Tecnología de fase densa y precisión robótica

Anodizado, recubrimiento por inmersión catódica o recubrimiento en polvo, desde su fundación en 2006, WELCO GmbH& Compañía KG en Alemania se ha dedicado por completo al "acabado de superficies con calidad de diseño". Conocidos fabricantes alemanes de automóviles y motocicletas se encuentran entre sus clientes satisfechos.

Las demandas de estos clientes son altas, no solo en términos de calidad y apariencia de la superficie acabada, sino también con respecto a los "factores blandos" como el rendimiento de entrega, la confiabilidad, la flexibilidad y la economía. "Somos mucho más que un banco de trabajo ampliado para nuestros clientes", así describe el director general de WELCO, Richard Nuber, la relación con sus clientes.

"Participamos regularmente en la planificación de la producción en una etapa temprana, desarrollamos soluciones individuales y luego las implementamos. El enfoque no está tanto en las innovaciones revolucionarias, sino más bien en los pasos de optimización específicos a lo largo de la cadena de procesos, que dan como resultado mejoras tanto técnicas como económicas en los componentes y sus métodos de fabricación".

El éxito de tales esfuerzos también puede verificarse en la propia planta de la empresa. El proveedor versátil cuenta con la certificación QM según la clase de rendimiento europea más alta ISO/TS 16949:2016 y ofrece pruebas mecánicas, químicas y de cambio climático, que son importantes para la construcción de vehículos internacionales.

Para recubrimiento en polvo, WELCO confió en el trabajo manual y la tecnología Venturi hasta 2015. "Conseguir una calidad de recubrimiento decente era alta en todos los aspectos", recuerda el Sr. Nuber. "Rociamos hasta desperdiciar y necesitábamos dos minutos o más para recubrir piezas de trabajo complejas. Alrededor del 13 % de las piezas todavía tenían que pasar por un retoque posterior". Incluso después de eso, el espesor de la película fluctuó mucho de un recubridor a otro. Hubo altos costos de mantenimiento del sistema, piezas de desgaste, reparaciones y tiempo de inactividad.

"Estaba claro que solo un proceso recubrimiento en polvo automatizado podría optimizar la calidad y reducir el esfuerzo a un nivel aceptable. Tres objetivos eran importantes para nosotros: Un alta calidad de recubrimiento en polvo, manejo automático de piezas de desgaste y repuestos y la eficiencia económica", continúa el Sr. Nuber. Después de investigar, el Sr. Nuber se dio cuenta de la tecnología de fase densa de Nordson. Con el fin de probar esta tecnología para su propia aplicación, el equipo de WELCO aceptó gustosamente la oferta del pionero de la fase densa Nordson para realizar pruebas iniciales en su laboratorio de pruebas en Erkrath.

"Probamos nuestras piezas con las pistolas manuales de pintura en polvo Encore® HD y la aplicación en sí misma nos convenció de inmediato de que se podía controlar un proceso de forma completa y segura sin apenas exceso de rociado a una alta profundidad de penetración del polvo. Sin embargo, los reciprocadores convencionales no eran lo suficientemente flexibles para nuestras piezas complejas. Para un alto grado de automatización, tuvimos que pensar en robots." Los exteriores de automóviles y motocicletas están expuestos a condiciones extremas durante un largo período de tiempo debido al calor, el frío, la humedad, las piedras, la sal de las carreteras, la radiación ultravioleta y mucho más.

Al mismo tiempo, ninguna otra industria exige tanto la apariencia y el tacto de las superficies como los fabricantes de automóviles y motocicletas. Las piezas de plástico y chapa visualmente atractivas ocultan formas complejas. Desde 2016, después de muchos años de manual recubrimiento en polvo, el acabador de superficies WELCO, Alemania, confía en la combinación innovadora de recubrimiento robótico con tecnología de fase densa.

"Esta también fue una tarea nueva y emocionante para nosotros", dice Jörg Zimmerhackel, gerente de proyecto de la planta de WELCO (director gerente de CS Oberflächentechnik y representante del sur de Alemania de Nordson). "Acordamos desarrollar una solución completamente individual para WELCO y nos adjudicaron el contrato". Incluso la configuración de la cabina ColorMax® fast cambio de color resultó ser una tarea difícil. "El área disponible para el stand era de solo 20 m2.

