Limpieza técnica en el proceso de montaje

Pick-and-Place

Asesino de partículas

Guías de carril de soporte

Guías de carril de soporte

Unidad de tornillo subfluvial

Absorción por vacío

Cómo un virus malicioso puede enfermar a las personas, también las partículas más pequeñas pueden dañar componentes, provocando su fallo o, si se utilizan como parte del sistema, incluso causar la caída total del sistema. Las causas de la formación de estas partículas peligrosas en los procesos de producción de diferentes industrias son variadas. En la industria automotriz, las partículas se generan principalmente por desgaste durante el montaje. DEPRAG Schulz GmbH ha desarrollado el concepto «CleanFeed» para evitar la contaminación por partículas en componentes sensibles a la limpieza en el montaje de tornillos.

En muchas industrias, la limpieza técnica está ganando cada vez más importancia y se convierte en un requisito de calidad clave en toda la cadena de procesos: desde la fabricación hasta la logística y el montaje. La tendencia hacia la miniaturización, más electrónica y el uso creciente de nuevos materiales ligeros son las principales responsables. Esto hace que los componentes sean, por un lado, más potentes y eficientes, pero, por otro, más sensibles a las pequeñas contaminaciones.

La consecuencia de la miniaturización se muestra en el ejemplo de los sistemas de inyección: deben soportar presiones cada vez mayores, mientras que las ranuras, que ya son muy estrechas, se vuelven aún más pequeñas, llegando en algunos casos a solo unos pocos micrómetros. Partículas metálicas duras y de tamaño micrométrico pueden bloquear las ranuras y causar una inyección continua. Esto puede afectar enormemente la funcionalidad de un motor y provocar daños en el mismo. En los conjuntos electrónicos, las partículas conductoras más pequeñas pueden causar cortocircuitos. Este problema se ve agravado por el uso de nuevos materiales, como plásticos reforzados con fibra de carbono (CFK), ya que sus partículas también son conductoras.

Las técnicas y métodos para cumplir con los crecientes requisitos de limpieza técnica en los procesos de producción son diversos. Por ejemplo, se trasladan los pasos de trabajo relacionados con componentes sensibles a la limpieza a salas limpias o áreas limpias, y solo personal capacitado con ropa de protección adecuada tiene acceso a ellas. Esto evita la entrada de partículas externas. Además, los componentes se someten a procesos de limpieza exhaustivos y la formación de partículas por desgaste durante el transporte se previene mediante embalajes que fijan la posición y son antistáticos.

Este esfuerzo para prevenir la contaminación por partículas debe continuar de manera coherente en el montaje, ya que aquí las partículas peligrosas pueden generarse por desgaste en las inmediaciones de los componentes. Por lo tanto, existe un alto riesgo de contaminar componentes sensibles a la limpieza con partículas dañinas. La proporción de estos componentes es grande, por ejemplo, en la industria automotriz y de proveedores, lo que hace que la limpieza técnica en el proceso de montaje sea cada vez más importante.

Dependiendo del componente y sus requisitos de limpieza, el área de trabajo de montaje debe estar diseñada como sala limpia o área limpia. Un papel fundamental lo desempeñan los componentes del sistema de montaje. Las partículas peligrosas ya se generan durante la alimentación de las piezas y en el proceso de atornillado en sí. Para evitar que estos pasos de montaje contaminen los componentes y conjuntos sensibles a la limpieza con partículas, es necesario evitarlas, eliminarlas o reducirlas.

Para este desafío, el especialista de Amberg en tecnología de tornillos y automatización, DEPRAG Schulz GmbH, ha desarrollado un concepto integral: el concepto «CleanFeed». Se basa en componentes específicos diseñados para CleanFeed, que son desarrollados y fabricados completamente en DEPRAG. Estos van desde sistemas de alimentación adecuados hasta módulos de función de atornillado diseñados específicamente, así como dispositivos para succión de partículas de suciedad generadas durante el proceso de montaje. De esta manera, el concepto cumple con los requisitos de limpieza técnica: evitar, eliminar y reducir partículas a lo largo de todo el proceso de montaje de tornillos.

