Actuar al compás del tiempo
Solukon confía en los motorreductores Lean de STOBER como solución de accionamiento robusta y, sobre todo, compacta:
Solukon Maschinenbau GmbH desarrolla sistemas de eliminación de polvo para eliminar el polvo de los componentes después de la impresión 3D. Ejemplo de ello es la máquina Solukon SFM-AT350 para piezas de trabajo de tamaño mediano. Para el sistema de giro compacto de dos ejes, este constructor de maquinaria necesitaba accionamientos potentes, robustos y, sobre todo, compactos. STOBER no solo suministró los motorreductores cónicos Lean, sino también el motorreductor planetario Lean, caracterizado por ser extremadamente compacto. La nueva serie de motores Lean sin encoder constituye una alternativa económica y robusta al servomotor síncrono.
Pforzheim, 08.07.2022 – «Los espacios interiores de las piezas metálicas que se imprimen mediante el proceso de fusión por láser están llenos de polvo después del proceso de impresión», afirma Andreas Hartmann, que fundó Solukon, junto con Dominik Schmid, en 2015. Es necesario que las piezas de trabajo estén exentas de polvo para todos los pasos de procesamiento posteriores y para el uso posterior. Antes de la llegada de las máquinas Solukon, esto se hacía manualmente mediante agitación, golpeteo o aspiración. Pero estos métodos resultan complicados en el caso de componentes con formas complejas, especialmente si en su interior hay un laberinto de canales. «Para los componentes complejos es necesario automatizar el proceso de eliminación de polvo», dice Hartmann.
La empresa, dirigida por sus propietarios, opera a nivel internacional y desarrolla, ensambla y comercializa instalaciones inteligentes y altamente automatizadas, así como los equipos periféricos correspondientes para el procesamiento posterior en el sector de la fabricación aditiva. «Nuestras soluciones cumplen con los más altos estándares de funcionalidad y seguridad y están aprobadas para la eliminación eficiente y fiable de materiales difíciles de manipular y reactivos, como el titanio y el aluminio», afirma Hartmann. ¿Cuál es el objetivo? La necesidad de estandarizar los procesos que siguen a la impresión 3D, como el proceso de eliminación de polvo, es cada vez mayor. Además, también crece el número de piezas de trabajo que se deben producir.
Todos los sistemas de eliminación de polvo se basan en la tecnología Solukon Smart Powder Recuperation, abreviado SPR®: se consigue que el polvo fluya mediante el giro automatizado alrededor de dos ejes y la generación concreta de oscilaciones, es decir, mediante vibración. De este modo, el polvo sale incluso de los canales más estrechos de manera segura y controlada, y se devuelve al proceso. La máquina SFM-AT350 es uno de los últimos desarrollos en el ámbito de los sistemas de eliminación de polvo. Solukon la lanzó al mercado en otoño de 2021. «Hemos sido capaces de incorporar al desarrollo tanto nuestra vasta experiencia como la información recibida de nuestros clientes, que proceden de industrias tan diversas como la ingeniería aeroespacial, médica y de automoción», comenta Hartmann.
La máquina es adecuada para componentes de hasta 60 kilogramos de peso y hasta 420 milímetros de altura. Dado que el plato giratorio del sistema puede rotar continuamente y el eje horizontal puede moverse simultáneamente hasta 250 grados, también es posible programar sin dificultad patrones de rotación complejos. El usuario se beneficia de un ahorro de tiempo de hasta un 90 % en comparación con los procesos de limpieza manuales.
Accionamientos compactos para una máquina compacta
«La SFM-AT350 se caracteriza por un volumen de la cámara especialmente pequeño y un diseño compacto. Esto nos preocupaba mucho, ya que pretendíamos mantener lo más reducido posible el tiempo de inertización y la cantidad de gas inerte necesaria. Para lograr un diseño compacto, necesitábamos soluciones de accionamiento que ahorraran espacio durante el desarrollo, tanto para la rotación continua del plato giratorio sobre el que se fija el componente como para el brazo giratorio de movimiento horizontal», afirma Hartmann. En la feria Formnext 2019, plataforma industrial líder en el sector de la fabricación aditiva e impresión 3D industrial que se celebra en Fráncfort del Meno, Andreas Hartmann conoció a Udo Cyrol, director del centro de distribución sudeste de STOBER.
