después: superficie limpia Sa 2,5 antes: superficie descamada, oxidada (grado de oxidación A-B) Granalladora con transportador de rodillos Rösler – la elección para el proceso continuo de piezas y perfiles largos Granallado profesional para la industria siderúrgica Acabado en Masa | Granallado | AM Solutions Rösler International GmbH & Co. KG | C/ Roma, 7 Pol. Ind. Cova Solera | 08191 Rubi | Barcelona Tel. +34 935 885 585 | rosler-es@rosler.com | www.rosler.com El Acabado Superficial está en nuestro ADN La mejor protección frente a la corrosión con el mínimo espesor Desbarbado por ultrasonidos sin contacto 2023/2 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES / 16 www.interempresas.net
Hornos y estufas de secado Hornos y estufas especiales Tenemos una larga experiencia en fabricar hornos a medida para nuestros clientes. Hemos fabricado hornos y estufas de aire forzado para sectores como el farmacéutico, pinturas, automovilístico, vidrio plano, cerámica técnica, reciclaje, plásticos industriales... Posibilidad de fabricar los hornos con varios sistemas de carga (vagoneta extraíble mediante guías o ruedas, solera fija, campana...) y sistemas de apertura (puerta lateral, bielas, guillotina manual o motorizada). Cuadro de control adaptamos a las necesidades específicas de cada cliente. Díganos sus necesidades y les daremos nuestras soluciones. Presupuestos gratuitos. Estufas de secado hasta 400ºC Destinadas al tratamiento de cualquier tipo de pieza hasta una temperatura de 400ºC. Sistema de calefacción con resistencias eléctricas y distribución del calor mediante aire forzado. Tamaños estándar de 36 a 768 litros, bajo demanda fabricamos estufas de cualquier tamaño. Diseñadas para un trabajo continuo, perfectas para trabajar en laboratorios y calentamiento ó secado de piezas como plástico, metal, silicona, tela, pinturas... Hornos de tratamiento térmico hasta 1300ºC Diseñados para el tratamiento térmico de piezas en la industria metalúrgica hasta 1300ºC (temple, revenido, recocido, soldadura, revenido...). Sistema de calefacción mediante resistencias eléctricas o gas. Todos los tratamientos térmicos a su alcance. Medidas estándars desde 20 a 410 litros, posibilidad de fabricación a medida. HORNOS DEL VALLÉS, S.A. C/ De la Mancomunidad, 1 y 3 • 08290 Cerdanyola del Vallés (Barcelona) Tel.: +34 93 692 66 12 • Fax: +34 93 580 08 27 • hdv@tecnopiro.com • www.tecnopiro.com
Termografía en hornos rotatorios con el sistema bcbRotaryScan 44 Igus lanza una nueva herramienta online para el recubrimiento de piezas 46 GENCI gestionó más de 490 t de residuos de envases profesionales en Baleares en 2022 48 Nuevas soluciones de Lumaquin para controlar la calidad en la aplicación de los recubrimientos 50 SUMARIO DL B 11491-2022 ISSN Revista: 2938-1185 ISSN Digital: 2938-1193 «La suscripción a esta publicación autoriza el uso exclusivo y personal de la misma por parte del suscriptor. Cualquier otro reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta publicación sólo puede ser realizada con la autorización de sus titulares. En particular, la Editorial, a los efectos previstos en el art. 32.1 párrafo 2 del vigente TRLPI, se opone expresamente a que cualquier fragmento de esta obra sea utilizado para la realización de resúmenes de prensa, excepto si tienen la autorización específica. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos) si necesita reproducir algún fragmento de esta obra, o si desea utilizarla para elaborar resúmenes de prensa (www.conlicencia.com; 91 702 19 70/93 272 04 47)» Revista bimensual 4 DESBARBADO POR ULTRASONIDOS: AFILADO PERO SIN REBABAS 34 GPAINNOVA LLEVA A METALMADRID 2023 SUS NUEVAS SOLUCIONES PARA EL ACABADO SUPERFICIAL DE METAL DURO Un laboratorio virtual calcula la composición óptima del lubricante 36 Recubrimiento y mecanizado simultáneos con SMaC 38 Aimen industrializará el uso de tecnología láser para texturizar piezas en 3D de gran tamaño 40 42 Director: Ibon Linacisoro Coordinación Editorial: Esther Güell Coordinación Comercial: Víctor Zuloaga, Hernán Pérez del Pulgar, Yuri Barrufet, Laura Rodríguez Edita: Director: Angel Hernández Director Comercial: Marc Esteves Director Área Industrial: Ibon Linacisoro Director Área Agroalimentaria: David Pozo Director Área Construcción e Infraestructura: David Muñoz Directora Área Tecnología y Medio Ambiente: Mar Cañas Directora Área Internacional: Sònia Larrosa www.interempresas.net/info comercial@interempresas.net redaccion_metal@interempresas.net Director General: Albert Esteves Director de Desarrollo de Negocio: Aleix Torné Director Técnico: Joan Sánchez Sabé Director Administrativo: Jaume Rovira / Xavier Purrà Director Logístico: Ricard Vilà Servicios externos: Elena Gibert Director agencia Fakoy: Alexis Vegas Amadeu Vives, 20-22 08750 Molins de Rei (Barcelona) Tel. 93 680 20 27 Delegación Madrid Santa Leonor, 63, planta 3a, nave L 28037 Madrid Tel. 91 329 14 31 Delegación Lisboa (Induglobal) Avenida Barbosa du Bocage, 87, 4.º Piso, Gabinete 4 1050-030 Lisboa www.grupointerempresas.com Audiencia/difusión en internet y en newsletters auditada y controlada por: Interempresas Media es miembro de: Fisicoquímica de la limpieza por ultrasonidos sin inmersión 8 Un fabricante de láseres alcanza el rango de porcentaje atómico en residuos orgánicos con EcoCcore 10 La mejor protección frente a la corrosión con el mínimo espesor 12 La preocupación medioambiental forma parte del ADN del grupo NOF Metal Coatings 19 La calidad como prioridad para Audi y Fronius 22 Acabado de superficies para series de fundición a presión 30 ECOQPOWER ELEVA LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA PLANTA DE PINTURA A UN NUEVO NIVEL
4 DESBARBADO Desbarbado por ultrasonidos: afilado pero sin rebabas UltraTEC innovation es una empresa con raíces suabas que actualmente forma parte del Grupo Vollmer, responsable del desarrollo de la tecnología de desbarbado por ultrasonidos sin contacto. Dominik Schäfer, departamento de Ventas de Vollmer; Thomas Benzing, jefe de Ventas de UltraTEC innovation, empresa filial de Vollmer La tecnología de desbarbado por ultrasonidos sin contacto nació de la mano de Jonas Münz en su tiempo de estudiante: durante su etapa de prácticas en una empresa de la industria médica, tuvo que dedicar toda una jornada a desbarbar a mano tornillos para implantes óseos fabricados con titanio de grado 5, un trabajo arduo, pesado y repetitivo. Por ello se propuso encontrar una solución que permitiera ese tipo de tornillos de forma totalmente automática. Junto con un amigo, Jakob Rehberger, se presentaron con un proyecto en ‘Jugend forscht’ (un concurso para jóvenes investigadores en Alemania). Cabe decir que durante su investigación, los dos jóvenes se ‘toparon’ con la tecnología de los El sistema se basa en una bocina ultrasónica conectada a un generador de ultrasonidos, que hace oscinar la sonda ultrasónica 20.000 veces por segundo, adelante y atrás, ‘empujando’ el agua y produciendo una sobrepresión de esta.
