Precisión en la producción de prototipos

Ya sea en el sector automoción industria, fabricación de maquinaria agrícola la aviacióno cualquier otro sector industrial, la producción de prototipos es fundamental para el progreso. Hace tangibles las visiones y separa lo factible de las ilusiones. Un experto en este campo es ACTech GmbH, fundada en 1995 en Freiberg. Como pionera en el sinterizado láser, un proceso de impresión en 3D, la empresa fue capaz de producir los moldes necesarios para los prototipos más rápido que la mayoría de sus competidores, lo que se tradujo en un crecimiento constante. ACTech utiliza ahora el proceso de inyección de aglutinante con tecnología de impresión 3D en arena para producir prototipos de forma aún más eficiente y precisa. En 1999 se creó una instalación de procesamiento mecánico, seguida de una fundición interna en 2001. Hoy en día, ACTech, que forma parte del grupo belga Materialise desde 2017, suministra a unos 1700 clientes en 40 países de todo el mundo. DMG MORI ha sido un importante proveedor de capacidad de mecanizado desde el principio. Una segunda ubicación en 2024 dio a ACTech margen suficiente para realizar más inversiones. Dos centros de mecanizado DMC 160 duoBLOCK automatizados mediante un sistema de pool de palets lineal (LPP 5000), cuatro centros de mecanizado DMU 85 monoBLOCK cada una con un PH Cell 800, y un DMU 200 Gantry con 4.000 mm de recorrido en el eje X han ampliado a 13 el número de máquinas DMG MORI instaladas.

Del modelo CAD al prototipo listo para montar

"El alto nivel de integración vertical nos da una gran flexibilidad, lo que nos permite garantizar plazos de entrega cortos, de tres a cinco semanas, en función del proyecto", explica Norbert Demarczyk, Director General de ACTech. La ingeniería de automoción siempre ha sido muy importante para ACTech. "Pero los ciclos de innovación de productos también se están acortando en otras industrias, lo que está provocando una creciente demanda de prototipos". Ejemplos concretos son las carcasas para la industria de maquinaria agrícola, piezas de tecnología energética y componentes estructurales para vehículos eléctricos (producidos mediante fundición giga). El proceso de fabricación de prototipos no ha cambiado mucho desde los años noventa. ACTech utiliza los datos CAD proporcionados por los clientes para producir un molde de fundición mediante impresión 3D y, a continuación, funde las piezas en bruto. El mecanizado de precisión se realiza en modernos centros de mecanizado. ACTech lleva a cabo la gran cantidad de programación que implica la fabricación de prototipos en 15 estaciones de programación. "Gracias a cuatro máquinas de medición y una ScanBox de Zeiss, podemos realizar comprobaciones precisas in situ para garantizar que nuestros productos cumplen las especificaciones de tolerancia hasta el nivel de micras."

"Las soluciones de automatización de DMG MORI nos permiten aumentar nuestra capacidad y, al mismo tiempo, operar con mayor flexibilidad."

Norbert Demarczyk, director general (derecha), y Georg Sandig, jefe de mecanizado mecánico en ACTech.

Mayor productividad gracias a la manipulación flexible de palés

Según Georg Sandig, Jefe de Mecanizado, había varias razones para modernizar la producción: "Por un lado, necesitábamos aumentar nuestra capacidad y, por otro, vimos potencial en las soluciones de automatización para ser aún más flexibles", afirma en relación con la manipulación de palés. La LPP 5000, por ejemplo, tiene espacio para 20 palés y se carga a través de una estación de preparación ergonómica. "La accesibilidad es mejor que en un taller mecánico, y podemos preparar pedidos mientras las dos máquinas los procesan con un tiempo de inactividad mínimo". Los pedidos se gestionan mediante un sistema MES de desarrollo propio que prioriza la secuencia según sea necesario. Las ventajas del LPP 5000 también se aplican a las cuatro máquinas PH Cell 800. Cada una de ellas tiene espacio para hasta 18 palés. Norbert Demarczyk añade: "Los sistemas de manipulación de palés nos permiten fabricar series pequeñas de forma muy eficiente".

Las herramientas adecuadas para cada componente

Los componentes de las paletas de hasta 1.250 x 1.000 mm de la LPP 5000 se mecanizan con dos máquinas DMC 160 duoBLOCK. Según Georg Sandig, lo más destacado son los grandes almacenes de herramientas con 303 estaciones. "Este era un criterio importante para nosotros porque los prototipos se mecanizan a menudo con un enorme número de herramientas diferentes". En consecuencia, el almacén contiene más de 15.000 tipos diferentes de herramientas, muchas de las cuales son costosas herramientas especiales. "Probablemente el mayor de Sajonia Central", bromea. Una gestión transparente de las herramientas ayuda a tenerlo todo controlado. "Como aquí no fresamos a partir de tochos macizos, podemos utilizar las herramientas durante un tiempo relativamente largo con un mantenimiento adecuado". El gran número de herramientas ilustra la complejidad de los prototipos. "Los centros de mecanizado de alta precisión para el mecanizado simultáneo en 5 ejes son absolutamente esenciales aquí", subraya Norbert Demarczyk. "En una DMU 160 FD duoBLOCK más antigua, podemos incluso fresar y tornear piezas por completo de forma económica".

Mecanizado personalizado de implantes de titanio

Los materiales típicos utilizados en la producción de prototipos son el aluminio, el hierro fundido y diversas aleaciones de acero. Además, ACTech mecaniza ahora también implantes de titanio para hombros. "Se trata de componentes impresos en polvo que posteriormente mecanizamos", explica Georg Sandig al describir el proceso de fabricación. Para lograr la precisión deseada, es necesario el postprocesado de los componentes de fabricación aditiva. "La combinación de impresión 3D y fresado permite personalizar los implantes para cada paciente, una tendencia creciente en el sector médico."

Crecimiento previsto

ACTech realizó la inversión en el segundo emplazamiento tras una cuidadosa planificación. "Aquí tenemos espacio suficiente para seguir creciendo, por ejemplo duplicando la capacidad de la LPP", dice Norbert Demarczyk refiriéndose a la superficie de producción disponible. La fundición giga también es un tema de debate. "El DMU 200 Gantry amplía nuestras capacidades en el mecanizado de grandes estructuras de bajos para vehículos eléctricos". La variedad de opciones de mecanizado ayuda a abrir nuevos mercados. Cita Japón y China como ejemplos prometedores. En cuanto a los sectores, ve potencial en la tecnología de propulsión y la industria aeronáutica, entre otros: "Allí donde los ciclos de desarrollo son cada vez más cortos, nos beneficiamos de nuestros muchos años de experiencia en la producción de prototipos para fabricantes de automóviles."

Utilizando dos máquinas DMC 160 duoBLOCK, que producen componentes automáticamente a través de un sistema lineal de palés (LPP 5000) con palés de hasta 1250 x 1000 mm, ACTech fabrica prototipos complejos para aplicaciones como la fabricación de motores y la construcción de maquinaria agrícola.

Los grandes almacenes de herramientas de las dos máquinas DMC 160 duoBLOCK, cada una con 303 cavidades para herramientas, fueron un criterio importante para ACTech.