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Prensa  | 15.08.2017

Calentamiento inductivo de eldec: temperaturas de mecanizado perfectas y garantizadas para soldadura

Los procesos de soladura son imprescindibles para la producción de muchos componentes en la industria automovilística. La importancia global de este procedimiento va incluso en aumento. Un ejemplo de ello son las ruedas dentadas para automóviles, para las que es posible sustituir los tornillos por conexiones soldadas. La consecuencia de ello es una reducción del peso y de los costes de material de la pieza. El precalentamiento juega un papel importante en muchos de estos procedimientos de soldadura, ya que evita un endurecimiento de la estructura del material en la zona afectada por el calor, es decir, en el área directamente junto a la costura de soldadura. De esta manera se evita en gran medida el peligro de que se produzcan grietas en la pieza después de soldada. Sin embargo, la velocidad de mecanizado en la moderna producción de automóviles plantea un especial desafío para los procesos de calentamiento: la pieza debe alcanzar una temperatura exactamente definida en pocos segundos y en el marco de un proceso automatizado. Precisamente para este requisito resulta adecuada la tecnología de calentamiento inductivo de eldec: la empresa EMAG desarrolla soluciones integrales para todo lo relacionado con este innovador proceso. Los correspondientes generadores e inductores se fabrican a la medida exacta de la pieza. Una importante base para ello la constituye la información obtenida a partir de numerosos ensayos realizados con la pieza. El resultado es una solución robusta y energéticamente eficiente que puede integrarse de forma sencilla en la línea de producción.

 

Fabricación en segundos de grandes cantidades de piezas sin ningún error de mecanizado: los requisitos centrales en la industria automovilística para la soldadura de piezas fabricadas en masa suponen un desafío extremo. Para poder garantizar la fiabilidad y la eficiencia requeridas, el procedimiento está integrado en un proceso total, el cual a menudo comienza con la comprobación y la limpieza de la pieza, pasa por el cepillado y finaliza con las comprobaciones por ultrasonidos de la costura de soldadura. Inmediatamente antes del proceso de soldadura en sí, el calentamiento de alta precisión de la pieza juega un papel decisivo, como nos explica el Dr. Dirk Schlesselmann, director adjunto del departamento de investigación y desarrollo de la tecnología de aplicaciones de eldec. "La rueda dentada o el pistón deben alcanzar la temperatura de mecanizado requerida de unos 160 a 180 grados Celsius con la máxima precisión y a una gran velocidad. Cuando esto tiene lugar, está claro que no debe producirse un calentamiento excesivo de la pieza, ya que esto podría producir una reducción del templado, una oxidación o una deformación no admisible. En estas condiciones, el calentamiento inductivo es el procedimiento idóneo, ya que es rápido, preciso y puede dosificarse con gran exactitud".

Tecnología eficiente y libre de mantenimiento

Durante décadas, los especialistas de eldec han acumulado un extraordinario know-how en todo lo relacionado con procesos de calentamiento inductivo que pueden integrarse en sistemas de soldadura de orden superior. En sus instalaciones en Dornstetten se fabrican tanto los generadores como los inductores requeridos, ambos en el marco de eficientes procesos de manufactura. Los generadores destacan por su electrónica de potencia y su técnica de control altamente avanzadas. Esto hace que su integración en máquinas sea más sencilla y que su configuración pueda realizarse a la exacta medida. Además, esta tecnología es muy fiable. "Diseñamos convertidores que prácticamente no requieren mantenimiento y que prestan sus servicios en la máquina de forma discreta y fiable", comenta el Dr. Schlesselmann a modo de resumen. Por otro lado, estos especialistas aportan al proceso un gran conocimiento práctico en todo lo relacionado con el desarrollo de inductores. Si el cliente lo desea, le ofrecen su apoyo desde una fase temprana. Se realizan ensayos experimentales con inductores y generadores de prueba. Con ayuda de imágenes termográficas se comprueba, por ejemplo, si realmente se calientan únicamente las zonas deseadas de la pieza. Desde hace muy poco tiempo se emplean, además, cálculos numéricos para poder determinar con precisión el efecto de un campo electromagnético en la pieza. "En cierto modo, examinamos el interior de la pieza", explica el Dr. Schlesselmann, "y, en consecuencia, adaptamos perfectamente la geometría del inductor y la clase de potencia del generador a las tareas de calentamiento". Los especialistas de eldec ofrecen generadores de media y alta frecuencia desde 1,5 hasta 1500 kW, así como generadores DF y SDF® desde 50 hasta 3000 kW. Además, hay equipos con entre dos y ocho salidas, cuya potencia puede regularse conjuntamente o por separado. Esto supone una gran ventaja cuando se requieren varios inductores para el calentamiento, los cuales pueden entonces alimentarse con un solo generador.  

Aprovechar el proceso al máximo  

En su conjunto, los especialistas de la inducción pueden remitirse a una serie completa de éxitos en el campo de la soldadura, en parte con indicadores de rendimiento especialmente interesantes. Actualmente, los requisitos para el tiempo de ciclo se aproximan ya a los cinco segundos. "Intentamos aprovechar el proceso al máximo con los métodos mencionados", destaca el Dr. Schlesselmann. "Después es posible, por supuesto, que el calentamiento se extienda a dos ciclos. Sin embargo, nuestro punto fuerte es la capacidad de determinar esto y de diseñar el proceso con la mayor sobriedad posible". Al fin y al cabo, el cliente se beneficia siempre de un vertiginoso tiempo de mecanizado con tasas de calentamiento más altas. Además, solo se calienta un pequeño volumen de la pieza. Estas son, por cierto, las ventajas decisivas en comparación con otros procedimientos de la competencia, como el Uniform Magnetic Heating (calentamiento magnético uniforme).

"En este contexto, calculamos que nuestras perspectivas de mercado son muy altas como proveedores de fabricantes de máquinas y de otros desarrolladores de procesos de soldadura y producción", explica el Dr. Schlesselmann para finalizar. "Los clientes reciben una tecnología que garantiza el calentamiento de la pieza de forma más rápida y eficiente que otras soluciones. Además, reducimos los costes totales de investigación y desarrollo del cliente, ya que, si este lo desea, podemos configurar nosotros solos el proceso completo de calentamiento. Estas ventajas se están imponiendo en el mercado".