Acabado por vibración

En los últimos años, la industria del automóvil está incrementando cada vez más la demanda a sus proveedores en cada vez menores intervalos de tiempo. En consecuencia, en el futuro, lo que va a contar más que nunca va a ser tanto la eficiencia en aprovechar potencialidades, así como la continua mejora de la calidad de productos y procesos. Para ello, se deberán optimizar las estructuras de ingeniería y producción proponiendo políticas de costes competitivos, altos niveles de flexibilidad y elevada calidad y cumplimiento de plazos de entrega.

Getrag SynchronTechnik GmbH de Oberstenfeld (Alemania) ha introducido recientemente un proceso conjunto de acabado por vibración y granallado para la eliminación de calaminas y el desbarbado en anillos de sincronización. El objetivo es el de asegurar resultados más eficientes y competitivos a nivel económico, optimizando la calidad gracias al aprovechamiento de sinergias naturales. Getrag, especialista fabricante de cajas de cambio para automóviles, es uno de los más importantes proveedores europeos. Esta industria requiere a sus proveedores elevados niveles de calidad tanto de producto como de servicio, manteniendo además competitividad económica.

Tradicionalmente, para los sincronizadores se realizaba un tratamiento de desbarbado en una máquina en la cual también se eliminaban, en cierta medida, las calaminas. Sin embargo, al aumentar en gran medida los requerimientos de calidad, los dos procesos se han tenido que separar para ajustar precisión en las diferentes operaciones.

El hecho de separar ambos procesos en dos unidades no implicaba que el espacio necesario aumentara demasiado, pero sí, que la transferencia de piezas de un lugar a otro hiciera perder un tiempo valioso.

Por esta razón Getrag se decidió por adoptar un proceso que combinara ambos tratamientos y Rösler lo realizó “a medida”. El cliente ha buscado explícitamente un fabricante de máquinas especializado en tratamientos tanto de acabado por vibración como de granallado.

Al configurar el sistema fue primordial que el diseño fuera compacto y optimizara el poco espacio disponible, así como que la ejecución del proceso no necesitara de intervención manual. Desde el punto de vista técnico, fue imprescindible tener en cuenta que, sobre cada una de las piezas se llevara a cabo un proceso fino, evitando además cualquier colisión entre sincronizadores y asegurando máximos niveles de seguridad.

Estas especificaciones constituyeron el punto de partida para el posterior desarrollo de la solución por parte de Rösler. El objetivo del proyecto fue implementar una aplicación que cumpliera los requerimientos propuestos por el cliente. Los primeros resultados fueron tan satisfactorios que Getrag decidió adoptar el sistema combinado desde un primer momento.

En el equipo, que combina ambos procesos, se eliminan calaminas y se desbarban anillos de sincronización de diferentes medidas de forma continuada. Esta máquina esta formada por una unidad de granallado y transporte RBD 500 y una unidad a flujo continuo R 425 /4600 DA. Las piezas provenientes del tratamiento en caliente son lavadas y llevadas a la unidad de granallado continuo empleando cintas de transporte. Más adelante los elementos pasan por una pre-cámara hasta la cámara de granallado, en un transportador de cinta especial (cinta de goma perforada.)

Para mantener las piezas en posición estable y evitar que entren en contacto entre sí, los anillos sincronizadores son colocados individualmente en la cinta. Su posición se mantiene fija por unas guías laterales y en longitud mediante separadores. De esta manera nos aseguramos que los elementos son volteados uno por uno, de forma correcta y sin ser mezclados. El tiempo del ciclo se regula mediante sensores y, en caso de irregularidades y por motivos de seguridad la cinta se para durante cierto tiempo.

La unidad de granallado dispone de dos cintas transportadoras dispuestas en el mismo nivel y que se mueven en direcciones opuestas. En la primera cinta, las piezas son transportadas a la cámara de granallado donde se les aplica un chorro de granalla localizado en el área de la cinta deseada. Seguidamente, se realiza el tratamiento de la segunda turbina para llevar, más tarde, las piezas hasta el dispositivo que las vuelca pasando antes por una cámara intermedia. Este mecanismo se encarga de girar 180 grados cada anillo de sincronización.

Como granalla, se emplea un grano de acero redondo y muy fino, mientras que el sistema de dosificación automático permite asegurar una mezcla siempre uniforme. Después de que el granallado se haya aplicado a las piezas en ambas caras, estás se giran una segunda vez. Posteriormente, se acaban de eliminar los últimos restos de grano para más tarde transportar los elementos en una cinta de remojo hasta la máquina de acabado por vibración. Los cantos afilados son pulidos y todas las esquinas redondeadas (radiussing).

El principio del proceso continuo también se aplica para acabados por vibración para asegurar un proceso uniforme sin-contactos. La unidad de flujo continuo R 425/4600 DA dispone de una amplia cuba de proceso, la longitud de la cual se selecciona de tal manera que una pieza la recorra en aproximadamente 20 minutos.

La inclinación especial de la cuba de tratamiento ajusta de forma óptima el tiempo de permanencia de las piezas respecto al número de ellas que llegan a la unidad. Las piezas son introducidas en la máquina en cadencias de 7 segundos y transportadas a una distancia de seguridad uniforme para evitar contactos entre sí que las podría dañar. La forma en U que tiene la cámara permite la rotación natural de las piezas y los chips creando un efecto llamado fluidificación por abrasivos.

Durante el proceso de desbarbado los abrasivos consiguen alcanzar la base de los dientes de las piezas para eliminar los restos de rebabas. Los componentes se separan sin dificultades en el tamiz vibrante. Por otro lado un sistema por aspersión de agua superior e inferior asegura que ninguna pieza que no esté completamente limpia deje la unidad.

De la misma manera el tamiz vibrante separa los chips de las piezas para que los abrasivos sean llevados a un canal vibrante lateral donde, residuos de agua o restos del mecanizado son separados por tamiz correspondiente. Restos líquidos son recogidos de toda la superficie a una cubeta de “goteo” y retirados. Las piezas se aclaran durante el proceso de separación y llevadas al secado por una cinta transportadora y finalmente recogidas.

El agua empleada a lo largo del proceso es recogida en un depósito mediante desagües situados fuera de la máquina clarificada y reciclada por una centrífuga que permitirá que se vuelva a emplear en el tratamiento.

Como se ha visto en el ejemplo, la combinación del acabado por vibración y el granallado en una única máquina y un solo proceso tecnológico, permite mejorar prestaciones, reducir costes y aumentar la seguridad del proceso de acabado superficial. Debido a que la demanda actual exige cada vez mejores prestaciones y mayor diferenciación, este proceso constituye una solución competitiva para asegurar las especificaciones de producción y reforzar relaciones de colaboración. En este sentido Rösler no sólo atesora un know-how que abarca un amplio abanico de posibles tecnologías en cuanto a proceso se refiere, sino que también proporciona la posibilidad de implementar ambos procesos en un solo equipo, excluyendo así problemas de compatibilidad desde un inicio.