Minac aporta un precalentamiento por inducción preciso a la soldadura robótica
El especialista polaco en automatización Robopartner Welding Systems necesitaba una forma controlada de precalentar tubos de aluminio antes de soldarlos. Al integrar un ENRX Minac en su celda de soldadura robótica, la empresa ha introducido un precalentamiento por inducción preciso y repetible en un proceso de soldadura automatizado.
Cuando el precalentamiento se convierte en parte de un proceso de soldadura automatizado, el método de calentamiento debe ser tan preciso y adaptable como la propia soldadura. Para Robopartner, un proveedor polaco de celdas de soldadura robótica, esto condujo a una nueva solución basada en el sistema de calentamiento por inducción móvil Minac.
Robopartner diseña y construye la serie RoboArc de celdas de soldadura robótica para MIG/MAG, TIG y procesos especiales, trabajando junto a socios como KUKA y Fronius. La empresa recibió recientemente su primer Minac 6/10 SM Twin, que se está integrando en una celda de soldadura robótica para el precalentamiento de tubos de aluminio antes de la soldadura.
El aluminio puede ser difícil de soldar debido a su alta conductividad térmica, lo que provoca que el calor se disipe rápidamente lejos de la zona de soldadura. Para secciones de aluminio gruesas, el procedimiento de soldadura puede requerir precalentamiento para garantizar que el material alcance y mantenga la temperatura necesaria para el proceso de soldadura. En esta aplicación, el sistema lleva los tubos a aproximadamente 120 °C antes de que comience la soldadura. También se utiliza un sistema Minac para mantener la temperatura entre pasadas requerida durante la soldadura.
Precisión y seguridad
«Necesitábamos una fuente de calor que nuestra celda robótica pudiera controlar, y el Minac de ENRX encaja a la perfección», afirma el director técnico Kacper Gnot de Robopartner.
La empresa había probado anteriormente el calentamiento por llama como posible solución, pero descubrió que no era adecuado para su integración en un entorno de soldadura robótica. Una llama abierta es más difícil de controlar y reproducir de forma consistente entre piezas. Además, introduce una llama abierta y un suministro de gas en un entorno de producción automatizado, lo que genera consideraciones adicionales de seguridad e integración.
Con el Minac, el precalentamiento se convierte en un paso controlado dentro de la secuencia automatizada. La inducción genera calor directamente en el tubo, sin llama abierta ni contacto con la pieza de trabajo. Esto hace que sea considerablemente más fácil integrar el precalentamiento en la celda robótica y controlar el proceso de forma consistente.
Diseñado para la automatización
ENRX diseña específicamente la unidad compacta Minac pensando en aplicaciones automatizadas. Una ventaja clave es el transformador manual (HHT), que puede montarse en un brazo robótico, lo que permite integrar el equipo en líneas de producción automatizadas. El HHT está conectado mediante cables flexibles refrigerados por agua y puede equiparse con diferentes diseños de bobinas para adaptarse a la aplicación.
«Esto nos da la flexibilidad que necesitamos para integrar el equipo de calentamiento en nuestras celdas automatizadas», explica Gnot. «El resultado es mejor en cuatro frentes: un tiempo de ciclo más rápido, una mejor calidad de soldadura, una celda más segura y un proceso totalmente automatizado».
Las capacidades de comunicación fueron otro factor importante. El Minac admite varias opciones de comunicación y control, y Robopartner seleccionó PROFINET para comunicarse con el sistema de control de la celda robótica. Esto permite incorporar el precalentamiento a la secuencia automatizada junto con las demás operaciones.
COMPACTO Y FLEXIBLE: El espacio es reducido en una celda robótica, y el compacto Minac está diseñado para su integración. Su transformador manual está conectado mediante cables flexibles, lo que permite colocar el cabezal de calentamiento exactamente donde se necesita.
El director de ventas de ENRX, Michał Wranik (izquierda), y el director técnico de Robopartner, Kacper Gnot.
El soporte local marca la diferencia
El soporte local también influyó en la decisión de la empresa de elegir equipos de inducción de ENRX.
«ENRX Polonia se encuentra bastante cerca de Robopartner, por lo que podemos ofrecer un servicio local», afirma el director de ventas Michał Wranik. «Además, contamos con programadores polacos en ENRX en Noruega que pueden dar soporte a los aspectos de integración y comunicación del proyecto. Sabemos por experiencia que poder levantar el teléfono y hablar con ENRX en polaco cuando tienen alguna duda es algo que los clientes valoran. La barrera del idioma nunca debería convertirse en una barrera para el proyecto».
Un primer paso
Esta es la primera aplicación de Robopartner que utiliza Minac, pero no se espera que sea la última. La empresa ya está considerando esta tecnología para otros proyectos.
La solución fue presentada conjuntamente por ENRX y Robopartner en una reciente feria de soldadura de Fronius, donde los visitantes mostraron un gran interés por la posibilidad de combinar la soldadura robótica con el precalentamiento automático y preciso.
«Los visitantes se sorprendieron positivamente de que sea posible construir una célula robótica de este tipo con precalentamiento automático y preciso», comenta Wranik.
El proyecto demuestra cómo el precalentamiento por inducción puede integrarse directamente en un proceso de soldadura automatizado, proporcionando un precalentamiento controlado y repetible sin las limitaciones prácticas del calentamiento por llama. Para Robopartner, es también un paso hacia operaciones de soldadura totalmente automatizadas, con el calentamiento y el control de temperatura incorporados en la misma secuencia de producción.
¿Por qué es necesario el precalentamiento al soldar secciones gruesas de aluminio?
El aluminio tiene una alta conductividad térmica, lo que significa que transfiere rápidamente el calor lejos de la zona de soldadura. Esto es especialmente difícil al soldar secciones gruesas, que tienen una gran masa térmica y pueden absorber cantidades considerables de calor.
Dependiendo de la aleación, el grosor del material y el procedimiento de soldadura, puede ser necesario el precalentamiento para llevar el material a la temperatura inicial especificada y ayudar a mantener las condiciones adecuadas durante toda la soldadura.
El precalentamiento puede ayudar a:
- Compensar la alta conductividad térmica: Reducir la cantidad de calor que se aleja de la zona de soldadura, ayudando a establecer las condiciones de soldadura requeridas.
- Reducir las diferencias de temperatura: Acercar el componente a una temperatura uniforme, ayudando a gestionar los gradientes térmicos.
- Eliminar la humedad superficial: Ayudar a eliminar la humedad que, de otro modo, podría contribuir a la porosidad relacionada con el hidrógeno. Una limpieza adecuada de la superficie sigue siendo esencial.
- Equilibrar el calor en secciones irregulares: Ayudar a compensar las diferencias en la masa térmica al unir componentes de diferentes grosores.
El control de la temperatura es importante
El aluminio no debe sobrecalentarse. Las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas adecuadas dependen de la aleación, el grosor del material y el procedimiento de soldadura aprobado. Un calentamiento excesivo puede dañar permanentemente las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio tratables térmicamente.
Para la aplicación Robopartner, la temperatura de precalentamiento objetivo es de aproximadamente 120 °C, alcanzada en unos 70 segundos. El sistema Minac también mantiene la temperatura entre pasadas requerida durante la soldadura.