El proceso EHLA optimiza el recubrimiento de rodillos hasta 200 metros por minuto

Tras completar con éxito el proyecto, los investigadores de Aquisgrán quieren implantar en la industria la cadena de procesos recién desarrollada. El objetivo es revestir rodillos largos y grandes y otros componentes giratorios con el proceso EHLA en forma casi de red, de forma fiable y extremadamente eficiente.

Los desarrollos técnicos revolucionarios requieren paciencia: Esto también es cierto en el caso del EHLA. Hace casi una década, los investigadores del Fraunhofer ILT empezaron a desarrollar la deposición de material por láser a extrema velocidad, lo que aumentó el proceso anterior de un máximo de dos a varios cientos de metros por minuto. Pero fue el desarrollo y las pruebas posteriores en proyectos de colaboración lo que condujo al éxito a largo plazo.

Un ejemplo actual es el proyecto de colaboración Everest: junto con los socios industriales Lunovu GmbH de Herzogenrath, BCT GmbH de Dortmund y Drink & Schlössers GmbH & Co. KG de Krefeld, Alemania, los científicos del Fraunhofer ILT han desarrollado parámetros y estrategias de proceso para el recubrimiento y la reparación, así como para la fabricación híbrida de superficies de sellado. Este proceso se ha probado con éxito en la práctica. Por ejemplo, se recubrió un rodillo de calentamiento (longitud: 1.200 mm, diámetro: 200 mm) con polvos resistentes a la corrosión a base de hierro, níquel y cobalto. Los espesores de recubrimiento en el proyecto oscilaron entre 50 y 300 µm, a velocidades de proceso de 20 a 200 m/min.

La tecnología del sistema -desarrollada por BCT y Fraunhofer ILT para la adquisición de la geometría y la supervisión del proceso, así como para la planificación adaptativa de la trayectoria de la herramienta- desempeñó un papel muy importante en el proyecto. Para llevar a cabo esta tarea, los socios utilizaron un módulo CAM especialmente desarrollado que corrige las desviaciones geométricas del estado objetivo de forma semiautomática. Pero no se trataba sólo de cerrar el bucle de control. “Adoptamos un enfoque basado en una cámara que nos permite seguir el proceso de recubrimiento a vista de pájaro, por así decirlo, y sacar así conclusiones sobre la estabilidad del proceso”, explica Gregor Bultel, científico de Fraunhofer ILT. “La tecnología del sistema ha demostrado ser muy exitosa en el proyecto, y ahora estamos buscando los primeros usuarios para ella”.

Las pruebas prácticas se llevaron a cabo en Herzogenrath en el líder del consorcio del proyecto, Lunovu, que también supervisó el sistema de demostración EHLA. Este fabricante de sistemas láser integró toda la cadena de procesos en el demostrador para integrar el flujo de trabajo completo, desde el escaneado, la planificación de trayectorias y la generación automática del programa NC hasta el proceso de reparación automático. “El mayor problema era combinar todos los subsistemas implicados en una sola cadena de procesos”, dice el desarrollador de Aplicaciones de Lunovu, Andreas Bartling. “Dominamos el reto: el resultado fue una cadena de procesos fiable que no sólo ahorra recursos, sino que también cuenta con una tecnología de sistemas muy eficiente que requiere muy pocos empleados para su cuidado”.

En el proyecto, los implicados también analizaron la necesidad de nuevas acciones. Para Bultel, los próximos paquetes de trabajo incluyen la optimización de los materiales en polvo, la deposición de geometrías complejas, el aumento de la proximidad del contorno final y el desarrollo de nuevas estrategias de proceso para la deposición sin grietas de revestimientos muy duros. Pero el tema de la cadena de procesos también va más allá para él: “Estoy pensando en enlazar cadenas de procesos: también podríamos combinar el proceso de recubrimiento con los pasos de posprocesamiento, quizás incluso en una misma máquina”.

El fabricante de rodillos Drink & Schlössers se encargó de las pruebas prácticas. “Con el proceso y la tecnología del sistema utilizados, las superficies de los componentes pudieron procesarse bien”, resume el director general Kurt Beckers. “Pudimos producir las superficies exactamente como habíamos imaginado”. El director general ya estaba familiarizado con la deposición de material por láser basada en polvo, por lo que también estaba muy interesado en la versión significativamente más rápida. Tras el satisfactorio proyecto piloto, Beckers ve buenas oportunidades para EHLA: espera que la tecnología del proceso se desarrolle aún más, lo que también permitirá revestir de forma fiable rodillos muy grandes y largos, con un diámetro de hasta 3.000 mm, cerca del contorno final.

Este proyecto ha sido financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).