«Hasta ahora, en las máquinas de eliminación de polvo se utilizaban servoaccionamientos. Con el fin de construir sistemas aún más compactos sin perder rendimiento, recomendamos el uso de nuestro motorreductor Lean sin sensores», comenta Cyrol. Las ventajas: un reductor planetario de alta precisión y un reductor cónico de primera clase, en combinación con un motor Lean robusto, sin encoder y energéticamente eficiente, especialmente adecuado para conceptos de máquinas compactas y de ajuste exacto.
Los argumentos convencieron al constructor de maquinaria de Augsburgo. Cabe añadir, además, que con grados de eficiencia de hasta el 96 %, los motores alcanzan la clase de eficiencia energética IE5. Esto significa que Solukon ya cumple unos requisitos tecnológicos que no se exigirán hasta dentro de unos años.
Completamente sin encoder
Con el motorreductor Lean de STOBER pueden regularse de forma continua el régimen de revoluciones y el par de giro desde la parada hasta el régimen de revoluciones máximo con pleno control del par de giro, y todo ello prescindiendo por completo de sensores. «Así pues, solo se necesita un cable de potencia estándar con apantallamiento sencillo», explica Cyrol. Esto reduce claramente el esfuerzo de instalación. Por lo tanto, los motorreductores Lean son adecuados para tareas de automatización que implican oscilaciones y vibraciones, como en el caso de la máquina de eliminación de polvo de Solukon.
El concepto sin encoder del motor Lean contribuye a su gran robustez. Pese a renunciar a un encoder en el motor, la divergencia del régimen de revoluciones es inferior al 1 % y la precisión de posición es de ± 1. «Dado que se prescinde de encoder, la serie de motorreductores Lean es especialmente adecuada para tareas de automatización dinámicas», afirma Cyrol.
Eficiente regulador de dos ejes
En Solukon, los motorreductores Lean se controlan mediante el SC6, un regulador de accionamiento de 45 milímetros de ancho con alimentación de potencia integrada. El constructor de maquinaria lo utiliza en su versión de regulador de dos ejes con una corriente nominal de salida de hasta 2 x 19 amperios. El compacto aparato independiente resulta adecuado para aplicaciones basadas en el accionamiento con hasta cuatro ejes.
Para la seguridad funcional, STOBER ha desarrollado el módulo de seguridad SU6, disponible opcionalmente para los reguladores de accionamiento. De este modo, se ofrece a Solukon una solución económicamente atractiva para las funciones de seguridad STO y SS1 a través del protocolo de seguridad PROFIsafe. Por lo tanto, el SC6 está predestinado para el uso en sistemas con exigencias de seguridad hasta SIL 3, PL e, categoría 4. El ingeniero puede, por ejemplo, implementar una parada de emergencia según EN 13850 o evitar una puesta en marcha inesperada según EN 14118. La funcionalidad de la interfaz de comunicación del regulador también está certificada por PROFINET. «El regulador de accionamiento altamente dinámico funciona de manera imperceptible y fiable en segundo plano también con movimientos exigentes», explica Cyrol.
Andreas Hartmann está satisfecho: «STOBER nos proporcionó un apoyo excelente durante el desarrollo del sistema de giro de dos ejes. Con los componentes incorporados, pudimos lograr un diseño muy compacto con un alto rendimiento». «El motorreductor de juego reducido también nos permitió mejorar tanto el recorrido de las trayectorias como las transiciones en los movimientos de inclinación. La SFM-AT350 es, por lo tanto, un caballo de trabajo altamente funcional».
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