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UNI HEAT de EMAG eldec: El sistema de calentamiento inductivo destaca en la fabricación de motores en Elektror

Muchos procesos de producción industriales son difícilmente concebibles sin ventiladores, los cuales desempeñan un papel decisivo, por ejemplo, en el secado, la aspiración o la refrigeración de materiales. A menudo, incluso la estabilidad y la eficiencia de toda la solución de producción dependen de los ventiladores empleados. En este contexto es donde es posible comprender la exigente tarea de Elektror airsystems: la empresa es uno de los principales fabricantes, a escala internacional, de ventiladores industriales y compresores de canal lateral. Para la fabricación de los electromotores utilizados en los ventiladores, Elektror apuesta desde mediados de 2018 por el UNI HEAT de EMAG eldec: este sistema proporciona un calentamiento inductivo rápido y preciso de la carcasa vacía del estátor antes de un proceso de ensamblaje con el bobinado del motor. La fiabilidad del proceso y la flexibilidad de toda la secuencia son importantes para un rápido "flujo de una pieza" ("one piece flow") en Elektror. ¿Cuáles son las experiencias de los usuarios con esta solución de EMAG eldec?

250 motores de ventilador producidos al día
Sistema de calentamiento inductivo UNI HEAT: primer paso
Sistema de calentamiento inductivo UNI HEAT: posición de mecanizado
El bobinado del motor se inserta en la carcasa vacía del estátor calentada.
Sistema de calentamiento inductivo UNI HEAT en la fabricación de motores de Elektror
UNI HEAT ofrece un reequipamiento muy sencillo

El aire es un medio de trabajo imprescindible en la producción industrial. Con su ayuda, por ejemplo, se aspira y extrae el exceso de humedad o polvo, se enfrían materiales calentados, se evacúan gases y vapores generados o se transportan sustancias sólidas mediante una corriente de aire. Los ventiladores no solo son la pieza central de la instalación aerotécnica, sino que están además expuestos a cargas extremas y, a menudo, deben funcionar durante muchos años. Estos son los retos a los que Elektror airsystems lleva décadas enfrentándose. Esta empresa con sede en Ostfildern (Alemania), así como dos centros de producción en Waghäusel (Alemania) y Chorzów (Polonia), fabrica cada año alrededor de 60 000 ventiladores industriales y compresores de canal lateral. A menudo se trata de soluciones a medida que, por ejemplo, destacan por su preciso nivel de presión, materiales resistentes o una estructura especialmente baja en vibraciones. Al fin y al cabo, a la hora de diseñar un ventilador hay innumerables posibilidades de adaptación. Este también es el caso, por supuesto, de los motores eléctricos de estos aparatos. Por ello, Elektror produce motores de distintos tamaños y potencias. Sus componentes se configuran en función del pedido y se montan en el marco de un proceso de producción ajustada ("Lean Production"). En lo que a esto se refiere, los especialistas en aerotecnia otorgan la máxima importancia a la fiabilidad del proceso. La tolerancia en materia de errores siempre es "cero". 

Calentamiento inductivo en el centro

Uno de los procesos centrales en este contexto es el ensamblaje térmico de la carcasa vacía del estátor y el bobinado del motor: La carcasa se calienta a una temperatura entre 280 y 300 grados Celsius en el sistema de calentamiento inductivo. Esto hace que la carcasa se dilate, lo que permite introducir fácilmente el motor con la mano. Durante el enfriamiento, la carcasa se contrae de nuevo y forma una unión mecánica y firme con el bobinado. En el año 2018, los especialistas decidieron sustituir el obsoleto sistema de calentamiento. ¿Cómo se llegó a esa decisión? "Uno de nuestros objetivos principales a la hora de decidirnos a realizar esta inversión era incrementar la fiabilidad del proceso completo del calentamiento inductivo. El sistema antiguo, por ejemplo, no mostraba qué temperatura de procesamiento se alcanzaba realmente en la pieza. En ocasiones, esto provocaba largos tiempos de proceso en el ensamblaje posterior. Además, no estaba garantizado el suministro de piezas de repuesto", explica Roland Sand, director de grupo de producción en Elektror. "Por ello, estábamos buscando un sistema que garantizase temperaturas de calentamiento muy precisas, que fuera fácil de manejar para cualquier operador y cuyos procesos se desarrollaran de forma siempre fiable. Además, queríamos un proveedor ubicado en nuestra región y que pudiera estar aquí en cuanto surgiera un caso servicio técnico. EMAG eldec cumple estos requisitos con su tecnología UNI-HEAT".

