22 °C con una desviación mínima de ± 0,2 K/h

Para dar un acabado muy fino a las partes inferiores de las prensas de arcos en la fábrica de Würzburg, KBA adquirió en 2015 un centro de mecanizado DIXI 270 del fabricante suizo DMG Mori. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Para que la máquina pueda cumplir con los valores de precisión requeridos de ± 10 µm, en la sala de máquinas debe mantenerse una temperatura de 22 °C ± 0,2 K/h. Para garantizar estas condiciones climáticas, KBA encargó a Nerling Systemräume GmbH la instalación de una sala de fabricación de precisión con una sala de pre-temperatura. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Los expertos en salas de sistemas ya crearon en 2006 en KBA una sala de medición de clase 2, a la que se conectó directamente la sala de máquinas. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

En total, se creó un sistema de espacio en forma de U compuesto por la sala de clima (a la derecha en el fondo), su sala de pre-temperatura (en el centro de la imagen), la sala de mediciones y su sala de pre-temperatura (a la izquierda en el fondo). (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

La instalación del espacio consiste en una estructura de acero que sirve como soporte para el techo y el puente de 12,5 toneladas instalado en la construcción. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Desde marzo de 2015, los dos nuevos espacios se utilizan con éxito. Además, las partes inferiores de las máquinas de impresión de arcos también se prefabrican en una máquina DMG fuera del espacio de pre-temperatura. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Luego, se colocan en un sistema de rieles de rodadura suave, que es adecuado para pesos de hasta 8 t, en la sala de pre-temperatura. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Aquí se almacenan durante 24 horas a 22 °C, hasta que las piezas también alcanzan esta temperatura. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Aquí se almacenan durante 24 horas a 22 °C, hasta que las piezas también hayan alcanzado esa temperatura. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Según el principio de Primero en Entrar – Primero en Salir, las piezas se suministran a la DIXI 270 y se procesan con una precisión de ± 10 µm. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Según el principio de "Primero en entrar, primero en salir", las piezas se alimentan a la DIXI 270 y se procesan con una precisión de ± 10 µm. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Finalmente, las piezas se devuelven al área de templado y desde allí a la cámara previa de la sala de medición. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Luego, las piezas se llevan de regreso a la zona de templado y desde allí a la cámara previa de la sala de medición. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Luego, las piezas se llevan de regreso al área de templado y desde allí a la cámara previa de la sala de medición. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

La medición representa el último paso del proceso de trabajo. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

"Este círculo garantiza una temperatura constante en todo el proceso, lo que conduce a un ahorro de tiempo significativo", dice Ewald Baumeister, jefe de producción de piezas grandes en la filial KBA Industrial Solutions AG & Co. KG. (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

"Un desafío importante en este proyecto fue que no había posibilidad de completar completamente la habitación y llevarla a la temperatura adecuada para el centro de procesamiento antes de que llegara a su nueva ubicación", explica Olaf Nerling, director general de Nerling Systemräume GmbH. "Una cara y la mitad del techo tuvieron que permanecer abiertas para que la máquina pudiera ser colocada en la habitación mediante el grúa del hangar en su totalidad." (Fuente: Nerling Systemräume GmbH)

Para dar un acabado de alta precisión a las partes inferiores de las prensas de doble arco en la fábrica de Würzburg, Koenig & Bauer AG (KBA) adquirió en 2015 un centro de mecanizado DIXI 270 del fabricante suizo DMG Mori. Para que la máquina pueda cumplir con los valores de precisión requeridos de ± 10 µm, en la sala de máquinas deben cumplirse condiciones especiales, principalmente una temperatura de 22 °C, con una desviación mínima permitida de ± 0,2 K/h. Para garantizar esto, KBA solicitó a los expertos de Nerling Systemräume GmbH la creación de una sala de fabricación de precisión con una sala de pre-temperatura. Debido al espacio necesario para el centro de mecanizado, de aproximadamente 11,5 x 13 m, esta tiene unas dimensiones de 23 x 14 m² con una altura de 8,8 m, lo que hace que cumplir con las estrictas condiciones de temperatura sea un desafío para la ingeniería de climatización. Otra dificultad surgió durante la instalación de la máquina: en la parte frontal de la sala de máquinas, una parte del techo tuvo que quedar abierta para poder levantar el centro de mecanizado en su totalidad con una grúa. Solo después se cerró rápidamente la sala para crear inmediatamente las condiciones ambientales adecuadas para la máquina.

“En 2014 decidimos instalar un centro de mecanizado DIXI 270 en nuestra planta de Würzburg para el acabado de las partes inferiores de las prensas de doble arco”, explica Ewald Baumeister, jefe de fabricación de piezas grandes en la filial KBA Industrial Solutions AG & Co. KG. “Tras realizar un estudio y definir la configuración final del centro de mecanizado, nos informaron sobre las condiciones ambientales que debían cumplirse en el lugar para que pudiera trabajar con la precisión que requerimos.” El Dixi 270 es responsable del acabado de alta precisión de las partes inferiores, hechas de fundición gris GG25, y requiere principalmente una temperatura constante de 22 °C ± 0,2 K. No debe haber variaciones mayores en la temperatura, ya que, a pesar del tamaño de las piezas, la tolerancia es solo de 10 µm. Cada grado en el que varía la temperatura ambiente tendría efectos negativos significativos en la precisión del mecanizado.