5 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES DESBARBADO ultrasonidos y aunque la industria, algunas universidades y el Instituto Fraunhofer ya habían intentado desarrollar un proceso estable para utilizar los ultrasonidos en el desbarbado sin éxito, ellos lograron un gran avance y fueron los primeros en desarrollar un proceso estable para el desbarbado por ultrasonidos. El resultado fue tan extraordinario que Jonas y Jakob fueron galardonados con el premio ‘Jugend forscht’, el más importante para jóvenes investigadores en Alemania. El padre de Jonas Münz, Dieter Münz, decidió seguir desarrollando el proceso y crear una máquina a nivel industrial. Con este objetivo, fundó en mayo de 2019 la empresa UltraTEC y, a partir de aquí, todo fue muy rápido. Porque solo 6 meses después de la fundación de UltraTEC, se presentó el primer prototipo en una feria y, en julio de 2020, ya se había vendido y entregado la primera máquina al marcado. Con su asociación con Vollmer, UltraTEC además dio un gran salto superando los límites en cuanto a ventas o estructura empresarial de cualquier empresa emergente. Hoy, el Grupo está preparado para ofrecer, además de tecnologías de rectificado, erosión y láser, también la tecnología única del desbarbado por ultrasonidos y apoyar a los en el proceso desde la fabricación de la herramienta hasta el desbarbado con nuestros conocimientos técnicos. EL PROCESO PASO A PASO Tomando de base una máquina estándar como puede ser el modelo A25, el proceso de desbarbado tiene lugar en el depósito de agua de proceso, lleno de agua desionizada. Forman parte del proceso también la bocina ultrasónica (o sonotrodo ultrasónico), la pinza del brazo robótico y, por supuesto, la pieza a desbarbar. Así pues, tenemos un flujo discontinuo que nos permite hacer vibrar las rebabas. En nuestro proceso, acercamos mucho las piezas (de 0,3 a 0,7 mm) y en un ángulo definido al sonotrodo ultrasónico con el brazo robótico. Esto provoca una vibración de las rebabas hasta que finalmente se desprenden. El resultado es una pieza sin rebabas pero con bordes afilados. Cabe señalar que la gran ventaja de esta tecnología es que este proceso es muy localizada, aplicándose sobre un punto preciso: oscila sólo la fresa de modo que la superficie alrededor de esta no se verá afectada en absoluto por el proceso. Las aplicaciones de esta tecnología son múltiples. Desde el ámbito de la medicina hasta la fabricación de piezas de alta precisión y, por supuesto, el sector de las herramientas. En este sentido, permite el desbarbado de los filos de corte de las herramientas rotativas HSS, ya sean brocas, fresas, machos de roscar. También se aplica para el desbarbado de las rebabas internas y ocultas de las herramientas, como el desbarbado de los orificios de refrigeración internos del cuerpo de una herramienta con punta de PCD. En este tipo de herramientas, las rebaCada bocina ultrasónica está conectada a un generador de ultrasonidos. Este generador hace que la bocina ultrasónica oscile 20.000 veces por segundo 120 μm hacia delante y 120 μm hacia atrás. Así, cuando la bocina ultrasónica oscila hacia delante, el agua es ‘empujada’ y se produce una fase de sobrepresión en el agua. En el siguiente paso, el sonda ultrasónica oscila hacia atrás y se produce una fase de subpresión en el depósito de agua. Pero la sonda ultrasónica oscila hacia atrás muy rápido y como el agua tiene cierta inactividad física, no puede seguir la sonda ultrasónica lo suficientemente rápido y el agua literalmente se ‘desgarra’. Esto genera burbujas de cavitación (por lo tanto, burbujas de vacío). En los siguientes pasos, la sonda ultrasónica vuelve a oscilar hacia delante y volvemos a tener una fase de sobrepresión. En el caso de las burbujas de cavitación de vacío, la presión es demasiado alta y las burbujas implosionan, lo que genera un chorro de cavitación (corriente) de entre 250 y 280 m/s aproximadamente. Pero este chorro de cavitación sólo se produce cuando la bocina ultrasónica oscila hacia delante. Y como la bocina ultrasónica oscila hacia delante 20.000 veces por segundo, ¡hay 20.000 veces por segundo una corriente (chorro de cavitación) en la parte superior de la bocina ultrasónica y 20.000 veces por segundo no hay corriente! Y con esta corriente discontinua / chorro de cavitación podemos hacer que la fresa oscile. En la imagen, el modelo estándar A25, donde el proceso de desbarbado tiene lugar en el depósito de agua.
