulos de sujeción de los modelos SP150. Esto permite fijar los punzones centrales para expulsar las piezas.
Las mejores máquinas también en el 70 aniversario
Cuando las máquinas lineales de alto rendimiento de la nueva línea de productos, constituida por cuatro tipos de máquinas altamente estandarizadas de última generación, se ponen en funcionamiento tras un cambio de herramienta, las series alcanzan rápidamente millones de unidades. Las operaciones de estampado, doblado y conformado se realizan a toda velocidad. Así ocurría ya en los años 50, cuando Otto Bihler fundó su empresa y presentó la primera máquina de estampado y doblado de este tipo en la Feria de Hannover de 1957. El concepto básico de las máquinas con la mesa de máquina vertical no ha cambiado hasta hoy, en el 70 aniversario de la creación de la empresa. Cuando la máquina MACH 1 superó en su momento la barrera del sonido de 1.000 carreras por minuto, supuso un gran hito no sólo para la empresa, sino para la industria en general.
"En los comienzos, un cambio de herramienta podía llevar hasta dos días", recuerda Walter. E incluso más tarde, los técnicos tenían que desatornillar las herramientas especiales en largos procesos, colocar otras nuevas y ajustarlas. Incluso en el caso de máquinas modernas esto supondía la pérdida de varias horas o incluso de todo un turno de producción. No fue hasta la llegada de las herramientas modulares y el equipamiento de las máquinas con tecnología de apriete de punto cero, hace unos diez años, cuando la productividad recibió un enorme impulso. "Desde las nuevas máquinas lineales, también modulares, los cambios de herramienta se efectúan por lo general en una o dos horas", afirma el experimentado jefe de diseño.
Los módulos de sujeción son pequeños, robustos y técnicamente ingeniosos
Los fiables módulos de sujeción integrados de AMF contribuyen a ello. Las tapas y los pistones están endurecidos, por lo que son especialmente robustos. "Prácticamente nunca se rompe nada", asegura Rainer Guggenmoos, ingeniero de ventas en AMF, que lleva años encargado de Bihler. Como los módulos son muy compactos, también se pueden atornillar fácilmente enrasados con la mesa de la máquina. "Algún que otro usuario que ha querido replicar nuestros módulos por su cuenta se ha dado cuenta de que la tecnología incorporada no es para nada trivial", afirma Manuel Nau. Por ello, los usuarios y operarios de la máquina del proveedor suabo de la industria automovilística también están entusiasmados con la posibilidad de fabricar las 18 variantes diferentes de barras colectoras de forma rápida y automática, así como con seguridad de proceso y precisión de reproducibilidad, utilizando las máquinas lineales altamente productivas de Bihler.
Sin los rapidísimos cambios de herramientas, estos pedidos resultarían imposibles de producir con la rentabilidad suficiente para complacer a los compradores de los fabricantes de equipos originales de gama alta. Las barras colectoras para los vehículos eléctricos de gama alta son, por supuesto, el producto estrella de los fabricados en las máquinas lineales de alta productividad. Pero éstas no son, ni mucho menos, las únicas series pequeñas para productos de electromovilidad. También se fabrican, por ejemplo, horquillas, conectores de alta tensión, conectores de células o el circuito ZSB de los distribuidores de corriente para estátores.
La cooperación permite realizar series pequeñas y grandes por igual
Bihler se interesó por este mercado en crecimiento en una fase temprana. Gracias a la larga y gratificante colaboración con AMF y sus módulos de sujeción de punto cero, las máquinas también resultan rentables para series más pequeñas. Y si la producción en la electromovilidad evoluciona en la dirección políticamente deseada con cantidades millonarias, entonces, de todos modos, las máquinas lineales ya no tendrán que demostrar su rendimiento.
