SHAPING THE FUTURE - Coherent Rofin · se ha desarrollado de manera que se pueda integrar en...
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SHAPING THE FUTURE IBARMIA, empresa española con más de 60 años de expe- riencia en el sector de la má- quina-herramienta, presenta su nuevo modelo de centro de mecanizado ZVH ADD+PRO- CESS que combina la fabrica- ción aditiva con el mecanizado por arranque de viruta. Dentro de su evolución tecno- lógica IBARMIA ha apostado en los últimos años por la integración en máquina de un número creciente de procesos, desarrollando todo un progra- ma de centros de mecanizado que dan al usuario la posibili- dad de realizar cualquier ope- ración de fresado, taladrado, mandrinado y/o torneado. Sin embargo, hasta este momento todos los procesos que se podían realizar en las máqui- nas IBARMIA se situaban en el contexto del arranque. La evolución que los procesos de fabricación aditiva han sufrido en los últimos años plantea una revolución en las tecnologías de fabricación, permitiendo producir geo- metrías y piezas complejas, imposibles de generar hasta el momento. IBARMIA ha apostado por explorar las oportunidades que ofrece la tecnología de fabricación aditiva en combi- nación con el mecanizado por arranque, desarrollando una máquina que combina ambos procesos. El desarrollo es fruto de la estrecha colaboración entre el fabricante, TECNALIA, centro de investigación aplicada y desarrollo tecnológico y la EHU/UPV Universidad del País Vasco. Tras analizar las diferentes tecnologías existentes IBARMIA apuesta por el “Laser Cladding”, consistente en la deposición de material mediante la fusión por láser de polvo arrastrado por una corriente de gas. Por medio de este proceso se funde sólo una pequeña capa de sustrato, conservando las propiedades originales del material de aporte. Las ventajas que presenta esta tecnología para IBARMIA son las siguientes: • Fácil integración en un centro de mecanizado. • Programación más sencilla que en tecnologías que utili- zan hilo o cama de polvo. • Menor impacto térmico que otros procesos de fabrica- ción aditiva. • Mayor precisión que otras tecnologías. • Integridad de pieza de alto nivel. Para la fabricación aditiva el modelo ADD+PROCESS incor- pora los siguientes elementos: a) Una fuente láser de fibra de 3 kW con un rango de potencia 10-100% y una longitud de onda de 1.07 µm ± 10 nm equipada con una unidad de control propia. b) Fibra de transporte de 400µm de diámetro. c) Cabezal de soldadura láser y boquilla de 4 vías para trabajo en 5 ejes. Distancia de aporte: 12-14 mm. d) Alimentador de polvo. e) Equipamiento auxiliar: refrigerador, gas de arrastre y gas protector. ADD+PROCESS: FABRICACIÓN ADITIVA Y MECANIZADO MULTIPROCESO EN UNA SOLA MÁQUINA
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SHAPING THE FUTURE
IBARMIA, empresa española con más de 60 años de expe-riencia en el sector de la má-quina-herramienta, presenta su nuevo modelo de centro de mecanizado ZVH ADD+PRO-CESS que combina la fabrica-ción aditiva con el mecanizado por arranque de viruta.
Dentro de su evolución tecno-lógica IBARMIA ha apostado en los últimos años por la integración en máquina de un número creciente de procesos, desarrollando todo un progra-ma de centros de mecanizado que dan al usuario la posibili-dad de realizar cualquier ope-ración de fresado, taladrado, mandrinado y/o torneado. Sin embargo, hasta este momento todos los procesos que se podían realizar en las máqui-nas IBARMIA se situaban en el contexto del arranque.
La evolución que los procesos de fabricación aditiva han sufrido en los últimos años plantea una revolución en las tecnologías de fabricación, permitiendo producir geo-metrías y piezas complejas, imposibles de generar hasta el momento.
IBARMIA ha apostado por explorar las oportunidades que ofrece la tecnología de fabricación aditiva en combi-nación con el mecanizado por arranque, desarrollando una máquina que combina ambos procesos.
El desarrollo es fruto de la estrecha colaboración entre el fabricante, TECNALIA, centro de investigación aplicada y desarrollo tecnológico y la EHU/UPV Universidad del País Vasco.