6 DESBARBADO bas se generan cuando los pequeños tubos de refrigeración cruzan el orificio de refrigeración principal en el centro. Así que, mediante la tecnología UltraTEC, es posible desbarbar las rebabas internas y ocultas. Otra aplicación es la limpieza muy localizada, por ejemplo, en plaquitas de PCD tras el corte por láser. En el proceso de corte por láser, el corte por láser crea escoria y suciedad en las piezas en bruto que es muy difícil de eliminar. Como en nuestro proceso tenemos una amplitud de ultrasonidos significativamente mayor en comparación con los dispositivos de limpieza por ultrasonidos estándar, podemos limpiar las piezas de forma muy localizada y eficaz. ULTRATEC EN UN CASO REAL Vollmer ha realizado pruebas con esta tecnología para mostrar eficientemente y de primera mano sus ventajas. Es el caso del ejemplo de mecanizado de una broca HSS estándar de 5 mm de diámetro en la que, observada al microscopio, pueden verse algunas rebabas en los filos de corte en la parte superior y en los laterales. Se trata de rebabas que no se pueden evitar al afilar herramientas HSS pero sí pueden eliminarse con la desbarbadora ultrasónica. La prueba realizada fue con una máquina estándar de la serie A. Concretamente una A100 con un total de 3 sonotrodos en el depósito de agua de proceso aunque para este ejemplo bastara un sonotrodo. En el centro de la máquina se instaló un brazo ABB-robot y, en la parte trasera de la máquina, se encuentran los cajones que se pueden cargar con palés de clientes. En la parte delantera de la máquina está el depósito de agua de proceso con las bocinas ultrasónicas. Para la prueba se cargó el palé en el cajón con algunas brocas HSS, mecanizadas previamente en una máquina VGrind de Vollmer. El proceso de desbarbado fue el siguiente:En el primer paso, el robot coge una broca HSS del palé y la acerca a la bocina ultrasónica del depósito de agua de proceso. Dado que podemos acercarnos a esta broca por una gran superficie y que no es necesario dirigirnos a un objetivo muy concreto en la broca, no es necesario comprobar previamente la posición del componente con el sensor. Por lo tanto, el taladro se desplaza directamente hasta el sonotrodo en el depósito de agua de proceso. Aquí, empezamos acercándonos primero al filo de corte delantero y girando la broca alrededor de su propio eje. Esto elimina las rebabas de la parte superior de la broca. En el siguiente paso, nos acercamos a los bordes de corte laterales de la broca. Para ello, el robot desplaza la broca lateralmente cerca de la sonda ultrasónica y va girando una y otra vez. De este modo, también se pueden desbarbar las aristas de corte laterales. Y aquí termina el proceso de desbarbado propiamente dicho. A continuación, el robot lleva la broca a la estación de secado. Aquí, el agua del proceso se elimina de la broca con aire comprimido. Visto el resultado al microscopio, puede apreciarse la broca HSS sin rebabas, con bordes afilados y que se ha limpiado al 100% al mismo tiempo. VENTAJAS FRENTE A TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS Las ventajas de esta tecnología son, entre otras, tener un proceso totalmente automático, lo que significa que el sistema puede funcionar 24 horas al día, 7 días a la semana, ayudando también a contrarrestar la escasez de personal cualificado. Además, se trata de un proceso localizado, ya que sólo hacemos vibrar la parte más débil, que es la rebaba, y no afecta a la zona que la rodea. Por lo tanto, este proceso no tiene arranque incontrolado de material. Ello significa que no implica ninguna deformación o decoloración en la pieza. Y, finalmente, se trata de un proceso muy respetuoso con el medio ambiente y que ahorra recursos: no usa productos químicos en el agua de proceso y el consumo de energía es muy bajo, con un valor de conexión de sólo 5,8 kVA. Comparado con tecnologías de desbarbado convencionales, como el desbarbado por chorro de agua a alta presión, necesita sólo entre el 5 y el 10% de la energía. n En la imagen, algunas de las pruebas realizadas por Vollmer con esta tecnología.
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8 LIMPIEZA Fisicoquímica de la limpieza por ultrasonidos sin inmersión La presente tesis se centra en el estudio y escalado de una tecnología disruptiva denominada ‘limpieza por ultrasonidos sin inmersión’. La limpieza ultrasónica convencional se basa en la introducción de componentes sucios en un baño líquido, al cual, se le aplica ultrasonido de alta intensidad que desprende las partículas. La necesidad de sumergir el componente en un recipiente supone una desventaja diferencial frente a otros procedimientos como el cepillado y los chorros de agua a presión. El estudio, parte de la hipótesis de poder aplicar los mismos principios de limpieza sin necesidad de sumergir el objeto en cuestión. Para tal fin, se propone transmitir el ultrasonido a través de un puente capilar sustentado entre el emisor (sonotrodo) y la superficie a limpiar. El conjunto se barre a lo largo de la superficie, dando lugar a un novedoso proceso de limpieza. Jon Ander Sarasua Miranda, investigador de Tekniker (jonander.sarasua@tekniker.es) La motivación y principal objetivo del trabajo realizado es estudiar y comprender los fenómenos fisicoquímicos que intervienen durante la limpieza por ultrasonidos sin inmersión. Para ello, se han combinado modelos analíticos, experimentación a escala de laboratorio y escalado de la tecnología para la limpieza de componentes de concentración solar, donde el grado de limpieza impacta directamente sobre la producción energética. El principal resultado del estudio teórico es el planteamiento, modelizado termodinámico y validación de un mecanismo de no retorno por el cual, los sistemas de tres fases aumentan su mojabilidad mecánicamente al inducirles vibración de alta frecuencia. Dicho aumento de mojabilidad es la clave a la hora de generar un puente capilar estable entre el sonotrodo y el sustrato. Tanto analíticamente como experimentalmente, se ha podido concluir que la eficiencia energética del sonido a la hora de aumentar la mojabilidad entre fases es similar a la del SDBS, siendo a su vez 8 órdenes de magnitud superior al calor. Además, se ha estudiado la sinergia de la tecnología con detergentes de carácter ecológico. De cara al proceso de arranque de partículas, se ha concluido que el efecto de la cavitación acústica es 4 veces superior al aumento de mojabilidad. Las variables críticas de proceso son la potencia del sonido, la altura del puente y la velocidad de barrido. La combinación de las tres variables puede optimizarse, dando lugar a un equilibrio entre consumo, productividad y grado de limpieza. A su vez, se ha estudiado la sinergia de la tecnología con detergentes de carácter ecológico. Finalmente se ha escalado el sistema de limpieza para poder trabajar en una planta energética del sector termosolar. Para ello, se ha desarrollado e integrado un equipo capaz de limpiar una faceta completa de un heliostato. Se ha comparado la tecnología frente a la limpieza por chorros de agua a presión, concluyendo que el ultrasonido requiere de 6,4 veces menor cantidad de agua y 2,7 veces menos energía eléctrica. La tecnología tiene por lo tanto el potencial de impactar favorablemente en los tres pilares de la sostenibilidad: economía, sociedad y medioambiente. n El proceso de limpieza por ultrasonido requiere de 6.4 veces menor cantidad de agua y 2,7 veces menos energía eléctrica.
TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES
10 LIMPIEZA Un fabricante de láseres alcanza el rango de porcentaje atómico en residuos orgánicos con EcoCcore Con los sistemas de láser de alta potencia operados en condiciones de alto vacío se excluye el riesgo de un fallo de proceso por presencia de capas mínimas de restos orgánicos. Por ello, para la limpieza final, un importante fabricante de láseres apuesta por una unidad EcoCcore equipada para alta pureza con tratamiento posterior integrado de plasma de baja presión. Doris Schulz En la actualidad, los láser InnoSlab con duración de impulso corta y ultracorta de esta empresa se cuentan entre las herramientas más efectivas de la tecnología láser. Se utilizan en varios sectores para el tratamiento de metales, vidrio, cerámica y distintos plásticos. Otro campo de aplicación es el de la fabricación de microchips en la industria de los semiconductores. Ahí los láseres operan en condiciones de alto vacío. Por ello, unas emanaciones mínimas de gases de residuos orgánicos derivados de la fabricación de los componentes pueden reducir la eficacia del proceso y ser causa de defectos. LA PRESENCIA MÍNIMA DE RESIDUOS ORGÁNICOS ES OBLIGADA Por ello, antes de su montaje en la sala blanca, los componentes láser se someten a una limpieza final. Se trata de piezas sensibles a arañazos y golpes, como carcasas, tapas, soportes de platina, sujeciones y materiales de fijación, algunos con geometrías de cuchara y de un peso comprendido entre 0,1 y 15 kg. Para su fabricación, se emplea aluminio anodizado, acero inoxidable, cobre y polioximetileno (POM), entre otros materiales. En función de cada componente, en la limpieza de alta calidad es preciso alcanzar unos valores de contaminación orgánica residual con porcentajes atómicos escasos. Como con la costosa limpieza manual realizada primero estos valores no se podían asegurar, la empresa ha invertido en una nueva solución de limpieza de alta pureza. Además de los exigentes valores referidos a los residuos orgánicos, los requisitos contemplaban también la eliminación fiable de partículas diminutas así como el diseño de procesos de limpieza específicos para cada pieza. LIMPIEZA HÍBRIDA CON SOLVENTES Y PLASMA Tras unos exhaustivos ensayos de limpieza realizados en el Test Center de Alta Pureza de Ecoclean GmbH, la empresa optó por el sistema EcoCcore de limpieza al solvente en vacío total, dotada con un equipo integrado de tratamiento por plasma de baja presión. En esta aplicación, el tipo de suciedad Para la limpieza final de los distintos componentes de metal y plástico, el control de la instalación guarda los programas específicos para cada pieza. Foto: Ecoclean GmbH.
11 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES LIMPIEZA y la variedad de materiales y geometrías de los componentes favorecieron la elección de esta solución combinada de limpieza química húmeda y en seco. Los ensayos demostraron que los valores exigidos respecto a los residuos orgánicos se encontraban claramente por debajo. UNA CONFIGURACIÓN ESPECÍFICA PARA CADA TAREA ASEGURA RESULTADOS ESTABLES El EcoCcore híbrido compacto está concebido como una unidad de alta pureza e incluye, entre otras cosas, una cámara de trabajo de acero inoxidable electropulido, dispositivos añadidos aptos para aplicaciones de alta pureza y un sistema especial de tuberías y filtros. Cuenta además con dos depósitos de inundación para una limpieza en dos etapas y una unidad de destilación integrada para la preparación del solvente. La operación tiene lugar en vacío total con un alcohol modificado (solvente polar), que en esta aplicación convence porque, comparado con los hidrocarburos, tiene un intervalo de ebullición más estrecho. La ingeniería de procesos —con inmersión, lavado hidrocinético, desengrase por vapor, limpieza ultrasónica y por ultrasonidos Plus, así como la unidad integrada para limpieza por plasma— también está diseñada para lograr de forma reproducible los altos requisitos de limpieza. PROCESO TOTALMENTE AUTOMÁTICO CON DESCARGA EN LA SALA BLANCA Los componentes láser previamente limpiados son transportados por lotes de unas dimensiones de hasta 670 x 480 x 400 mm hasta la estación de carga de una zona protegida. Cada uno se somete a un proceso de limpieza de dos fases, específico para cada pieza, con medios procedentes de los depósitos de inundación uno y dos. Además de los procedimientos de inmersión, lavado hidrocinético y limpieza ultrasónica, se efectúa una limpieza por ultrasonidos Plus. A diferencia de la limpieza ultrasónica clásica, que se realiza bajo una presión constante del sistema en la cámara de trabajo, en la limpieza por ultrasonidos Plus la presión se ajusta a la geometría de las piezas y a la suciedad. Con estos cambios de presión la formación de burbujas de cavitación se incrementa, lográndose así un tratamiento más eficaz y con efecto también en las zonas internas a las que no es posible acceder con los ultrasonidos convencionales. La última fase de la limpieza química húmeda es el desengrase por vapor, el cual se prepara debidamente en el dispositivo de destilación. A continuación, sigue el secado al vacío. Para el tratamiento por plasma final, que tiene lugar en la cámara de trabajo previamente evacuada, la presión se reduce aún más y el plasma se enciende. En el vacío entonces se generan iones de alta energía y electrones libres, así como otras partículas reactivas que atacan químicamente las impurezas aún presentes en las superficies de los componentes, tales como residuos de grasa y aceites, y las convierten en compuestos volátiles. Al mismo tiempo, la radiación UV del plasma ejerce un efecto limpiador mediante el cual, por ejemplo, se rompen los compuestos de hidrocarburos de cadena larga. Los productos de degradación gaseosos del proceso de limpieza por plasma se retiran por aspiración fuera de la cámara de trabajo. Como prácticamente todos los componentes necesarios para la limpieza por plasma —como la tecnología para el vacío, la medición y el control— ya están disponibles en el EcoCcore para la limpieza química húmeda, el gasto adicional es relativamente bajo. La salida de las piezas se realiza por medio de una esclusa situada en la sala blanca donde se realiza el montaje. UNA ELEVADA ESTABILIDAD DEL PROCESO EN LA PRODUCCIÓN EN SERIE Este fabricante de sistemas láser lleva varios meses operando en producción en serie con la unidad combinada de limpieza de alta pureza con solventes y plasma. Los resultados obtenidos durante los ensayos, que se situaron claramente por debajo de los requisitos de limpieza fílmica orgánica, se han confirmado. n Los componentes de los láseres de alta potencia que hay que limpiar son de diversos metales y plásticos. Pesan entre 0,1 y 15 kilogramos. Foto: Ecoclean GmbH. Foto: Ecoclean_Arbeitskammer_ elektropoliert El equipamiento de alta pureza de las unidades de limpieza al solvente incluye, además de una cámara de trabajo de acero inoxidable electropulido, dispositivos añadidos aptos para aplicaciones de alta pureza y un sistema especial de tuberías y filtros. Foto: Ecoclean GmbH.
