Las tasas de transferencia de datos en redes de alta velocidad se ven influenciadas por numerosos factores; uno de los más importantes es la calidad de los conectores utilizados. En particular, en redes de fibra óptica, las carcasas de inserción juegan un papel central en la velocidad y calidad de la señal. Cuanto más precisos sean estos componentes, menos pérdidas y más estables se transmitirán las ondas de luz electromagnéticas. Kern Microtechnik implementa los más altos estándares de precisión en la fabricación por encargo, con tolerancias de hasta 2 µm y cantidades de producción de varios miles de unidades.
Las conexiones a menudo son el 'cuello de botella' para los procesos de transmisión. Esto se aplica tanto a aplicaciones de alta presión de líquidos como a datos que se transmiten en forma de ondas de luz electromagnéticas a través de cables de fibra óptica. Incluso las más mínimas imprecisiones en posición, ángulo o paralelismo obstaculizan la tasa de transmisión. Para evitar esto, es fundamental fabricar con precisión las carcasas de inserción, que son principalmente de acero inoxidable, latón o Arcap, de los conectores utilizados.
La fabricación por encargo de Kern Microtechnik GmbH en Murnau ha desarrollado a lo largo de muchos años una alta competencia en este sentido junto con clientes exigentes. Muchas empresas de procesamiento de datos, analítica, tecnología de medición, así como de la industria química y farmacéutica valoran esto. Alexander Stauder, director de la fabricación por encargo de Kern, explica: 'El desafío para nosotros radica principalmente en satisfacer de manera óptima las demandas de cada cliente individual. Para garantizar esto, generalmente estamos involucrados desde la fase de desarrollo de los primeros prototipos.'
El mecanizado de precisión ahorra esfuerzo de prueba
De esta manera, según Stauder, se pueden orientar desde el principio las expectativas y la realidad en la dirección correcta. Es decir: dependiendo de la necesidad, se sopesan conjuntamente los requisitos de calidad y costo para lograr al final un resultado óptimo. Como un ejemplo de calidad de alta gama, el ingeniero experimentado menciona las carcasas de inserción para conectores de fibra óptica de varios clientes, que están ubicados en muchos segmentos diferentes, desde tecnología de entretenimiento avanzada hasta el sector de defensa.
Debido a estrictos acuerdos de confidencialidad y NDA, que para Kern siempre son 100% prioritarios, no se pueden proporcionar detalles precisos sobre los clientes y el uso de los productos.
Solo se puede decir esto: las conexiones deben ser muy robustas para que también puedan transmitir la máxima cantidad de datos de manera altamente confiable incluso en condiciones difíciles, como por ejemplo, bajo influencias ambientales impredecibles. Esto significa que si los orificios opuestos de la conexión están desplazados incluso por unos pocos µm, esto tiene enormes efectos negativos. 'Para evitar esto, la mayoría de los fabricantes de alta gama a menudo verifican la coincidencia de los orificios durante el montaje del conector mediante un control visual del 100%', explica Alexander Stauder:
'Sin embargo, después de un intenso trabajo de desarrollo y gracias al centro de mecanizado de alta gama Kern Micro HD que utilizamos para la fabricación, este costoso esfuerzo adicional para nuestros clientes es cosa del pasado.'
Fabricación en serie totalmente automatizada - precisión de µm
La fabricación por encargo de Murnau logra producir las carcasas de inserción del conector de fibra óptica de manera fiable con una precisión de ≤ 2 µm en posición y ubicación, y no solo como pieza única o en pequeñas series, sino de manera totalmente automatizada en lotes de decenas de miles de piezas por año. 'Sin embargo, esta cantidad no representa en absoluto un límite superior para nosotros', aclara el director Stauder.
Actualmente, la fabricación por encargo de Kern utiliza el centro de mecanizado de alta gama Kern Micro HD para producir las carcasas de inserción. Todo el proceso de fabricación se lleva a cabo de manera totalmente automatizada. De manera sencilla, esto significa que el operador carga al inicio del pedido, según sea necesario, la estación de herramientas y piezas. Luego, llama al programa correspondiente y lo inicia. A continuación, un blank preconfigurado se posiciona en la máquina a través de la solución de automatización seleccionada (interna o externa), se mecaniza completamente y finalmente se retira y coloca como pieza terminada de la misma manera. Ya se recoge el siguiente blank, y así sucesivamente.
La calidad del centro de mecanizado marca la diferencia
Lo que aquí se describe de manera simple en pocas palabras representa en la práctica un proceso extremadamente complejo, que se basa principalmente en la calidad del centro de mecanizado utilizado. En él, vuelan las más finas virutas, y solo es necesario cambiar de posición una vez, incluyendo el acabado. Esto es importante porque los requisitos de tolerancias de posición, ángulo y diámetro de los orificios críticos deben ser 100% confiables en el rango de un solo dígito de µm. No importa qué material se esté mecanizando.
Para Alexander Stauder y su equipo de producción, esto no representa ningún problema. Según sus propias declaraciones, se sienten absolutamente cómodos incluso en la fabricación en grandes series con hasta 2 µm en todas las tolerancias de posición mencionadas: 'Las piezas terminadas son generalmente incluso más precisas. El mayor desafío es sobre todo la reproducibilidad. Y ahí preferimos mantener nuestras afirmaciones conservadoras y seguras. Podemos afirmar con orgullo que somos el proveedor con los mejores resultados posibles.'
Máxima precisión a través de tecnología de microjuego
Decisivo para la extremadamente alta y reproducible precisión de los centros de mecanizado de cinco ejes Kern Micro HD utilizados son varios aspectos técnicos destacados. Uno de ellos son los motores lineales de gran tamaño y temperatura controlada, que funcionan completamente sin elementos de transmisión mecánicos que podrían desgastarse. Además, las máquinas cuentan con una única tecnología de microjuego hidrostático, desarrollada y patentada por Kern. El pequeño grosor de juego de menos de 10 µm en todos los ejes lineales asegura, según Sebastian Guggenmos, director técnico de Kern Microtechnik GmbH, la máxima rigidez y las mejores propiedades de amortiguación del sistema.
Además, el jefe de tecnología Guggenmos destaca los ejes de aluminio activamente temperados y los medios hidrostáticos y añade: “Gracias a todas estas propiedades técnicas, podemos garantizar la máxima estabilidad y una calidad perfectamente constante de las piezas en la producción en serie. Esto también se aplica en condiciones ambientales no del todo ideales, como las que actualmente tenemos en Murnau.” Se refiere principalmente a los trenes que circulan por las vías cercanas y que causan ligeras vibraciones en la fábrica. El director de la planta, Stauder, no se deja impresionar: “Otras máquinas tendrían problemas con las precisiones requeridas. Las nuestras no.”
Creciente demanda de análisis y tecnología de medición
Para los clientes de la fabricación por encargo de núcleo con exigencias particularmente altas, los resultados alcanzables son enormemente útiles. Porque, por un lado, pueden garantizar a sus clientes tasas de transmisión de datos extremadamente altas de manera confiable. Por otro lado, en el montaje, posibles pasos de trabajo adicionales, como el emparejamiento o la inserción de lentes, se simplifican notablemente. Y dado que las ventajas de la fabricación en serie de alta precisión también son interesantes para otras industrias, esto tiene un efecto positivo en la entrada general de pedidos en Murnau. Según Alexander Stauder, la demanda de empresas del sector de análisis y tecnología de medición está aumentando tanto como la de aquellas que, como se describe aquí, necesitan carcasas de inserción para conectores de fibra óptica.
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