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Artículo - Shot Tamaño Repetibilidad

Manufacturers of Spra-Rite and Advance Automation

LA REPETIBILIDAD EN EL VOLUMEN INYECTADO AHORRA DINERO

Troy Turnbull, Presidente, Industrial Innovations

La consistencia del proceso es el primer paso para lograr la calidad total. Un proceso confiable, consistente, comienza con equipamiento confiable. Verter el volumen correcto juega un papel importante en el proceso de inyección de metal, ya que tener un bizcocho o galleta de tamaño incorrecto puede incrementar los costos de refundición de manera significativa. Los sistemas de carga de cuchara robotizada pueden lograr una precisión por encima del 99% para verter metal fundido del horno a la cámara de la inyectora.

IMPORTANCIA DE REPETIBILIDAD DE LA PRECISIÓN

Repetibilidad en la precisión significa un menor costo de operación. Comparemos un ciclo de 60 segundos que trabaja 5 días, 20 horas al día, usando una carga nominal de 10 libras. Cucharas automáticas con un 10% de repetibilidad para una pieza de 10 libras: ciclo de 60 segundos x 20 horas x 5 días = 6.000 inyecciones por semana o 60.000 libras de aluminio. La variación en el peso colado iría de 60.000 libras hasta 66.000 libras (10% de variación máxima) o 6.000 libras de más.

Digamos, sin embrago, que el exceso promedio es la mitad de eso, 3.000 libras de aluminio por semana. El ahorro de metal es de 2.700 libras por semana. A 50 semanas por año, equivale a ¡135.000 libras de metal que ha comprado, almacenado y fundido innecesariamente! ¡Y estos números son para una pieza de solamente 10 libras!

Entonces, ¿Cuánto le cuesta esto a su compañía?

Un fundidor afirmó que un bizcocho 1” más larga de lo necesario (para un diámetro de manga de 2-1/2”) cuesta unos US$ 50.000 al año (por máquina) en costos de refusión. Más del 99% puede lograrse al controlar el ángulo de vertido de la cuchara con un servo motor. El giro completo de la cuchara se divide en casi 2 millones de partes (1.966.000 para ser exactos). Lo que significa que el ángulo de vertido de la cuchara puede controlarse a la dos millonésima de su rotación y es esta repetibilidad del ángulo de vertido que logra la repetibilidad del volumen inyectado por la cuchara (vea Figura 1Shot Weight Variations).

IMPORTANCIA DEL DISEÑO DEL VERTEDOR

Sistemas de Engranaje Directo

El motor son o bien un juego de engranajes helicoidales rectificados o un set de engranajes envolventes o de “doble garganta” cónico donde el tornillo se fabrica en una configuración en forma de reloj de arena y se envuelve alrededor de la rueda dentada (vea Figura 2Direct Drive Systems).  Cualquiera de ellos brinda precisión en la transmisión y vida útil extremadamente larga. Los servomotores sin escobillas se acoplan directamente al engranaje minimizando los problemas del tren impulsor y mejorando la respuesta mecánica a los servomotores.

El eje de salida de los brazos que vinculan la cuchara vertedora es un gran eje, de una pieza, el cual atraviesa completamente la caja de engranajes. El codificación de posición, motor y caja de engranajes dan transmisión directa sin uso de cintas, poleas ni levas.

Brazos de Soporte de Alta Resistencia

En modelos grandes (más de 50 libras de metal), se sostiene el conjunto completo de los brazos por una gran carcasa con cojinetes de rodillos cónicos dobles opuestos (vea Figura 3Heavy Duty Support Arms). Esta carcasa soporta el peso total del brazo de modo que no haya carga aplicada a la caja de engranajes, permitiendo un recorrido muy suave del brazo sin interrupciones de torque.

La caja de engranajes sin el peso del brazo sobre ella, puede trabajar por muchos años.

Sin Inmersión

La automatización de avanzada de Industrial Innovations desarrolló un circuito patentado que previene la inmersión completa. La probeta inteligente (vea Figura 4No Dunking SMART Probe) recuerda la posición del metal en el horno de la última vez que lo tomó. Se activa una probeta de resguardo si la primera probeta falla. Si ambas probetas fallan, la cuchara está programada para no ir más allá de 1 pulgada por debajo del último punto que se tomó el metal. Si no detecta el metal, vuelve a su posición de inicio y se apaga a sí mismo. La cuchara no se sumerge por completo, aún si se rompieran todos los cables de la probeta.

Nuestro sistema consta de tres probetas: standard, de resguardo (backup) y la inteligente. En el caso de que la probeta standard falle, la de backup toma su lugar para prevenir sumergir el brazo mecánico en el metal. Destellan luces de alarma en la Estación del Operador, señalando la falla de una probeta. Adicionalmente, la probeta inteligente recuerda el último nivel del metal y permite que las probetas avancen solamente 1” por debajo de este último nivel de metal detectado. Si la probeta inteligente no detecta metal en esa pulgada de recorrido, la cuchara verterá el metal en la copa de vuelta a la fosa y volverá a su posición inicial antes de apagarse automáticamente.

Interfaz del Operador y Electrónica

Las estaciones del operador Servo Ladler se equipan con pantallas LCD a color muy fáciles de leer (vea Figura 5Easy-to-Read Color LCD).  Cada programa debe ser fácil de configurar y el menú aparece en la pantalla de modo que aún los operadores con poca o ninguna experiencia pueda programar la cuchara. Las unidades típicas pueden almacenar hasta 500 programas de piezas en memoria RAM no volátil (NVRAM).

La Estación Interfaz del Operador permite que el operador monitoree el status de la cuchara y el nivel de metal en el horno y que controle todas las características básicas de la cuchara. Señales de alarma luminosas, fallas de probetas, bajos niveles de metal y ciclos anulados. Los indicadores señalan la posición del mecanismo y el status de la cuchara. Los controles pueden configurarse de manera manual o automático al girar un interruptor selector. Un interruptor selector aumenta o disminuye el volumen a colar.

COPAS CUCHARAS

Un diseño de Colada directa en molde - montaje con clavijas, significa que no se necesitan herramientas ni adaptadores para su cambio. Las copas cucharas para colado tienen un espesor de 1/4 a 5/16 de pulgada, en hierro fundido con tratamiento térmico para una larga vida útil. Las copas tienen superficies no-mojables que son resistentes al shock térmico y la rotura. Las copas también aíslan al metal para evitar pérdidas de calor durante el ciclo de entrega de metal para lograr un producto uniforme.

Para un valor y performance con larga vida útil, las copas cuchara de cerámica son el secreto mejor guardado de los fundidores en molde permanente. Compuestos por alúmina-sílica, estas copas son ideales para aplicaciones a alta temperatura como colado de zinc y aluminio. No es difícil comprender la importancia de repetibilidad en la precisión al usar la cuchara y hay muchos sistemas automatizados de control para hacer aún más fácil garantizar la precisión de su volumen de colado.

Para obtener más información póngase en contacto con Troy Turnbull en Industrial Innovations tturnbull@industrialinnovations.com.

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