ANTICORROSIÓN 12 Cidetec desarrolla un recubrimiento híbrido sol-gel protector contra la corrosión que puede aplicarse directamente sobre metales LA MEJOR PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN CON EL MÍNIMO ESPESOR Cuando se habla de recubrimientos protectores contra la corrosión, las formulaciones basadas en sol-gel presentan muchas ventajas sobre las pinturas orgánicas convencionales. Sin embargo, para conseguir el mejor rendimiento de estas formulaciones, deben curarse a altas temperaturas (alrededor de 150 °C o más), lo que implica un gran consumo de energía en el proceso y un gran impacto ambiental. La aplicación de temperaturas de curado más bajas, especialmente a temperatura ambiente, suele dar lugar a recubrimientos muy porosos y no protectores u otros resultados no deseados. Asimismo, algunas industrias tienen que proteger piezas grandes que no pueden introducirse en un horno (por ejemplo, el casco de un barco) y otras necesitan aplicar recubrimientos a sustratos sensibles a la temperatura (polímeros o aluminio) que se deterioran si se calientan. Para superar este reto, Cidetec Surface Engineering ha desarrollado un recubrimiento híbrido sol-gel protector contra la corrosión que puede aplicarse directamente sobre metales y que tiene una gran capacidad de adhesión en una amplia gama de sustratos. Ainhoa Altube, Ana Viñuales, Eva García-Lecina, Estíbaliz Rodríguez, de Cidetec La solución propuesta por Cidetec para superar este problema es una formulación sol-gel registrada de nuevo desarrollo que puede aplicarse como una sola capa fina mediante recubrimiento por inmersión o pulverización y reticulada a baja temperatura (por debajo de 80 °C, incluso a temperatura ambiente). Además, el recubrimiento reticulado muestra una excelente adherencia en una amplia variedad de metales (incluidos los polímeros metalizados): acero galvanizado, acero inoxidable, cobre, aluminio, magnesio y otros, y proporciona una extraordinaria resistencia a la corrosión, por ejemplo, más de 2.000 h bajo NSS al aluminio no anodizado. La corrosión, que se define como el deterioro de los materiales debido a su interacción con el medio ambiente, sigue siendo un gran problema para muchos sectores industriales: construcción, petróleo y gas, alimentación, aeronáutica, automoción, etc. Por un lado, las empresas deben invertir mucho dinero para controlarla, sustituyendo las piezas dañadas por otras nuevas y/o aplicando sistemas de protección. Por otro lado, existe un impacto medioambiental asociado a la producción de acero y/u otros metales necesarios para sustituir a los antiguos [1]. Además de ser muy resistente a la corrosión, un recubrimiento anticorrosión competitivo debe cumplir requisitos adicionales como: • Excelente adhesión al sustrato. • Baja temperatura de curado. • Larga durabilidad. • No afectar a la estética.
ANTICORROSIÓN 13 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES • Bajo espesor. • Versatilidad. • Facilidad de aplicación. • Inocuidad ambiental. • Rentabilidad. Las formulaciones híbridas basadas en sol-gel (SGHF, por sus siglas en inglés) son básicamente soluciones que contienen compuestos orgánicos e inorgánicos. Hoy en día, se utilizan de forma generalizada por su versatilidad, robustez, baja toxicidad e inocuidad ambiental, lo que permite usarlas en una amplia variedad de industrias. Los recubrimientos resultantes se forman mediante un proceso de hidrólisiscondensación en dos etapas en el que la solución coloidal inicial (sol) evoluciona hacia la formación de una red inorgánica que contiene una fase líquida (gel). Normalmente, la fase gel se somete a un tratamiento térmico (curado) a unos 150 °C para favorecer una mayor policondensación y mejorar las propiedades protectoras de los recubrimientos, generados. Los precursores más utilizados son los alcóxidos de silicio, pero las diferentes propiedades finales del material de recubrimiento pueden adaptarse mediante la variación controlada de la composición de las soluciones precursoras y las condiciones de aplicación/curado. En este trabajo presentamos una nueva formulación (y el recubrimiento sol-gel que se obtiene de él), basado en una mezcla de silanos, polisilazanos (PSZN) y moléculas orgánicas que puede aplicarse a una amplia gama de sustratos metálicos para proporcionarles una gran resistencia a la corrosión, incluso cuando se cura a una temperatura tan baja como 80 °C. Además, en determinadas condiciones atmosféricas, la formulación es lo suficientemente estable como para poder ser aplicada mediante inmersión más allá de la escala de laboratorio y los recubrimientos obtenidos muestran una excelente adherencia a una amplia variedad de sustratos. PROTECCIÓN INVISIBLE Las soluciones sol-gel desarrolladas por Cidetec presentan viscosidades del orden de 6-25 cps, y pueden aplicarse por inmersión o pulverización sobre diversos sustratos. El recubrimiento resultante es liso y transparente. De acuerdo con la imagen FE-SEM mostrada en la figura 1, también es compacto y delgado (alrededor de 5-6 micras), y al ser tan fino puede mantener inalterada la estética e incluso la función de tacto frío de los sustratos metálicos protegidos. En función de parámetros experimentales como la composición del baño, puede ajustarse la viscosidad de la formulación. Y combinándolo con el uso de condiciones de aplicación optimizadas, el grosor de la capa protectora puede adaptarse para obtener recubrimientos de diferentes grosores, de hasta 15 micras. EXCELENTE ADHERENCIA Una buena adherencia es esencial siempre que se aplica un recubrimiento a una superficie. Esta propiedad está directamente correlacionada con la durabilidad y la calidad de un recubrimiento, especialmente si va a estar expuesto a condiciones agresivas. La adherencia de los nuevos recubrimientos se evaluó mediante el test de corte por enrejado tras mantener la muestra sumergida en agua caliente durante 10 días, y el test Karcher que simula un procedimiento de limpieza con agua caliente (80 °C) a presión (60 bar). La figura 2 muestra los resultados del test Karcher realizada con un recubrimiento de una formulación determinada denominada F1 sobre sustrato de cobre y los resultados de la prueba de corte por enrejado de un recubrimiento de una versión modificada de la misma F1 (ModF1) sobre aluminio. Ambas se curaron a 80 °C, durante 1 hora. Figura 1. Espesor de un recubrimiento aplicado sobre aluminio por inmersión y curado a 80 °C durante 1 hora. La formulación precursora se puede aplicar fácilmente por inmersión o pulverización y curar a muy baja temperatura (por debajo de 80 °C, incluso a temperatura ambiente)
