GUÍA DE LA TECNOLOGÍA DE ATORNILLADO
La tecnología moderna de atornillado no solo aumenta la eficacia, sino que también optimiza los procesos de calidad y reduce los costes. Pero, ¿en qué ámbitos se utiliza la tecnología de atornillado? ¿Qué procesos modernos de atornillado existen? Todo esto se lo explicamos aquí.
La tecnología moderna de atornillado se utiliza en la industria eléctrica, maderera y aeroespacial, así como en el sector de la electromovilidad, la ingeniería mecánica, las telecomunicaciones y en los dispositivos domésticos y médicos. El sector de la automoción y la carrocería es el mayor ámbito de aplicación para WEBER.
En la producción de carrocerías de la industria automovilística, el objetivo es la máxima seguridad y la unión o separación permanente de las piezas individuales. En este ámbito, se prefiere una tecnología de atornillado a cargo de profesionales porque los requisitos de material son altos. Los elementos de unión necesarios deben ser ligeros, resistentes y rentables.
En el pasado, se utilizaba la soldadura. Pero la tecnología moderna es diferente. Hoy día, los profesionales utilizan una tecnología de atornillado automatizada, muy flexible, segura y con una tasa de error casi nula. Además, los productos son más fáciles de desmontar y reciclar al final de su vida útil. ¿Y cómo funciona todo esto? Nuestra guía le ofrece las respuestas.
Michael Steidl
Jefe de Gestión de productos
Un montaje con seguridad de proceso es la competencia central de la tecnología moderna de atornillado. Los clientes industriales quieren elementos de unión de la más alta calidad para sus valiosos productos. Con los más altos estándares de calidad y tiempos de ciclo optimizados, la tecnología de atornillado garantiza que las piezas individuales se atornillen de forma minuciosa, segura y rápida. Los parámetros de prueba se definen antes por lo que se garantiza que no tengan que llevarse a cabo retiradas del mercado.
El objetivo principal del atornillado es unir dos o más componentes de forma correcta: en definitiva, los dos componentes deben comportarse como uno solo. La fuerza de agarre o pretensión necesaria para este propósito debe generarse de forma precisa y reproducible. Las diversas uniones atornilladas necesitan diferentes fuerzas de pretensión que se determinan de antemano para que todos los parámetros de la tecnología de atornillado sean correctos. El objetivo es conseguir la fuerza de pretensión calculada con la mayor precisión posible; ya que un trabajo preciso implica una reducción de uso de materiales y, por tanto, de costes.
Rudolf, 1992
Aquí le ofrecemos un resumen de los 4 métodos de atornillado más habituales:
En este caso, la cabeza del tornillo se avellana a ras con la superficie en las uniones atornilladas en la madera, por ejemplo.
Representación de una curva de atornillado en profundidad
Rudolf, 1992
El objetivo de este tipo de atornillado es apretar el tornillo hasta una fuerza de pretensión inferior al límite elástico. El tornillo se aprieta hasta alcanzar el momento de torsión preestablecido. A continuación, el atornillador se desconecta . En la mayoría de las aplicaciones de nuestros clientes, trabajamos con el atornillado controlado por momento de torsión.
Representación de una curva de atornillado controlado por momento de torsión
Rudolf, 1992
En esta variante, el tornillo se aprieta específicamente en el ámbito plástico. El tornillo primero se aprieta hasta alcanzar el momento de torsión (M) previamente definido. A partir de aquí, comienza la medición del ángulo. El atornillador se desconecta cuando se alcanza el ángulo de giro predefinido.
En todos los cálculos para el atornillado controlado por ángulo de giro deben tenerse en cuenta antes todas las condiciones meteorológicas, las fluctuaciones de temperatura y el desgaste.
Representación de una curva de atornillado controlado por ángulo de giro
Rudolf, 1992
El objetivo del llamado método del gradiente es apretar el tornillo hasta poco antes de la deformación plástica. En este caso, se desconecta en el gradiente descendente, no en el momento de torsión o ángulo de giro. El gradiente lo calcula permanentemente el controlador a partir del aumento del momento de torsión por ángulo de giro. Si desciende desde su máximo por un porcentaje definido, el proceso de atornillado finaliza.
Este proceso de atornillado todavía es muy «joven». El proceso pudo desarrollarse solo con controles del proceso de atornillado muy potentes que reaccionan en el rango de milisegundos.
La ventaja de este proceso es el cierre preciso poco antes de alcanzar el límite elástico. De esta forma, se elimina la fricción en la rosca al máximo.
La desventaja es que el par de desconexión puede variar mucho en función de los tornillos que se utilicen. Esto suele suponer un problema para garantizar un control de calidad tradicional.
Representación de una curva de atornillado con el método del gradiente
Rudolf, 1992
La selección del proceso de atornillado más adecuado es esencial para el resultado del atornillado. Siempre trabajamos para mejorar la calidad de nuestros procesos y estamos a su disposición para responder a cualquier pregunta sobre la «tecnología de atornillado».
https://www.weber-online.com/es/atornilladores-estacionarios/
Una sola persona suele operar un atornillador manual. Los atornilladores manuales se utilizan cuando el proceso de atornillado debe ser flexible y el número de elementos que deben atornillarse suele ser de entre 20.000 y 50.000 al año.
Puede encontrar más información sobre los atornilladores manuales aquí: https://www.weber-online.com/es/atornilladores-manuales/
En los atornilladores estacionarios no manuales, la unidad de atornillado o el atornillador se acopla a un robot. Los atornilladores estacionarios se utilizan para procesar grandes cantidades (> 50.000 elementos de unión/año) y con tiempos de ciclo rápidos. En comparación con los atornilladores manuales, son más fiables: gracias a la función de control de la profundidad de atornillado, es posible calcular exactamente la profundidad a la que se atornilla. De esta forma, también se evita que los tornillos se inserten torcidos.
Vea un resumen de nuestros atornilladores estacionarios aquí:
https://www.weber-online.com/es/atornilladores-estacionarios/
En muchas aplicaciones de la tecnología automatizada de atornillado, hay lugares que son muy difíciles de alcanzar. Aquí es donde entra en juego la tecnología de atornillado al vacío. El tornillo se recoge a través de un tubo de aspiración, donde se genera un vacío. Un cabeza atornilladora con tubo de aspiración adaptada a la aplicación de atornillado garantiza que el elemento de unión se coloque justo en el lugar exacto, incluso si es de difícil acceso.
El brazo oscilante es un elemento funcional importante dentro del proceso de atornillado. Por el brazo oscilante sale disparado un tornillo hacia la cabeza atornilladora. El atornillador dirige el brazo oscilante hacia el lado en la posición correcta. Ya durante la inserción del primer tornillo, el siguiente ya sale disparado por el brazo oscilante. En cuanto se coloca y se enrosca el tornillo, el brazo oscilante se libera. A continuación, puede volver a su posición original y el proceso comienza de nuevo.
Visto el proceso, el brazo oscilante es un elemento de la tecnología moderna de atornillado que ahorra mucho tiempo.
Debido a las exigencias actuales de la industria, el servomotor EC se ha impuesto en la tecnología moderna de atornillado. En términos de durabilidad y precisión, representa la mejor solución dentro de las tecnologías de accionamiento actuales.
Rudolf, 1992: Rudolf, H.: Schraubtechnik. Grundlagen, Schraubsysteme, Anziehverfahren. Die Bibliothek der Technik. Landberg: Verlag moderne Industrie 1992.
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