Tecnología de sujeción hidráulica

La reducción del tiempo de inactividad es un factor importante para aumentar la productividad y maximizar el uso de capacidad. La precisión de la ubicación y la repetibilidad de la fuerza de sujeción también contribuyen a mejorar la eficiencia y calidad. El objetivo de los centros de maquinado flexibles es reducir los tiempos de ciclo de producción. Colocar y sujetar varios componentes en un portapiezas, y luego quitarlos constituye, con frecuencia, un factor de tiempo importante en el proceso. Para ser productivos y eficientes, es importante que los procedimientos como la ubicación, la sujeción, el soporte y la liberación sean rápidos, simples y seguros. Esto es más importante para piezas de trabajo más grandes con intervalos de procesamiento relativamente cortos que hagan que la sujeción semiautomática o totalmente automática en un portapiezas sea una opción rentable. La técnica de colocación y sujeción hidráulica es sumamente confiable y eficiente.
Ahorro de tiempo y precisión

El principal beneficio de la sujeción de piezas hidráulica es la enorme cantidad de tiempo que se ahorra en sujetar y liberar los componentes. Cuando comparamos el tiempo que se usa en la sujeción hidráulica con el que se usa en la sujeción manual, el ahorro de tiempo es de entre el 90% y el 95%. El uso de los productos de sujeción de piezas hidráulica de Enerpac reduce los tiempos de los ciclos y aumenta considerablemente la capacidad de fabricación y reduce los costos. La ventaja del tiempo es tan importante como la precisión de la ubicación de los sistemas de sujeción hidráulica. Las fuerzas de sujeción son constantes y dan como resultado una colocación y sujeción precisas. Esto asegura procedimientos de procesamiento idénticos y calidad garantizada. Las tasas de rechazo por deformación serán insignificantes. Una tercera ventaja que ofrece la sujeción hidráulica es el uso óptimo de los espacios de sujeción gracias al tamaño compacto de los componentes estándares y la capacidad de sujeción en áreas que son inaccesibles manualmente. Estos pueden aumentar la cantidad de componentes que se pueden sujetar y procesar simultáneamente en un portapiezas.

Principios básicos
El diseño básico de los portapiezas con sujeción manual o hidráulica es el mismo. La estructura del portapiezas debe ser lo suficientemente rígida y pesada para que no se deforme ni vibre por los movimientos de la máquina o las fuerzas de sujeción. El componente no procesado primero se debe colocar, apoyar y sujetar solo en tres puntos fijos. Cuando se sujeta la pieza trabajo en estos tres puntos fijos, su posición se determina estáticamente. Podemos comparar esto con la estabilidad de una mesa con tres patas.
Tres funciones
Para toda sujeción de piezas se debe cumplir con tres funciones básicas:
   a) colocar el componente de forma precisa.
   b) apoyar el componente de forma adecuada.
   c) sujetar el componente de manera segura para el maquinado.
Durante la colocación, la pieza de trabajo se afirma sobre puntos límites fijos y superficies de apoyo. Luego, se debe sujetar la pieza en esta posición para que las fuerzas de corte no la muevan durante el maquinado. Es posible que se deba apoyar la pieza de trabajo en otros puntos para que soporte la deformación, las vibraciones y el torque. Estas fuerzas pueden deformar la pieza de trabajo y afectar la precisión del procesamiento.
Para soportar estas fuerzas, la pieza de trabajo se sujetará mediante los cilindros de apoyo con una ligera presión de los resortes (aprox. 9 N a 15 N.), y después se bloqueará hidráulicamente. Esto creará un apoyo especial para la pieza de trabajo. Con los productos de sujeción de piezas de Enerpac se pueden realizar las tres funciones básicas. Las tres funciones se deben llevar a cabo en la secuencia correcta. Esto significa que se deberán activar los cilindros adecuados en el momento correcto (de manera secuencial). Normalmente, esto se logra con las válvulas de secuencia mecánica o las válvulas direccionales accionadas por solenoide del sistema hidráulico. La presión hidráulica puede alcanzarse con una variedad de bombas, como bombas manuales, bombas hidráulicas de aire y bombas hidráulicas eléctricas.
La opción correcta
Cuando se diseña un sistema hidráulico de sujeción de piezas, es muy importante seleccionar correctamente los componentes. Ejemplos de factores que se deben tener en cuenta: ¿Hay suficiente espacio? ¿La sujeción se debe hace por el borde o internamente? Esto requiere que cada diseño se analice caso por caso y hay veces en los que la solución implicará el uso de un sistema con componentes especiales. Lógicamente, esto le hará pensar si la sujeción hidráulica es justificable. Enerpac desarrolló un programa de software específicamente con este objetivo que brinda una explicación clara de las ventajas y beneficios de manera cuantitativa. Cuando se decide desarrollar un sistema de sujeción hidráulico, se debe realizar un plan lógico para tener mayores posibilidades de éxito. El plan debe incluir las siguientes elecciones.

   1. La fuerza de sujeción y movimiento de sujeción de los cilindros.
   2. La fuente de alimentación.
   3. El control del sistema de sujeción (accesorios y válvulas).

La selección de las herramientas de sujeción como una función de la secuencia de procesamiento en particular es sumamente importante. El tamaño y la forma de la pieza de trabajo determinan los diversos puntos de sujeción y, por lo tanto, la elección de la abrazadera.
Con este propósito, Enerpac ofrece una gama completa de productos de sujeción hidráulica. Para cada aplicación específica, están disponibles el tipo de cilindro de sujeción, las bombas y los sistemas de control adecuados.
La sujeción hidráulica de los componentes para el maquinado en centros de maquinado convencionales o de tipo paleta tiene ventajas importantes.
Componentes estándares
En un sistema de sujeción de piezas hidráulica, se pueden utilizar componentes estándares como cilindros giratorios, cilindros de sujeción, cilindros de apoyo, (para el apoyo preciso de las piezas) y cilindros lineales (para la colocación de la pieza). En muchos casos, en las máquinas de procesamiento de FMS tipo paleta, se utiliza el sistema de acople y desacople automático del sistema hidráulico. Los cilindros giratorios cumplen una función fundamental en la sujeción hidráulica. Se desarrollaron para poder insertar y retirar el producto sin problemas. Utilizan una combinación de movimientos giratorios y lineales. La rotación (izquierda o derecha) se produce por una ranura helicoidal que gira el pistón y el brazo de sujeción durante la parte inicial del movimiento de sujeción; la parte final es vertical. Enerpac fabrica cilindros giratorios en muchos modelos y opciones de montaje con fuerzas de sujeción que van de 1,3 kN a 37,8 kN. Un brazo de sujeción de diseño patentado transmite estas fuerzas desde la abrazadera giratoria hasta la pieza de trabajo.
Cuando se debe acceder por completo al frente superior del componente, se pueden utilizar las abrazaderas de borde. Un tercio de la fuerza lineal que se aplica a la pieza de trabajo se dirige hacia abajo por el diseño de la abrazadera. Esto garantiza que la sujeción sea segura y uniforme.
En los casos en que no se pueda aplicar presión hidráulica durante el ciclo de maquinado (por ejemplo, en un portapiezas móvil o cuando existe un riesgo alto de rotura de la manguera), se pueden utilizar los “cilindros con resortes”. Los resortes de disco le otorgan la fuerza a estos cilindros. La presión hidráulica comprime los resortes de disco y, cuando se liberan, ejercen la fuerza de sujeción. La fuerza de sujeción de un cilindro con resortes depende de la cantidad de compresión del resorte.