Las partículas no deseadas pueden formarse ya durante la separación de tornillos. Por ejemplo, al usar un alimentador vibratorio en espiral, el elemento de transporte, la espiral, se hace vibrar mediante un accionamiento oscilante. La mercancía se desplaza en pequeños movimientos de lanzamiento. La vibración constante puede generar un desgaste relativamente alto, que se transporta a través de las piezas de alimentación en todo el sistema de alimentación. Por ello, una tecnología de alimentación que sea respetuosa con las piezas y con poco desgaste, y que funcione en condiciones de alta limpieza, ya es un requisito importante para la limpieza técnica en el proceso de montaje. El alimentador de rieles deslizantes de DEPRAG, del concepto CleanFeed, extrae los tornillos del depósito mediante un movimiento de pivote de un riel segmentado, lo que provoca un desgaste mínimo. Un sensor en el riel de almacenamiento regula la cantidad de movimientos de elevación necesarios. Si el operario procesa menos material, el alimentador suministra menos. Los tornillos descienden por gravedad a través de obstáculos mecánicos en el riel y llegan ordenados a la separación de tornillos. A través de la manguera de alimentación, el material se introduce en el módulo de función de tornillos. Los elementos de conexión no almacenados correctamente vuelven al depósito.

Además, en la manguera de alimentación, principalmente en las curvas, pero también durante el «balanceo» en tramos rectos, puede generarse desgaste. Aquí, DEPRAG ofrece el Particle Killer, una fuente de vacío económica y eficiente que captura y succiona residuos de suciedad. Además de la variante en línea, donde el elemento de conexión limpio se «dispara» directamente en la boquilla de la herramienta de atornillado, existe una variante Pick & Place, en la que la succión se realiza en la posición de recogida.

Ahora comienza el proceso de atornillado propiamente dicho. Los atornilladores manuales y estacionarios de DEPRAG de la serie MINIMAT®-EC-Servo han sido diseñados específicamente para cumplir con los requisitos de limpieza técnica en el montaje de tornillos. Los atornilladores son, por un lado, aptos para ESD (descarga electrostática), lo que evita la acumulación de partículas de suciedad transportadas por el aire debido a cargas electrostáticas en el montaje. Por otro lado, reducen el desgaste al insertar la cuchilla en la cabeza del tornillo. «Durante la inserción, se reduce la velocidad y solo se aumenta cuando la cuchilla está correctamente insertada y el tornillo puede atornillarse», explica el Ing. Robert Bachmeier, director de ventas en Alemania de DEPRAG. Los atornilladores estacionarios también pueden equiparse con conexiones de vacío para aspirar residuos de suciedad durante la alimentación. Para evitar que los componentes se contaminen con partículas caídas, en los tornillos de montaje también se recomienda una conexión subterránea. «De esta manera, se puede aprovechar la gravedad para montar de manera técnica y limpia. Los recolectores de suciedad o dispositivos de succión especiales recogen las partículas caídas para facilitar su eliminación», añade Bachmeier. Todos los componentes de CleanFeed, excepto la unidad subterránea, están disponibles en versiones manuales y estacionarias, y crean condiciones de sala limpia y área limpia en el montaje (evitando partículas de tamaño de 0,1 µm a 5 µm o de 1 µm a 1000 µm).

Con CleanFeed, DEPRAG ofrece un concepto integral basado en décadas de experiencia y conocimientos en limpieza técnica. La empresa ya suministró en los años 80 sistemas de tornillos a reconocidos fabricantes estadounidenses para el montaje de unidades de disquete. Las condiciones de montaje para el proceso de atornillado cumplían con los requisitos de salas limpias. Todo de una sola fuente: con el concepto CleanFeed, DEPRAG ha desarrollado una solución que garantiza una coordinación óptima de componentes y procesos individuales.