Caso de éxito de Doka con la incorporación de la última tecnología de soldadura Fronius

Llegar a lo más alto con la nueva tecnología de soldadura

Redacción Interempresas20/06/2016

Doka figura entre las empresas destacadas a nivel mundial en el campo de la tecnología de encofrado, con más de 50 años de experiencia en la producción de sistemas de encofrado de alta calidad para el sector de la construcción, en el que los componentes soldados tienen cada vez más importancia. Con la actualización de una de las celdas de soldadura robotizada con una fuente de corriente TPS/i Robotics y una anticolisión magnética, este especialista en encofrados ha conseguido un nivel aún más alto en prestaciones y flexibilidad.

Doka es uno de los fabricantes líder de tecnología de encofrado. La gama de productos incluye sistemas de encofrado autotrepantes que se han utilizado para la construcción del edificio más alto del mundo. (Fuente: Doka).

“Gracias a la incorporación de la última tecnología de soldadura, hemos incrementado la disponibilidad de la instalación, la velocidad de soldadura, la calidad del cordón y la flexibilidad”, así resume Thomas Auer los beneficios de la aplicación de la TPS/i Robotics de Fronius en una celda de robot para la soldadura de piezas pequeñas.

En la sede principal de Doka, en Amstetten (Austria), este sistema de soldadura maestro realiza la supervisión de las celdas de soldadura robotizadas y justifica su trabajo con hechos que hablan por sí solos. Los resultados son más que positivos después de más de 145.000 componentes soldados y más de 800 horas dedicadas al calentamiento de arco voltaico.

El primer campo de aplicación de la innovadora TPS/i Robotics en Doka: una celda de robot para soldar piezas pequeñas. (Fuente: Fronius).

Disponibilidad de la instalación del 94%

La disponibilidad de la instalación, incluyendo los tiempos de preparación, se ha incrementado del 90 al 94% después de actualizar la celda de robot. En caso de instalaciones, que como esta celda, funcionan en servicio de turnos y se utilizan para la producción en serie, esto se traduce en un significativo ahorro de costes. “El motivo de la actualización no ha sido para nada que no estuviéramos satisfechos con la fuente de corriente TPS 5000 que estábamos utilizando, sino más bien todo lo contrario”, afirma Thomas Auer. “No obstante, como esta instalación es uno de nuestros sistemas de producción estratégicos, siempre estamos abiertos a propuestas de optimización. Fronius nos invitó a utilizar la TPS/i Robotics como proyecto piloto y decidimos quedárnosla, porque sus resultados son extraordinarios”. En esta celda de robot se realizan principalmente soldaduras de piezas pequeñas de aceros de construcción con una longitud de canto de hasta un metro en un rango de calidad entre S235 y S355, para cordones a tope y de garganta con una medida a de entre 2,5 y 10 mm y espesores de chapa de entre 2 y 10 mm. El programa dura entre uno y seis minutos. Como en esta instalación se sueldan unas 80 piezas de trabajo diferentes en lotes de tamaños de entre 20 y 3.500 unidades, solemos necesitar de dos a tres procesos de preparación al día. Respecto a la generación anterior, destacan sobre todo las mejoras que ayudan a acelerar e incluso evitar procesos de preparación.

En la instalación de soldadura robotizada se sueldan principalmente piezas pequeñas de aceros de construcción con un rango de calidad de entre S235 y S355 (cordones a tope y de garganta; medida a entre 2,5 y 10 mm, espesores de chapa de entre 2 y 10 mm). (Fuente: Fronius).

Enhebrar el hilo pulsando un botón

Entre estas mejoras está el enhebrado más sencillo del electrodo de soldadura. “El soldador solo tiene que enhebrar el hilo y pulsar un botón”, explica Thomas Auer. “El sistema de devanadora se encarga de todo lo demás y no hay que manipularlo con un destornillador o unos alicates”. Incluso después de haber procesado unos 3.000 kg de material de aporte de soldadura (hilo macizo de 1 mm), desde que hemos actualizado la celda con una unidad devanadora WF 25i R y una TPS 500i Pulse, el aspecto de todo el sistema de devanadora sigue conservándose como nuevo. El sistema facilita el enhebrado del hilo también durante el resto del proceso, ya que retira el hilo en cuanto entra en contacto con un obstáculo sin que el operario tenga que hacer nada. Por tanto, el operario no tiene que estar mirando de forma permanente la antorcha de soldadura para evitar la formación de bucle o un desajuste del punto de trabajo de la herramienta (TCP) durante la programación del robot o el cambio de hilo.

