El secreto está en aplicar la fuerza correcta

Precisión a alta velocidad: garantía de calidad con PMX

Cuanto mayor es la precisión con la que una prensa de compactación aplica fuerza, mayor es la calidad de las piezas moldeadas que produce. Pero para que el control sea adecuado, la presión se debe medir con alta precisión. Dorst Technologies ha decidido emplear la plataforma de amplificación PMX de HBM, desarrollada especialmente para aplicaciones industriales, en el diseño de una novedosa serie de prensas de compactación de polvo.

Dorst Technologies es un importante fabricante de máquinas y sistemas para la producción de productos cerámicos y productos metalúrgicos en polvo. Entre sus clientes figuran proveedores de la industria automovilística, fabricantes de productos cerámicos, fabricantes de herramientas y empresas de tecnología médica. Su nuevo modelo EP 70 M es una prensa de compactación de 70 toneladas, activada por un servomotor, que prensa polvo metálico de hierro para fabricar, por ejemplo, una rueda dentada.

"En este proceso de producción es importante que todos los segmentos individuales de, por ejemplo, una rueda dentada —el cubo, el plato, los dientes— tengan todos la misma densidad. Cuanto mejor se consiga este objetivo de forma automática, mayor calidad tendrá la pieza moldeada”, explica Herbert Gröbl, jefe de desarrollo de tecnología de control en Dorst Technologies. La distribución de densidad es importante porque, tras el prensado, las piezas solo se someten a un tratamiento térmico de sinterización. Si existen variaciones en la densidad, pueden aparecer grietas que afectan a la funcionalidad de la pieza moldeada.

Medición exacta, control preciso

En cada uno de los pisones de la prensa se instalan dos extensómetros SLB700A/06 capaces de registrar señales muy pequeñas con gran precisión.

A su vez, la distribución de la densidad depende de la distribución de la fuerza que actúa sobre el polvo, a través de la herramienta de trabajo del pisón de la prensa. Por tanto, durante el proceso es preciso medir constantemente las fuerzas de los segmentos individuales, si se quiere controlarlo con precisión y corregir de inmediato cualquier desviación.  En la prensa EP 70 M, los extensómetros SLB700A/06 de HBM se encargan de esta labor. Su pequeño tamaño es una ventaja, porque pueden colocarse directamente en el pistón del pisón, con lo cual miden con gran precisión incluso señales muy pequeñas.

Para compensar efectos de flexión, se instalan dos extensómetros en el pistón, con una separación de 180º. No hay que olvidar que las prensas de tornillo desarrollan fuerza mediante una rotación que se transforma en un movimiento lineal. De este modo, los pisones individuales se acercan o se alejan entre sí. “Todo esto es un desafío de medición, porque el movimiento de rotación se superpone a la señal de fuerza”, explica Gröbl.

“Por este motivo tomamos la decisión de medir simultáneamente en dos puntos, de forma que las señales producidas por la rotación se cancelasen entre sí. Es así como desarrollamos nuestro nuevo banco de pruebas en colaboración con HBM”. Dorst Technologies decidió emplear la plataforma de amplificación PMX de HBM, debido a que su estructura modular le permite adaptarse perfectamente a los requisitos de la aplicación.

Señales sincronizadas

Integración perfecta: el amplificador PMS se integra de forma óptima en la prensa de compactación.

El amplificador PMX convierte las lecturas de los extensómetros en una señal de carga. En total se producen ocho señales —cuatro de los pisones superiores y otras cuatro de los inferiores— y se transmiten directamente al sistema de control de la prensa, en tiempo real y de forma sincronizada a través de ProfiNet IRT (Isynchronous RealTime). “La posibilidad de integrar el amplificador directamente en nuestro sistema de control a través de una interfaz ProfiNet IRT supone una gran ventaja para nosotros, porque nos permite obtener un alto nivel de calidad de los datos y descartar cualquier pérdida de datos”, comenta Gröbl.

PMX se integra a la perfección en el sistema de la prensa. Con una velocidad de muestreo de hasta 19,2 kHz y una resolución de 24 bits, el amplificador ofrece una precisión máxima a muy altas velocidades y garantiza una calidad óptima. Su construcción robusta y su alta inmunidad a las interferencias permiten utilizarlo en las proximidades de generadores potentes o en entornos sujetos a fuertes vibraciones de la máquina.

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