Una navaja multiusos en el mundo de las prensas hidráulicas

Sorprendentemente, un gran número de productos que se utilizan en el día a día han requerido de una prensa en algún momento determinado de su fabricación. “Esta tendencia se ha incrementado notablemente desde la popularización de los materiales compuestos”, indica Michael Laufenböck, responsable de marketing de la empresa austriaca Langzauner, con sede en Lambrechten. Fundada en 1924, inicialmente se centró en la producción de sierras y lijadoras mecánicas, iniciando la producción de prensas en 1936. En sus inicios la producción se basó en la producción de prensas de tornillo enfocada a la industria de la chapa metálica, pero la producción de prensas hidráulicas para materiales compuestos se remonta a 1970.”Cuando se trata de prensas para la producción de esquíes, somos mundialmente líderes indiscutibles” explica Laufenböck con orgullo. “Durante las dos últimas décadas, también hemos fabricado componentes para la industria aeroespacial y automotriz”.

A la vez que no se realizan grandes cantidades de producción, los proveedores deben sin embargo ser capaces de reaccionar de forma sencilla y rápida a cambios de los requerimientos. Adicionalmente, las exigencias de precisión son extraordinariamente altas, no únicamente para los componentes de la máquina, también para cada una de los pasos a realizar durante la producción. “Esto fue reflejado en las especificaciones de la máquina, especialmente en los aspectos hidráulicos” comenta Gerhard Mayrhofer, el jefe de Ingeniería Mecatrónica. “El control de la máquina fue un aspecto central desde el inicio del desarrollo ya que ciertos requerimientos actuales son casi imposibles de conseguir utilizando un controlador hidráulico separado de la máquina”.

Un punto clave durante el desarrollo de la nueva serie se produjo en el momento que se decidió no emplear la solución convencional, que pasa por el uso de válvulas proporcionales en el módulo hidráulico. “El método tradicional es ineficiente ya que la bomba funciona a plena potencia de forma constante, además incluye elementos de control muy complejos” indica Mayrhofer “Además las válvulas de control proporcional no son baratas y están lejos de estar libres de mantenimiento”. En vez de aceptar estas desventajas, se decidió dar el salto a la servobomba, que está compuesta internamente por un compresor de engranaje y un servo motor que proporciona la cantidad justa de presión necesaria en cada momento. “Ahora todas las válvulas que usamos están libres de mantenimiento y tienen una excelente relación coste-efectividad”. Esto trae ventajas asociadas: “Ya no es necesario un controlador extra para el circuito hidráulico, ya que todas las tareas de apertura y cierre de las válvulas pueden ser controladas eléctricamente. Adicionalmente existe una reducción del consumo energético del 70% y así como del nivel de ruido, que ahora apenas es perceptible”.

La primera máquina de esta generación es lo que podría llamarse una máquina-laboratorio. A diferencia de la mayoría de las máquinas de producción, especificadas para una variedad de aplicaciones reducidas, prácticamente todos los parámetros y funcionalidades de esta máquina pueden ser configurados individualmente, desde la presión, la velocidad de cierre a la temperatura y duración del calentamiento. La prensa-laboratorio es la primera de este tipo disponible en el mercado y es capaz de manejar todos los tipos de técnicas incluyendo RTM, preimpregnado y moldeo por inyección. Todo ello hace que los requerimientos del controlador y a la vez la flexibilidad de operación sean muy elevados. “El verdadero reto se presentaba en los algoritmos de control necesarios” explica Mayrhofer. “Es en este punto en el que la plataforma de desarrollo de B&R llamada Automation Studio, realmente nos ayudó. Fuimos capaces de implementar todos las tareas relacionadas con el control, incluyendo la hidráulica, en tiempo récord gracias a sus librerías de software”. Fue esta filosofía la que permitió a Langzauner finalizarla máquina en 7 meses partiendo de un estado de desarrollo inicial.

Los técnicos de Langzauner fueron capaces de utilizar las diferentes capacidades ofrecidas por el software para renovar completamente la interfaz con el usuario y así ofrecer más opciones. En el pasado el sistema únicamente era capaz de definir y guardar parámetros. Ahora son capaces de mostrar los diferentes parámetros de cada programa siendo predefinidos por cada módulo, utilizando para ello menús desplegables, además de ser capaz de guardarlos para a posteriori utilizarlos. Hasta 1000 programas pueden ser guardados en formato CSV en la tarjeta de memoria no volátil, además de poder utilizar una memoria USB.

El hardware es muy sencillo: las tareas de control son manejadas principalmente por un Power Panel PP480 con una pantalla táctil de 15 pulgadas, además de ser el responsable de guardar los datos de operación en ficheros CSV, una función que anteriormente requería el uso de un ordenador separado.

“Finalmente, el software y hardware conjunto de B&R nos ha permitido desarrollar esta prensa hidráulica multiusos en un tiempo record” afirma Laufenböck. “El hecho de que Automation Studio ofrezca todas las librerías necesarias para el control de la servobomba, ha permitido reducir el tiempo de desarrollo considerablemente” añade Mayrhofer.