ANTICORROSIÓN 14 La formulación propuesta también muestra una excelente adherencia a otros sustratos como el acero y el acero inoxidable, el vidrio o la fibra de carbono. EXCELENTE RESISTENCIA A LA CORROSIÓN A BAJA TEMPERATURA DE CURADO Los sistemas de curado a temperatura ambiente o a baja temperatura constituyen un método de procesamiento sencillo y de una gran fiabilidad en comparación con el curado a alta temperatura. También son rentables y respetuosos con el medio ambiente, ya que se ahorra mucha energía. La temperatura de curado del recubrimiento propuesto por Cidetec varía entre la temperatura ambiente y 160 °C y, como es habitual en los recubrimientos sol-gel, cuanto más alta sea la temperatura de curado empleada, más reticulado estará el recubrimiento y mejor será su resistencia a la corrosión. Pero la principal característica del recubrimiento propuesto es la extraordinaria resistencia a la corrosión de los recubrimientos obtenidos a baja temperatura de curado, en diferentes condiciones de exposición. La evaluación del comportamiento frente a la corrosión de los recubrimientos se llevó a cabo mediante ensayos de exposición acelerada según la norma ASTM B117. La solución salina estándar para la exposición a NSS es una solución acuosa de NaCl a 35 °C. Tras la exposición a NSS, las muestras se aclararon con agua corriente y se examinaron en busca de defectos de corrosión. La figura 3 muestra los resultados obtenidos para un sustrato de aluminio con un recubrimiento de 5 micras de espesor curado a 80 °C durante 1h, que estuvo expuesto durante más de 2.000 horas sin sufrir daños. La muestra con el corte en cruz estuvo más de 500 horas en la cámara, sin sufrir daños, mientras que la muestra de referencia sin tratar se corroyó por completo en tan solo 24 h de exposición. Se realizaron pruebas preliminares adicionales sobre magnesio no anodizado (duración: 144 h) y acero galvanizado (96 h). Figura 2. Resultados de las pruebas de adherencia. Figura 3. Aluminio 2024 sin recubrir tras 24 horas de exposición a NSS (arriba) y muestras recubiertas con ModF1 tras 500 horas (abajo a la izquierda, con cruz de San Andrés) y 2200 horas (abajo a la derecha, sin cruz de San Andrés). Con una sola capa de 5 micras de espesor, curada a 80 °C, la resistencia a la corrosión del aluminio no anodizado tratado puede superar las 2000 horas de niebla salina neutral (NSS) sin sufrir ningún daño, mientras que el cobre queda protegido contra la exposición a niebla salina cuproacética (CASS) durante más de 72 horas incluso cuando el recubrimiento se cura a temperatura ambiente
ANTICORROSIÓN 15 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES También se realizaron pruebas de exposición a CASS (niebla salina cuproacética), más agresiva que la NSS. La solución CASS es una mezcla de 50 g/L de NaCl y 0,26 g/L de CuCl2. A continuación, la solución de sal-cobre se ajusta a un pH de 3,1 a 3,3 añadiendo ácido acético glacial de grado reactivo. Tras la exposición al CASS, las muestras se aclararon con agua corriente y se examinaron en busca de defectos de corrosión cada 24 h. El experimento duró 72 h para el codo de cobre revestido (requisito habitual en las aplicaciones de automoción), tras lo cual las muestras seguían intactas, mientras que la muestra de referencia no revestida estaba completamente corroída tras sólo 24 horas de exposición. Los resultados se presentaron en la figura 4. Como puede observarse, la capa es capaz de proteger al cobre de la corrosión en un entorno tan agresivo, incluso si se cura a temperatura ambiente. En cuanto a una posible aplicación del recubrimiento en el sector aeronáutico, se realizó una prueba preliminar para evaluar su resistencia a la exposición a un fluido aeronáutico: inmersión en Skydrol LD4 durante 1000 horas. Tras la exposición, se realizaron pruebas de adherencia por enrejado y mediciones del ángulo de contacto para evaluar la muestra. Como se puede observar en la figura 5, los resultados obtenidos fueron muy prometedores. PROPIEDADES HIDRÓFOBAS La energía superficial de los recubrimientos se determinó a partir de mediciones del ángulo de contacto utilizando un goniómetro Theta 200Basic de Biolin Scientific. En concreto, se utilizaron tres líquidos diferentes (agua, etilenglicol y di-iodometano) utilizando un volumen de líquido de 5,0 μL. Las mediciones se realizaron en 4 recubrimientos diferentes obtenidos por inmersión a partir de cuatro formulaciones precursoras: dos de ellas Figura 4. Cobre sin recubrir tras 24 horas de exposición a CASS (izquierda); muestra recubierta con F1 curada a 80 °C durante 1 hora (centro) y muestra recubierta con F2 curada a temperatura ambiente (derecha). Figura 5. Cobre recubierto antes (izquierda) y después (derecha) de 1000 horas de exposición a Skydrol LD4. Tras los resultados se puede afirmar que la formulación sol-gel desarrollada por Cidetec Surface Engineering ofrece el mejor rendimiento de su clase en cuanto a resistencia a la corrosión y resistencia a la intemperie
ANTICORROSIÓN 16 se curaron térmicamente a 80 °C (F1 y ModF1, que incluye un componente adicional) y las otras dos (F2 y ModF2, que contienen un PSZN diferente) se dejaron secar a temperatura ambiente. Los resultados en Figura 6 (izquierda) Figura 6. Izquierda: SFE de los recubrimientos obtenidos a partir de diferentes composiciones de la formulación sol-gel; Centro: Hidrofobicidad resultante del recubrimiento F1 sobre papel; Derecha: Capacidad de autolimpieza del recubrimiento F1 tras su curado a 130 °C, 1 hora (arriba: recubrimiento marcado; abajo: recubrimiento limpio). La capa es resistente a temperaturas superiores a 340 °C y no libera sustancias químicas al medio ambiente indican que las composiciones dan lugar a recubrimientos hidrófobos (SFE <35 º). Como ejemplo de la capacidad de aplicación del recubrimiento en sustratos no metálicos, la imagen en la figura 6 (derecha) muestra una muestra de papel absorbente tratada con el recubrimiento, donde puede observarse que repele el agua. Además, derivado de las propiedades hidrófobas, se puede obtener un recubrimiento autolimpiable sobre cobre metálico si la formulación se cura a mayor temperatura (130 °C). RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS Se realizaron análisis termogravimétricos (ATG) y análisis térmicos diferenciales (ATD) a muestras autoportantes gelificadas a 60 °C. Estos análisis se llevaron a cabo a una velocidad de calentamiento de 10 °C/min hasta 600 °C bajo atmósfera de aire utilizando un equipo Netzsch (Análisis Térmico Simultáneo STA409). Como se puede observar en la figura 7, la temperatura de descomposición (Td) de F1 se sitúa en la región térmica alrededor de 320 °C, mientras que para ModF1 está en torno a 340 °C. Este resultado sugiere que el recubrimiento puede utilizarse, potencialmente, para proteger dispositivos expuestos a altas temperaturas. Figura 7. Pérdida de masa (líneas continuas) y su derivada (líneas discontinuas) para los recubrimientos F1 (negro) y ModF1 (rojo).
