"La segunda generación del proceso de
CMT representa otro salto cuántico en comparación con la versión anterior, a
pesar del hecho de que la última ofreció una destacada calidad de soldadura y
fiabilidad del proceso", explica Michael Nowasz, quien está extremadamente
satisfecho tras tres meses de producción en serie. Para el jefe del área
especializada de uniones en voestalpine Automotive Components Schmölln GmbH una
cosa es cierta: "Una vez más hemos mejorado notablemente nuestra calidad
gracias a las numerosas innovaciones y a los desarrollos continuos de la TPS/i
en combinación con el proceso de CMT personalizado, además de que extendimos
significativamente nuestro espacio para maniobras con relación a los procesos
de uniones."
Igual que la generación anterior, el nuevo
proceso CMT (Cold Metal Transfer) se destaca con su aportación de calor
particularmente baja y su alta capacidad de absorción de gaps. Esto es logrado
a través de un control del arco voltaico extremadamente dinámico. "Es aquí
donde el enfoque elegido por Fronius difiere notablemente de otros procesos, ya
que el desprendimiento de gota y la transición desprendimiento de gota no son
controlados únicamente de manera electrónica por la fuente de corriente, sino
que también son ayudados de manera mecánica", dice el jefe del área
especializada. Para hacer esto, el electrodo de soldadura siempre es retirado
ligeramente con precisión con la ayuda de una antorcha PushPull cuando la
corriente ha llegado a su máximo y es apagada. Esto crea un arco voltaico
especialmente estable que está efectivamente libre de proyecciones y facilita
velocidades de soldadura más altas.
La
calidad de un vistazo: soldadura más rápida con CMT
"La transición del proceso MAG
estándar a CMT nos permitió mejorar nuestra salida hasta un punto
satisfactorio", dice Michael Nowasz, reflejando la introducción de la
primera generación del proceso de CMT en el 2011 en las instalaciones de
Schmölln. "Desde el cambio, prácticamente no hemos tenido que remover
ninguna formación de proyecciones, lo que significa que mis empleados han
podido enfocarse en lo que es más importante para nuestros clientes de la
industria automotriz: la calidad del cordón de soldadura."
Otro beneficio de la solución de CMT de
Fronius es la alta disponibilidad del sistema de CMT, lo cual señala el jefe
del área especializada: "Si el arco voltaico se extingue por cualquier
razón, el proceso lo vuelve a encender automáticamente. Los errores de
ignición, el electrodo de soldadura soldando en el tubo de contacto y otros
problemas similares ahora pertenecen al pasado para nosotros".
Y finalmente, pero no menos importante, el
especialista de uniones valora la variedad de opciones para influir en el
proceso de soldadura ofrecidas por Fronius, así como la geometría del arco
voltaico. Esto también incluye la opción de combinar el CMT con un proceso de
pulsos para controlar mejor la aportación de calor en el material base a través
del arco voltaico, lo que permite una soldadura más rápida.
CMT
sumado a las especificaciones de producto para sistemas nuevos
Debido a las experiencias ampliamente
positivas, el jefe del área especializada aseguró que el proceso de CMT fue
agregado a las especificaciones de producto para sistemas de soldadura nuevos
como un proceso estándar para la soldadura por arco voltaico de hojas de metal
de hasta 3 mm. Voestalpine usa esto para fabricar diversos componentes
estructurales automotrices desde hojas estañadas y de alta resistencia hasta
hojas de aluminio. Seis de las doce celdas de soldadura robotizada en las
instalaciones de Schmölln actualmente usan el proceso de CMT.
Aquellos que están a cargo en voestalpine
reaccionaron de manera extremadamente positiva a la segunda generación de la
tecnología de CMT presentada a principios del 2016 y a la sugerencia de Fronius
de probar su uso en la producción en serie. "Seleccionamos un pilar de
clase A de acero estañado de alta resistencia para las pruebas de soldadura
iniciales. Este componente complejo no sólo es ideal para acelerar el nuevo
proceso debido a la naturaleza demandante del material, sino también a la
accesibilidad limitada y a los grandes anchos de junta del proceso de
fabricación", explica Michael Nowasz.