Tenía que haber suficiente espacio para los dos robots y sus movimientos. No se permitió superar la altura de 2,50 m sin subestructura", como describe el Sr. Zimmerhackel los desafíos de la fase de planificación y construcción. "Además, se tuvieron que proporcionar más aberturas en el stand para la accesibilidad de los robots. Esto dificultó la creación de un flujo de aire suave y uniforme en la cabina, pero pudimos construir una solución con éxito".

El stand se diseñó de acuerdo con las especificaciones del cliente y las dimensiones se transmitieron al fabricante del robot, quien simuló ampliamente la movilidad de los dos robots compactos de 7 ejes escalonados. Solo después comenzó la construcción del stand de recubrimiento en polvo. "Las cabinas ColorMax que se modifican de esta manera para cumplir con los requisitos específicos del cliente reciben el sufijo "E" de Ingeniería", explica el Sr. Zimmerhackel. “Éste está diseñado para piezas de hasta 1.200 x 600 x 600 mm de tamaño y está equipado con componentes estándar del stand ColorMax3”.

El piso y los costados de la cabina estaban hechos de paneles recubiertos con repelente al polvo, y el sistema AirWash elimina directamente el ligero exceso de rociado en el piso. Cada uno de los dos robots está equipado con un Encore HD pistola automática para la aplicación de polvo en sí. Los robots se programan rápida y fácilmente en un proceso punto a punto.

Desde hace casi cuatro años, el sistema totalmente automático recubre componentes de aluminio, acero y magnesio con gran precisión y fiabilidad en tres turnos en WELCO. "La interacción de la tecnología robótica y la tecnología de fase densa ha sido probada con un control de proceso del 100 %". "Se ha conseguido la mejora de calidad esperada en todos los aspectos".

El especialista en recubrimientos atribuye esto a la cobertura de polvo uniforme y consistente en piezas con formas extrañas. Esto lo logra la nube de polvo suave que emerge del pistola de polvo a baja velocidad y desde una distancia corta. Menos exceso de rociado produce una alta profundidad de penetración del polvo, que es exactamente como Nordson diseñó su tecnología de fase densa con bombas HDLV en el Encore HD sistema de aplicación .

"De hecho, el extremadamente aplicación precisa de la tecnología de fase densa se ve reforzado por los robots controlables con precisión y con la máxima repetibilidad. La base de esto es la amplia gama de datos registrados tanto por el sistema de recubrimiento como por los robots, que se almacenan en las recetas. Esto hace que todo el proceso de producción sea muy fiable y flexible y da como resultado recubrimientos uniformes y ventajas de calidad visibles", añadió el Sr. Zimmerhackel.

La eficacia y la eficiencia del proceso de recubrimiento también han aumentado significativamente y se pueden expresar en cifras concretas: "En lugar de más de dos minutos con la tecnología anterior, ahora recubrimos nuestras piezas en aproximadamente un minuto en promedio. Al mismo tiempo, la tasa de reelaboración ha caído al 5%. Ahorramos alrededor del 25% al 35% del polvo a través de una recuperación constante, con un consumo de alrededor de 40 toneladas por año, es decir, alrededor de 10 toneladas”, continúa Richard Nuber.

"¡Esto nos ha permitido duplicar nuestra producción y lograr un aumento significativo en las ventas!" El tiempo requerido para un cambio de color se ha reducido a menos de 15 minutos. Dado que el complejo proceso cambio de color ahora está en gran parte automatizado, se puede ahorrar un operador en cada turno. "Pero nunca fue nuestro objetivo racionalizar los trabajos con la nueva tecnología.

Asesoramos a nuestros trabajadores desde el principio en la fase de planificación y los involucramos en el proceso de cambio. Esto hizo que los trabajadores estuvieran muy motivados y concentrados en sus nuevas tareas”, dice Nuber. Para concluir, Richard Nuber menciona con una sonrisa: "Además del ahorro de costos y debido al control absoluto del proceso, la tecnología de fase densa de Nordson, con su calidad de recubrimiento muy uniforme, me brinda un gran placer desde el principio.

Recientemente, recibí otra solicitud de un revestimiento de muestra de un grupo automotriz muy conocido y alta calidad. Simplemente no pude evitarlo. Tenía muchas ganas de volver a recubrir esta muestra con nuestro sistema manual Nordson Encore® HD y poder presentar un resultado excelente y muy consistente al cliente, que también estaba muy entusiasmado con la calidad".