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ANTICORROSIÓN 18 REFERENCIAS [1] M. Iannuzzi y G. S. Frankel. The carbon footprint of steel corrosion. npj Materials Degradation 6 (2022) 101. https://doi.org/10.1038/s41529-022-00318-1 CONCLUSIONES De los resultados mostrados anteriormente se puede afirmar que la formulación sol-gel desarrollada por Cidetec Surface Engineering ofrece el mejor rendimiento de su clase en cuanto a resistencia a la corrosión y resistencia a la intemperie. Puede aplicarse fácilmente como recubrimiento directo sobre metal y curarse a baja temperatura (80 °C e incluso a temperatura ambiente). Estas extraordinarias propiedades abren un abanico de aplicaciones para este nuevo recubrimiento en muchos sectores industriales, como la aeronáutica, la automoción, la construcción, etc. donde se necesitan recubrimientos de altas prestaciones. INCLUSO PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA Uno de los sectores más exigentes en la actualidad es el de la industria alimentaria. Tal y como se recoge en el Reglamento (UE) n.º 10/2011 de la Comisión Europea, que establece las normas a cumplir por los materiales en contacto con alimentos, incluidas las superficies de procesado de alimentos. Para que puedan utilizarse para el procesamiento de alimentos, los recubrimientos no deben liberar contaminantes que puedan penetrar en el producto alimenticio. De acuerdo con esta Norma, se realizaron pruebas preliminares de migración global con el fin de garantizar el cumplimiento del reglamento en presencia de productos alimenticios acuosos o aceitosos. De acuerdo con la Norma, en todos los casos, la cantidad global de sustancias químicas liberadas debe ser inferior a 10 mg/dm2. Los resultados preliminares obtenidos, presentados en la tabla 1, sugieren que el recubrimiento cumpliría con este reglamento y podría utilizarse potencialmente para proteger materiales en contacto con alimentos. n Tabla 1. Cobre sin recubrir después de 24 horas de exposición a CASS 8izquierda) y muestras recubiertas con ModF1 después de 72 horas (derecha). ALIMENTO SIMULADO MEDIOS LIBERACIÓN GLOBAL (mg/dm2) Alimentos acuosos con bajo contenido de grasa, como frutas y verduras EtOH 10% 2,2 mg/dm2 Alimentos ácidos, como productos basados en vinagre AcOH 3% 4,8 mg/dm2 Alimentos grasos, como aceites y grasas. EtOH 95% 1,9 mg/dm2 Isooctano 100% 1 mg/dm2
19 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES RECUBRIMIENTOS La preocupación medioambiental forma parte del ADN del grupo NOF Metal Coatings Como inventor de la tecnología anticorrosión de zinc lamelar, el Grupo NOF Metal Coatings siempre ha estado un paso por delante de la competencia respaldando el desarrollo de la industria de elementos de fijación, tanto desde el punto de vista técnico como medioambiental. Desde finales de la década de 1970, con el lanzamiento del famoso Dacromet, los fabricantes de elementos de fijación han tenido acceso a una tecnología anticorrosión de elevadas prestaciones, no electrolítica, capaz de resolver el problema de la fragilización por hidrógeno para los grados de acero 10.9 y superiores. Esta innovación ha permitido a los fabricantes de elementos de fijación ahorrar la gran cantidad de energía requerida para la deshidrogenación, necesaria en los procesos de recubrimiento electrolítico. Al mismo tiempo, ha contribuido a acelerar el desarrollo de elementos de fijación de acero de alta resistencia, reduciendo la presión sobre los recursos minerales de hierro y la producción de acero. Las mejoras introducidas en la tecnología base acuosa de recubrimientos de zinc lamelar, impulsadas por las nuevas normativas medioambientales, condujeron al desarrollo de Geomet, el cual está totalmente exento de cromo y permite superar las más elevadas exigencias de la industria de elementos de fijación en cuanto a prestaciones anticorrosión. Desde entonces, nuestra tecnología ha ido fortaleciéndose gracias a una amplia gama de especificaciones de clientes, sobre todo en los sectores de automoción, camiones y energías renovables. REDUCIR LA PRESIÓN INDUSTRIAL SOBRE LOS RECURSOS HÍDRICOS Y MINERALES Estos recubrimientos están compuestos por láminas de zinc y aluminio dispersas en una matriz sol-gel. Gracias a su formulación única, los sistemas de Formulación del ligante acuoso Geomet: empleando el poder de la química para estabilizar las láminas de zinc y aluminio en una solución acuosa.