"Simplemente
fantástico"
En el verano del 2016, las primeras pruebas
de soldadura con el nuevo proceso de CMT y la TPS/i se realizaron en el
instituto de tecnología de Fronius en sus oficinas en Wels. "Visité el
laboratorio con nuestro jefe de desarrollo y experimenté el nuevo proceso de
CMT en acción", informa el jefe del área especializada. "Lo que vimos
ahí fue simplemente fantástico. Para nosotros fue inmediatamente claro que
Fronius había dado otro enorme salto hacia el frente".
La TPS/i forma la base de este salto
tecnológico, el cual no sólo implica desarrollos para el modelo anterior, la
TPS, sino que se trata de una fuente de corriente completamente rediseñada.
Para hacer esto, Fronius volvió a desarrollar todos los componentes, desde el
control, el bus de comunicación y el avance de hilo hasta la interface de
usuario, el sistema de enfriamiento y el juego de cables, todo desde cero. Esto
permitió a la compañía usar la tecnología más reciente y preparar así todo el
sistema para lograr una precisión máxima.
Nuevo
algoritmo, nuevas antorchas de robot
Para permitir que el proceso de CMT obtenga
el máximo beneficio de la TPS/i, el algoritmo fue creado de nuevo y
desarrollado para la segunda generación. La antorcha PushPull que ya ha pasado
por un rediseño completo para la serie TPS/i no fue ignorada y una variante de
CMT fue equipada con un servo-motor de corriente alterna controlado
digitalmente y sin cambios para frecuencias incluso mayores del movimiento
pendular del electrodo de soldadura.
"Una ventaja de la nueva antorcha de
robot Robacta Drive es inmediatamente identificable", dice Michael Nowasz.
"Es más compacta que el modelo anterior, lo que garantiza el acceso
mejorado que requerimos cada vez con más frecuencia para componentes más
complejos."
Nuevo
proceso de CMT en la producción en serie
Los resultados de las pruebas de soldadura
en el componente real fueron tan impresionantes que aquellos involucrados
inmediatamente decidieron transferir la nueva generación de CMT a la producción
en serie de voestalpine. En otoño del 2016, llegó el momento. En unos cuantos
días, la primera de las seis celdas de robot fue convertida por los empleados
de Fronius y después usada para producir abrazaderas de hojas de acero de 2 a 3
mm con gas protector de CO2. Esto implica soldar aproximadamente un
metro de cordones de soldadura que comprenden 48 cordones individuales con una
longitud máxima de 35 mm. "La mañana siguiente pensamos en el robot junto
y soldamos las primeras partes en el mismo día", recuerda Michael Nowasz.
"Demostró que los parámetros correctos pueden ser encontrados de manera
mucho más simple y rápida con el sistema nuevo". Esto significó que
únicamente se tuvieron que hacer ligeros ajustes en el tercer día para lograr
los valores de operación óptimos.
Esto también permitió que el jefe del área
especializada se convenciera de la funcionalidad del nuevo anticolisión
magnético: "Permitimos que la antorcha de soldadura se moviera del robot
hacia una hoja; el dispositivo de protección reaccionó tan rápidamente que no
pudo haber ningún daño en la antorcha de soldadura, el robot, el dispositivo o
el componente." Después de una colisión, el bloqueo magnético tiene que
ser simplemente reactivado, lo que significa que el punto de referencia es
retenido, permitiendo así que la soldadura continúe inmediatamente. Así, el
tedioso intercambio del anticolisión y el recorrido de referencia se volvieron
obsoletos.
Después de las pruebas, la producción en
serie con la nueva configuración de CMT se pudo reiniciar el mismo día en
voestalpine. "Estaba completamente fascinado por lo bien que salió la
conversión, e incluso ahora, tres meses y 3,000 componentes más tarde, no hemos
tenido tiempos no productivos de producción y no hemos tenido que solicitar
soporte adicional de Fronius", dice un emocionado Michael Nowasz.