Micrómetro de precisión para la fabricación de válvulas

La empresa británica de alta tecnología Domin revoluciona industrias enteras con componentes hidráulicos de alta eficiencia impresos en 3D y se basa en la precisión segura del proceso de la rectificadora cilíndrica universal S33 de STUDER.

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La máquina de rectificado cilíndrico universal CNC S33 en el Domin Technology Centre en Bristol, Reino Unido ©Studer

En el Domin Technology Centre (DTC) fuera de Bristol en Inglaterra, se encuentra
el olor a innovación en el aire. La atmósfera está marcada por una energía concentrada
porque aquí se está diseñando el futuro del control de movimiento. En los luminosos y ordenados talleres se encuentran sistemas de impresión 3D de última generación, máquinas de EDM y fresadoras, y desde hace poco también una máquina de rectificado cilíndrico S33 de STUDER. Son herramientas para jóvenes y talentosos profesionales que comparten una misión común: despertar a toda una industria de su letargo tecnológico. Con sus 85 empleados altamente cualificados, Domin es una de las empresas más innovadoras de Gran Bretaña.

Hidráulica: esta es la tecnología que permite controlar la fuerza con líquidos a presión y mover cargas pesadas con aparente facilidad. Los sistemas hidráulicos se han convertido en una parte indispensable de nuestro mundo moderno, ya sea en excavadoras que levantan toneladas en sitios de construcción, en un avión que despliega su tren de aterrizaje, o en automóviles que ejecutan órdenes de freno en fracciones de segundo. Pero también es cierto que en comparación con otras industrias, ha habido relativamente poca innovación y progreso aquí desde la década de 1950.

Válvulas y bombas de alta tecnología impulsan la hidráulica

Ejemplo Domin Bobinas ©Studer

“La hidráulica tradicional es increíblemente poderosa, pero también notoriamente ineficiente.
Los sistemas convencionales pueden desperdiciar hasta el 70 por ciento de su energía de entrada”, explica Cameron Adams, Gerente de Ingeniería de Manufactura en Domin. Por lo tanto, él y su equipo se han propuesto llevar esta tecnología clave a la próxima era para que se pueda lograr más con menos.

Domin busca lograr esto con sus productos clave: válvulas servocontroladas de respuesta extremadamente rápida y bombas de alto rendimiento ultra compactas.

La empresa utiliza la libertad de diseño de la impresión 3D en metal para fabricar componentes novedosos con estructuras internas complejas y optimizadas para el flujo. Tales estructuras de canal complejas serían impensables con la fabricación convencional sustractiva. El resultado son sistemas hidráulicos controlables digitalmente que permiten ganancias de eficiencia de hasta el 90 por ciento en comparación con soluciones convencionales.

Por ejemplo, una sola válvula moderna de Domin reduce los costos en aproximadamente 400 dólares al año, lo que lleva a grandes ahorros en sistemas grandes. Los clientes de Domin se encuentran en industrias como la aeroespacial, el sector automotriz y de deportes de motor, la fabricación industrial, la robótica, la navegación y el sector energético.

Producción escalable gracias a la STUDER S33

Domin fabrica sus productos a partir de acero Maraging extremadamente duro, duradero y resistente a la corrosión mediante impresión 3D en metal. Después del proceso aditivo, sigue el acabado de superficies y geometrías finas, conocido como Edge Matching. En este proceso, los bordes de control del deslizador de la válvula deben ajustarse a las ventanas de la carcasa de la válvula con una precisión de unos pocos micrómetros. Este ajuste es crucial para el rendimiento general de la válvula.

Cameron Adams, Gerente de Ingeniería de Manufactura en Domin ©Studer

Hasta ahora, Domin realizaba el Edge Matching mediante erosión por hilo (EDM). Este es un proceso que proporciona alta precisión, pero es relativamente lento. “Nos enfrentamos al problema de escalar un proceso extremadamente preciso pero lento para nuestra creciente producción”, recuerda Adams. Para ello, Domin necesitaba una máquina que garantizara una precisión máxima de manera confiable y que además ofreciera la flexibilidad de combinar diferentes procesos de mecanizado.

Después de una intensa evaluación, se eligió la máquina de rectificado cilíndrico universal CNC S33 de STUDER.