Proceso sencillo y fiable

En conjunto, el proceso de trabajo en Elektror tiene lugar de forma muy fiable y rápida para el sistema UNI-HEAT, desarrollado a medida: el operador toma la carcasa vacía con guantes de protección, la coloca en un portapiezas adecuado y la introduce en la instalación. Una vez cerrada una puerta corredera comienza el siguiente proceso: la pieza se desplaza hacia arriba a su posición inicial, a la vez que el inductor en forma de barra se "sumerge" en la carcasa vacía. El proceso de calentamiento subsiguiente dura tan solo entre 30 y 120 segundos, en función del tamaño de la pieza. Una vez concluido, un piloto luminoso indica que el operador puede retirar la pieza. A continuación, la coloca en una plantilla preparada en el lugar de enfriamiento e introduce en ella el bobinado del motor desde arriba. Tras un breve proceso de enfriamiento, el motor ya está ensamblado y pasa a una cinta transportadora para su posterior procesamiento. "De este modo producimos unos 250 motores al día", afirma Steffen Müller, de aseguramiento de la calidad en Elektror. "Los tamaños de las piezas cambian periódicamente. Sin embargo, el proceso tiene lugar de forma totalmente estable. No surge ningún tipo de problema ni fallo". Esto es debido, en gran medida, a la facilidad de reequipamiento de la instalación en caso de cambio de pieza: el operador cierra la alimentación de agua, suelta dos tornillos en el soporte del inductor y, a continuación, puede sacar la pieza o colocar una nueva. El portapiezas solo está apoyado, lo que permite extraerlo fácilmente del soporte y cambiarlo. "Incluyendo el cambio de programa mediante el módulo de control, todo el proceso de reequipamiento solo dura cerca de un minuto. Diversas medidas de seguridad impiden un manejo incorrecto", dice Müller.

Solución de desarrollo a medida para Elektror 

El desarrollo en EMAG eldec desempeña un papel decisivo para la calidad, la seguridad y la eficiencia de este proceso de calentamiento inductivo: los especialistas en inducción aportan soluciones integrales, entre las que también se cuentan el respectivo generador y los inductores requeridos. Para el desarrollo de estos elementos centrales de un proceso de calentamiento, EMAG eldec está perfectamente posicionado: por un lado, en el centro de Dornstetten se produce una amplia gama de generadores con una alta eficacia y una precisa dosificación de la energía. Por otro lado, los especialistas fabrican hasta 1000 inductores al año. Su producción tiene lugar en el marco de un exigente proceso de manufactura en el que tienen gran importancia muchos detalles de alta precisión. Un factor clave es, por ejemplo, determinar a qué profundidad y en qué puntos de la pieza debe incidir el calor. Esto influye en la geometría del inductor y el equipamiento del generador. Además, en la fase previa EMAG eldec utiliza, entre otras cosas, una amplia simulación del proceso y cámaras termográficas. Para finalizar, cada solución integral UNI-HEAT terminada se prueba en el componente real y su funcionamiento se demuestra al cliente en el marco de la aceptación en Dornstetten. "Desde el inicio de la producción en mayo de 2018, no hemos tenido ninguna anomalía", resume finalmente Roland Sand. "El servicio técnico de eldec solucionó rápidamente los problemas mínimos iniciales. Las expectativas vinculadas a nuestra decisión de invertir se han visto totalmente satisfechas".