Doka suelda diferentes productos de serie en la celda de robot 80. Gracias a la TPS/i Robotics ahora es posible procesar de forma rentable tamaños de lote a partir de tan solo 20 unidades. (Fuente: Fronius).

Anticolisión magnética

La nueva anticolisión magnética también contribuye en el aumento de la disponibilidad de las máquinas de Doka, ya que se encarga de evitar daños en la antorcha de soldadura en caso de colisión. “Y no es que las colisiones sean poco frecuentes”, revela el maestro soldador de Doka. “Cuando se realizan numerosos procesos de preparación, se producen errores que pueden derivar en colisión, durante la preparación, la selección del material, el manejo o incluso la programación”. En caso de colisión, la unión magnética se separa del anticolisión protegiendo así a la antorcha de soldadura frente a daños mecánicos, permitiendo restablecer la unión inmediatamente y manteniendo así un alto grado de precisión de reposición. Solo se interrumpe la producción durante unos minutos. “En cambio, las versiones mecánicas requieren el desmontaje de la antorcha de soldadura y un proceso de enderezamiento o un cambio de antorcha y la máquina suele estar parada durante al menos media hora”, informa Thomas Auer. Según su experiencia, el cambio de sirga de guía de hilo también se realiza ahora mucho más rápido. Y durante este año y medio, solo ha sido necesario intervenir dos veces gracias a la robusta construcción y a la precisa devanadora.

La TPS/i Robotics se ha instaurado en Doka como fuente de potencia estándar para las aplicaciones de robot por sus evidentes ventajas de productividad. (Fuente: F. Rossmann).

Mayor velocidad de soldadura y mejor calidad del cordón

Doka también ha registrado una mejora de entre el 5% y el 10% en la velocidad de soldadura, aumentando aún más la productividad de la instalación. Este incremento se debe principalmente al innovador estabilizador de longitud de arco de la TPS/i Robotics que, en combinación con el nuevo proceso por arco pulsado PMC, permite un comportamiento de cortocircuito estable y homogéneo con una penetración profunda sin muescas. Así, se producen mínimas proyecciones lo que beneficia el aspecto del cordón. El estabilizador de penetración por su parte proporciona una penetración uniforme incluso cuando se producen oscilaciones del Stickout y en caso de posiciones forzadas.

Un anticolisión magnético evita que se produzcan daños en la antorcha de soldadura y largos tiempos de parada de la máquina en caso de colisiones. (Fuente: Fronius).

Penetración profunda para una mayor seguridad

Una penetración fiable y profunda es otro punto importante para Doka, especialmente cuando se trata de componentes relevantes para la seguridad que se utilizan, por ejemplo, en sistemas de encofrado capaces de trepar por edificios sin ayuda de grúas, como el del edificio más alto del mundo en Dubái. “Antes de la actualización, en los ensayos de tracción, el cordón de soldadura tenía una resistencia a la tracción de 33 kN/mm². Este valor se alcanzaba con fiabilidad, pero estaba mínimamente por encima del límite exigido de 30 kN/mm²”, explica Thomas Auer. Gracias a la TPS/i Robotics, Doka alcanza ahora un valor de 40 kN/mm² con la misma velocidad de soldadura y el mismo tiempo de ciclo.

La compacta unidad devanadora WF 25i R con motor de accionamiento dinámico puede trabajar con cualquier brazo de robot y facilita el enhebrado del hilo. (Fuente: Fronius).

TPS/i Robotics se convierte en el estándar de Doka

Con todas estas ventajas, Doka decidió no quedarse solamente con una TPS/i Robotics y a finales del 2015 incorporó otra celda de robot flexible que funciona con una TPS/i Robotics.

Thomas Auer, maestro soldador de Doka: “Gracias a la incorporación de la última tecnología de soldadura, hemos registrado un aumento de disponibilidad de la instalación, velocidad de soldadura, calidad del cordón y flexibilidad”. (Fuente: Fronius).