Tras analizar las diferentes tecnologías existentes IBARMIA apuesta por el “Laser Cladding”, consistente en la deposición de material mediante la fusión por láser de polvo arrastrado por una corriente de gas. Por medio de este proceso se funde sólo una pequeña capa de sustrato, conservando las propiedades originales del material de aporte.
Las ventajas que presenta esta tecnología para IBARMIA son las siguientes:
• Fácil integración en un centro de mecanizado.
• Programación más sencilla que en tecnologías que utili-zan hilo o cama de polvo.
• Menor impacto térmico que otros procesos de fabrica-ción aditiva.
• Mayor precisión que otras tecnologías.
• Integridad de pieza de alto nivel.
Para la fabricación aditiva el modelo ADD+PROCESS incor-pora los siguientes elementos:
a) Una fuente láser de fibra de 3 kW con un rango de
potencia 10-100% y una longitud de onda de 1.07 µm ± 10 nm equipada con una unidad de control propia.
b) Fibra de transporte de 400µm de diámetro.
c) Cabezal de soldadura láser y boquilla de 4 vías para trabajo en 5 ejes. Distancia de aporte: 12-14 mm.
d) Alimentador de polvo.
e) Equipamiento auxiliar: refrigerador, gas de arrastre y gas protector.
ADD+PROCESS:FABRICACIÓN ADITIVA Y MECANIZADO MULTIPROCESO EN UNA SOLA MÁQUINA
La función “Laser cladding” se ha desarrollado de manera que se pueda integrar en cualquier centro de mecaniza-do de columna móvil MULTI-PROCESS, incrementando aún más la versatilidad de estas máquinas.
En la gama MULTIPROCESS el cabezal giratorio, con capa-cidad de fresado y torneado, se combina con uno o dos ejes de revolución (vertical u horizontal). En esta arqui-tectura de máquina se puede implementar fácilmente el trabajo en ciclo pendular, dotando de mayores niveles de productividad y flexibilidad a la instalación.
Los centros de columna móvil de IBARMIA permiten meca-nizar piezas de gran tamaño, con recorridos longitudinales que van de 1600 a 12000 mm, transversal de hasta 1100 mm. y vertical de hasta 1300 mm. Esto convierte al modelo ADD+PROCESS en una de las máquinas híbridas del mercado con mayor volu-men de trabajo.
En resumen, el modelo híbrido ADD+PROCESS permite aprovechar al máximo las prestaciones de ambas fun-cionalidades:
• Mecanizado: precisión, productividad, calidad, fiabilidad.
• Fabricación aditiva: flexibili-dad, sostenibilidad, perso-nalización, ahorro de costes.
Paralelamente al desarrollo de la máquina se ha trabaja-do en la puesta a punto del proceso de “Laser Cladding” para distintos materiales. En concreto, se ha trabajado en la generación de modelos para predecir la geometría depositada, la optimización de los parámetros de pro-ceso y la caracterización de las propiedades del material depositado.
En una fase posterior se ha trabajado sobre el control y la monitorización del proceso de fabricación aditiva, desarro-llando estrategias de aporte y mecanizado en 5 ejes que se han validado sobre acero
inoxidable realizando la pieza que se muestra en la imagen.
Esta validación ha alcanza-do también el proceso de mecanizado, de manera que se ha torneado la pieza ge-nerada en el plato horizontal, obteniendo una muy buena calidad superficial e integri-dad sin defectos asociados a irregularidades en el aporte.
Aspectos destacados del nuevo modelo ADD+PRO-CESS:
• Capacidad de utilización de ambas tecnologías (meca-nizado y deposición) en 5 ejes.
• Prestaciones de mecaniza-do multiproceso conserva-das al 100%.
• Automatización del cambio entre procesos (pick-up para el cabezal láser que se integra en el cono HSK del cabezal de la máquina).
• Laser cladding: opción modular completamente integrable en soluciones Multiproceso.
• Solución de integración que aporta las ventajas siguien-tes:
- Nada intrusiva para el mecanizado.
- Fácilmente adaptable a cambios en el sistema de deposición.
- Flexibilidad para imple-mentar otros procesos ba-sados en láser (tratamiento superficial, corte, soldadura, texturizado..)
- Fiabilidad.
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