Altas expectativas de precisión superadas

Ahora, Domin utiliza la S33 para el rectificado de alta precisión de los diámetros y los bordes de control finos de los deslizadores de válvula para productos clave como las válvulas de las series S4 Pro, S6 Pro y S10 Pro. Aquí, los requisitos de precisión son extremadamente altos. Por ejemplo, la válvula S6 Pro requiere una tolerancia de diámetro de solo tres micrómetros, un valor que es veinte veces menor que el diámetro de un cabello humano. “La precisión y confiabilidad de la máquina STUDER ha superado nuestras expectativas. Durante la prueba de aceptación, la desviación en más de 50 componentes fue de solo 0.0006 mm gracias a la medición en proceso, y no, no es un error tipográfico”, dice Adams.

Esto es posible gracias a tecnologías de rectificado de última generación y componentes de alta calidad con los que el fabricante suizo, con más de 113 años de tradición, equipa sus máquinas de rectificado cilíndrico. La S33 cuenta con la revolucionaria arquitectura de hardware y software C.O.R.E., cuyo gran TouchDisplay no solo garantiza una operación intuitiva, sino también una visualización inteligente de datos de producción relevantes. Y con características como husillos de rectificado controlados por frecuencia para el rectificado exterior e interior, así como la base de la máquina de mineral de granito S103 para la estabilidad térmica necesaria y la amortiguación de vibraciones, se logran resultados precisos de manera confiable.

Cinco minutos en lugar de una hora

Cameron Adams y el ingeniero de servicio de STUDER, Julian Connors, durante la puesta en marcha de la S33 ©Studer

En total, la S33 ha elevado la producción en Domin a un nivel superior. Gracias a las tolerancias extremadamente bajas, los especialistas en hidráulica ahora pueden producir sus deslizadores y bloques de válvula como componentes completamente intercambiables en serie. La emparejamiento manual de componentes que era necesario anteriormente ya no es necesario. La ventaja tecnológica decisiva de la S33 para Domin fue su configuración con dos muelas de rectificado.

“La capacidad de rectificar tanto los diámetros como los hombros de los deslizadores en una sola máquina es un cambio de juego para nosotros”, dice Adams y explica: “Sabemos que si hay una posibilidad de errores, probablemente ocurrirán en algún momento. Para reducir este riesgo, hemos diseñado el proceso de tal manera que no se requieren cambios de muelas o movimientos de cabezal. Este enfoque no solo reduce el tiempo de preparación, sino que también minimiza los costos por errores que típicamente están asociados. Además, la transición de EDM a rectificado cilíndrico en la S33 para la válvula S6 Pro ha llevado a una mejora dramática en la eficiencia: el tiempo de procesamiento se ha reducido de casi una hora a solo cinco minutos.” También une a Domin y STUDER una colaboración de confianza. “La comunicación entre nuestros profesionales y los excelentes ingenieros de Domin funcionó muy bien desde el principio. Juntos pudimos identificar la S33 como la máquina óptima y configurarla para los requisitos específicos de producción”, recuerda Michael Läuffer, Gerente de Ventas de Área para el Reino Unido / Irlanda y Benelux en STUDER. Esta asesoría y la confianza mutua fueron clave para Domin. “No solo obtuvimos una máquina, sino una solución bien pensada. El soporte técnico y la capacidad de atender nuestras solicitudes fueron de primera clase y facilitaron enormemente todo el proceso de implementación”, confirma Adams.

Con la vista puesta en el futuro, el rumbo de Domin está claramente orientado al crecimiento. El
El volumen de producción debería aumentar exponencialmente en los próximos años. Para lograr esto,
la siguiente etapa ya está definida: La automatización de la carga de piezas es el próximo hito en el camino hacia la fabricación en serie altamente eficiente. También por esta razón se eligió la S33 con sus opciones de automatización inteligentes y a prueba de futuro. "Con STUDER tenemos un socio a nuestro lado que también nos acompañará en estos pasos de desarrollo y nos ayudará a realizar nuestra visión de un proceso de fabricación completamente automatizado e inteligente", resume Adams.

Aspectos destacados de la S33

  • Máxima precisión y seguridad de proceso gracias a la perfecta interacción
    de hardware y software
  • Tiempo de procesamiento corto gracias al mecanizado completo
  • Operación intuitiva y características inteligentes con C.O.R.E. OS y StuderPictogramming
  • Fácil de automatizar gracias a interfaces estandarizadas para cargadores y
    dispositivos periféricos

Contacto:

studer.com