Sala de climatización justo al lado de la sala de medición existente

“Con el portafolio de requisitos del fabricante, nos dirigimos a la empresa Nerling, que ya había instalado en 2006 una sala de medición de clase 2 para nosotros, con la que tuvimos buenas experiencias”, comenta Baumeister. “Siguiendo el consejo de los expertos, decidimos no solo construir una sala de máquinas, sino también una sala de pre-temperatura, donde pudiéramos almacenar las piezas a mecanizar durante suficiente tiempo en la temperatura requerida hasta que alcanzaran también los 22 °C.” En la ubicación prevista para ambas salas en un pabellón de producción normal, estaban instaladas anteriormente máquinas de mecanizado más antiguas. Al lado, se encontraba la sala de medición de Nerling, incluyendo una antesala, a la cual se conectó directamente la sala de máquinas.

“La sala de climatización para el centro de mecanizado DIXI forma junto con la sala de medición y las salas de pre-temperatura un sistema de salas con unas dimensiones básicas de 20,9 x 44,4 m y una altura de 8,8 m”, explica Olaf Nerling, director general de Nerling Systemräume GmbH. Estas dimensiones fueron necesarias porque el centro de mecanizado tiene unas dimensiones de aproximadamente 13 x 13 m. La estructura de la sala consiste en una construcción de acero que soporta el techo y el puente grúa de 12,5 t, utilizado para cargar la máquina con las piezas de trabajo.

Climatización de precisión para una sala de máquinas especialmente grande

“Un desafío fundamental en este proyecto fue mantener los valores de temperatura requeridos en un espacio de aproximadamente 320 m²”, señala Nerling. Por ello, los expertos instalaron en la tecnología de climatización y ventilación un acondicionador de aire de precisión que puede garantizar una regulación de temperatura acorde con las especificaciones de la máquina. La temperatura base de este equipo es de 22 °C y se puede ajustar en pasos de 0,1 K. La humedad relativa del aire puede ajustarse estacionalmente y alcanzar un máximo del 70 por ciento. “Actualmente, la humedad en la sala es del 60 por ciento”, dice Baumeister. “Pero queremos reducirla a aproximadamente el 40 por ciento para mejorar el bienestar de los empleados.” En el centro de mecanizado se trabaja en tres turnos, con una persona siempre presente.

El segundo desafío para los constructores de salas de sistemas fue que no era posible completar toda la sala y ajustarla a la temperatura correcta para el centro de mecanizado antes de su llegada a la nueva ubicación. “Una de las caras y la mitad del techo debían permanecer abiertas para poder colocar toda la máquina en la sala con una grúa de puente”, explica Nerling. Luego, la sala debía cerrarse inmediatamente, insertando el techo faltante, incluyendo la estructura de acero, y la pared frontal en una longitud de 5 m. Los empleados de Nerling trabajaron en tres turnos, incluso por la noche, para completar la sala y poder ajustar el clima a 22 °C lo antes posible. “Cuando la máquina fue entregada en marzo de 2015, estaba fría, debido a las temperaturas exteriores invernales”, comenta Baumeister. “No podía enfriarse demasiado.”

Flujo total de material a 22 °C

Desde entonces, ambas salas se utilizan de forma regular. “Al principio, hubo un acompañamiento de producción por parte de empleados de DMG Mori, que duró varias semanas y sirvió para asegurar que todo funcionara sin problemas”, explica Baumeister. Dado que tanto en la sala de máquinas y su antesala, como en la sala de medición y su antesala, se instalaron las tecnologías de climatización necesarias para mantener una temperatura constante de 22 °C —valor que también es imprescindible para realizar las mediciones—, el flujo de material completo se realiza manteniendo la misma temperatura: las partes inferiores de las prensas de doble arco se prefabrican inicialmente fuera de la sala de pre-temperatura en una máquina de DMG. Luego, se transportan en un sistema de rieles ligeros, apto para pesos de hasta 8 toneladas, a la sala de pre-temperatura, donde se almacenan durante 24 horas a 22 °C. Siguiendo el principio de “Primero en entrar, primero en salir”, las piezas se llevan al DIXI 270 y se mecanizan con una precisión de ± 10 µm.

Luego, las piezas se devuelven al área de temperación y desde allí a la antecámara de la sala de medición. La medición representa el último paso del proceso de mecanizado, con un grosor máximo de espiga de 0,5 mm. Después, solo queda la acabado final de las piezas, como la limpieza. “Este ciclo garantiza una temperatura constante en todo el proceso, lo que conduce a un ahorro de tiempo considerable”, confirma Baumeister. Sin estas salas, las piezas tendrían que ajustarse a 22 °C por separado para el acabado y las mediciones. “Ambas salas han demostrado ser eficaces en la práctica. Además, la colaboración con Nerling fue, como en la construcción de la sala de medición, perfecta”, resume el jefe de fabricación de piezas grandes.