20 RECUBRIMIENTOS recubrimiento Geomet son capaces de ofrecer unas prestaciones de protección a la corrosión muy elevadas (más de 2000h CNS) con un contenido metálico limitado en comparación con los recubrimientos de protección a la corrosión convencionales. Además, este proceso de recubrimiento no electrolítico requiere volúmenes de agua extremadamente bajos y produce muy pocos residuos, lo que aporta ventajas medioambientales adicionales a dichas soluciones de recubrimiento, especialmente en un momento en el que los recursos naturales son aún más valiosos que nunca. Los recubrimientos de zinc lamelar de NOF Metal Coatings Group se encuentran entre las soluciones más eficientes, competitivas y respetuosas con el medio ambiente disponibles en el mercado. Pero el cambio climático se ha convertido en algo más que una realidad y, más allá de su responsabilidad, el personal de NOF Metal Coatings Group se compromete a contribuir al desarrollo de soluciones de recubrimiento industriales aún más sostenibles. UN GRUPO GLOBAL COMPROMETIDO CON LA CONSTRUCCIÓN DE UN NUEVO FUTURO PARA NUESTRO PLANETA Aunando las fuerzas y las mentes de sus equipos multiculturales de investigación y desarrollo, ubicados en Europa, Asia y Norteamérica, la máxima prioridad de la empresa es ahora reducir aún más su huella ambiental, tanto en las soluciones de recubrimiento ya existentes como en las nuevas. Hace 4 años iniciaron el primer análisis del ciclo de vida con GABI, uno de los softwares más avanzados del mercado. El objetivo era medir y comprender los diferentes impactos de nuestras soluciones de recubrimiento Línea de aplicación a granel, no electrolítica, Geomet: incrementando la durabilidad de los elementos de fijación con sólo 8 µm de recubrimiento de zinc lamelar sin necesidad de una etapa de deshidrogenado. en el medio ambiente, para priorizar adecuadamente nuestras actividades de desarrollo. Esta iniciativa ha dado una perspectiva totalmente nueva de las materias primas y de la química y tecnología de recubrimiento. Ahora tienen la oportunidad de orientar mejor su desarrollo hacia una menor huella medioambiental y de CO2, pero sobre todo hacia procesos menos exigentes en energía. Los equipos del Grupo NOF Metal Coatings, enriquecidos por las nuevas generaciones y su talento, podrán ofrecer muy pronto nuevas soluciones de recubrimiento más eficaces y respetuosas con el medio ambiente para la industria de los elementos de fijación. n La empresa tiene un firme compromiso para responder al cambio climático con soluciones industriales respetuosas con las personas y el medio ambiente
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22 SOLDADURA La calidad como prioridad para Audi y Fronius La tecnología Acerios de plasma activo caliente de Fronius elimina las partículas y películas de suciedad, tanto en superficies metálicas como no metálicas. El fabricante de automóviles Audi lleva dos años aplicando este proceso a las piezas finas de carrocería de aluminio. Acerios de Fronius ha conseguido reducir significativamente los costes de limpieza de Audi en los casos en que las chapas deben prepararse para la soldadura de pernos, aumentando al mismo tiempo la eficiencia de los recursos. “En el peor de los casos, el fallo de una conexión con el perno de masa puede provocar que el vehículo se detenga”, afirma el ingeniero Daniel Rudolph, responsable de Desarrollo Tecnológico de Unión y Construcción ligera en Audi AG. “En la producción del Audi A8, colocamos numerosos pernos de masa y tenemos que asegurarnos de que cada uno esté perfectamente conectado. Hacemos todo lo posible por cumplir las exigencias de calidad”. La calidad de cualquier soldadura de pernos viene determinada en gran medida por las propiedades de la superficie. La contaminación por aceites y lubricantes secos, como los utilizados en el moldeado de metales, puede provocar defectos de unión. CLEAN FLASH FRACASA DEBIDO AL GROSOR DE CHAPA En muchos casos, el problema de la suciedad puede resolverse con la propia soldadura de pernos. Para ello, el proceso de soldadura propiamente dicho va precedido de un aumento Examen de las zonas del alojamiento del motor que se han sometido a una limpieza por puntos con HAP. Foto: Fronius. de corriente (Clean Flash), que limpia la superficie de trabajo. Sin embargo, este método no sirve para las chapas de aluminio de menos de 2 mm de grosor, ya que estas se quemarían durante la soldadura debido a la excesiva aportación de calor. Asimismo, este proceso puede dar lugar a poros, entre otras cosas, que perjudican la calidad del cordón. Un componente de este tipo presente en la producción de Audi es, por ejemplo, el alojamiento del motor del Audi A8, que consiste en una chapa de aleación de aluminio (serie 6XXX) de solo 1,5 mm de grosor en los puntos donde se sueldan los pernos de masa: “Durante los primeros años, tras el inicio de la producción en serie, había que limpiar químicamente y decapar todo el componente, lo que requería mucho tiempo y dinero”, explica Rudolph. “Solo así podíamos garantizar siempre el 100 % que se nos exige en lo que respecta a la calidad de la soldadura de los pernos”. En 2017, Audi tuvo que construir una nueva instalación de producción para la quinta generación del A8. A su vez, quería encontrar un remedio para la
23 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES SOLDADURA laboriosa limpieza química. Una posible solución era la tecnología de plasma activo caliente (HAP), en la que Fronius, proveedor de tecnología de soldadura y socio de desarrollo desde hacía muchos años, ya había estado trabajando intensamente. Audi también había aplicado ya el enfoque HAP a través de sus universidades asociadas. Dado que el área de responsabilidad de Rudolph también incluye la evaluación de nuevas tecnologías de fabricación y su posterior desarrollo hasta que estén listas para la producción en serie, los especialistas en tecnología de uniones de Audi y Fronius colaboraron estrechamente. Más adelante, este enfoque técnico se desarrolló conjuntamente y se certificó para la producción en serie. Rudolph explica: “Fronius se encargó principalmente de desarrollar la tecnología de procesos e instalaciones. A continuación, se realizaron en nuestra producción pruebas de funcionamiento relacionadas con la aplicación, pruebas de parámetros, pruebas de vida útil y pruebas funcionales. También analizamos cómo afecta el uso de la tecnología a otras cadenas del proceso, como la unión, la resistencia, la adherencia de la pintura y mucho más”. SOLUCIÓN: LIMPIEZA PARCIAL CON PLASMA Las ventajas del tratamiento de superficies con la tecnología Acerios de plasma activo caliente (HAP) de Fronius son muchas. Mediante un flujo de gas protector, el plasma del arco voltaico se transforma en una llama que alcanza temperaturas de hasta 1.000° C en el núcleo. Los procesos térmicos y químicos que se desencadenan garantizan que las superficies del material queden libres de forma parcial y precisa de los residuos orgánicos y las películas de suciedad. Al mismo tiempo, se activa la superficie. Dado que el arco voltaico en Acerios se genera entre el inyector de plasma y el electrodo de tungsteno de la antorcha, no es necesario establecer una pinza de masa en la pieza de trabajo. Por consiguiente, los materiales no metálicos también pueden limpiarse con plasma activo caliente. “Hemos probado Acerios, al igual que todas las nuevas tecnologías que hemos observado más detenidamente, para comprobar su idoneidad, así como para determinar la magnitud de influencia técnica de soldadura y las posibles ventanas de parámetros. Junto con Fronius, optimizamos de forma rápida y eficaz el prototipo para la producción en serie”, explica Rudolph. “A continuación, nuestros planificadores de instalaciones y compañeros de producción se pusieron manos a la obra para identificar una situación de fabricación que fuera favorable”. Después del tratamiento con Acerios, el punto de soldadura del perno está libre de aceites y lubricantes. Foto: Fronius. En Audi, el robot guía la pieza de la carrocería hasta la antorcha de plasma de instalación fija (izquierda). Foto: Fronius.
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