Refrigeración REDEX se adapta a tendencias actuales en maquinaria

El Grupo REDEX puede ayudar a los ingenieros de diseño a lograr un cambio radical en la productividad de las máquinas multitarea con sus soluciones de accionamiento de alta precisión con refrigeración optimizada. La posibilidad de incorporar una refrigeración en los accionamientos de ejes lineales y rotacionales ofrece la posibilidad de captar una mayor cuota de este mercado mundial tan altamente competitivo.

Hasta no hace mucho, las mesas de fresado se limitaban a la producción de piezas prismáticas con operaciones de taladrado y/o roscado, cuyas formas redondas se producían mediante fresado a baja velocidad. Hoy en día, un centro de mecanizado multitarea puede producir piezas cilíndricas obtenidas por torneado rápido con funciones de fresado/taladrado en la misma máquina en una única configuración, lo que supone un aumento inmediato de la productividad.

Pero este aumento de la productividad genera restricciones térmicas, porque con más par y más velocidad, la potencia implicada supera los límites aceptables para los accionamientos de ejes mecánicos. Como resultado, los accionamientos se calientan en exceso provocando pérdidas de precisión en la máquina y necesitando una limitación de la velocidad.

Para desarrollar una máquina herramienta multitarea con las más altas prestaciones es necesario adaptar el tipo de accionamiento y la estructura de la máquina para conseguir las mejoras necesarias en rendimiento, versatilidad y precisión. Sin embargo, esto exige cambios tecnológicos.

Los fabricantes de motores ya ofrecen versiones de motores refrigerados por aire o por agua, que permiten altas velocidades en continuo, manteniendo una temperatura de funcionamiento aceptable. En la misma línea, REDEX lleva varios años desarrollando opciones de refrigeración para sus accionamientos con el fin de garantizar una disipación eficaz del calor y el mantenimiento de temperaturas de funcionamiento compatibles con la precisión que los usuarios finales esperan de una máquina multitarea.




Piñón-cremallera: el accionamiento ideal para máquina herramienta
A la hora de seleccionar una solución de accionamiento lineal adecuada para una nueva máquina herramienta existen tres opciones: un motor de accionamiento directo (motor lineal), un accionamiento por husillo a bolas o un accionamiento por piñón-cremallera.

Los motores de accionamiento directo (lineal) se han vuelto en gran medida inasequibles debido al coste asociado a los elementos magnéticos, los cables y los componentes de refrigeración complementarios. Su elevado consumo de energía en comparación con los servomotores también hace que esta opción sea poco atractiva para máquinas herramienta.

Aunque los accionamientos de husillo a bolas gozan actualmente de una amplia adopción en el mercado general de máquinas herramienta, varias limitaciones de diseño cuestionan su idoneidad para la productividad y el rendimiento que exigen las máquinas multitarea. Por ejemplo, la acumulación de calor tras un movimiento repetitivo e intenso de un husillo de bolas genera errores de posicionamiento debidos a la dilatación térmica. Este efecto indeseable podría poner en duda la capacidad de la estructura de la máquina herramienta para cumplir con la norma ISO 230-3:2020-6 de distorsión térmica.

Teniendo en cuenta estos factores, los accionamientos piñón-cremallera están demostrando ser la solución idónea para controlar el comportamiento térmico de los accionamientos de avance máquinas multitarea de gran tamaño. Dondequiera que se necesite un movimiento altamente dinámico y preciso, los ingenieros de diseño encontrarán muchas ventajas con los accionamientos piñón-cremallera con refrigeración optimizada de REDEX.

Estas ventajas incluyen una baja temperatura en el punto de contacto entre el piñón y la cremallera, sea cual sea la velocidad de avance. Además, no hay velocidad crítica a altas velocidades de avance, ya que la cremallera y el piñón engranan a baja velocidad. Otras ventajas son la capacidad de cubrir lo longitud del accionamiento de forma modular e ilimitado, mediante segmentos de cremallera, y una rigidez elevada y constante independiente de la posición.

Los sistemas de accionamiento piñón-cremallera refrigerados permiten que el movimiento lineal de una máquina herramienta no implique ningún aspecto de dilatación, que a veces puede producirse cuando se utiliza un husillo a bolas o un accionamiento de piñón-cremallera no refrigerado.




Seguir fresco a las más altas demandas de velocidad
Las opciones de refrigeración ideadas por REDEX protegen el accionamiento de la acumulación de calor en máquinas herramienta que requieren altas dinámicas, como en los modelos multitarea. La compañía basa su éxito en esta tecnología en décadas de experiencia. De hecho, fue hace unos 40 años cuando REDEX fue pionera en los reductores de dos velocidades refrigerados por agua para accionamientos de cabezal de alta velocidad y alto par en máquinas herramienta. También fue el primer fabricante en ofrecer reductores cilíndricos con ejes huecos y mantener una temperatura de funcionamiento satisfactoria cuando se integran entre el motor y el cabezal. Este reductor ofrecía un delta de temperatura de funcionamiento (Delta T) unos 10 °C inferior al del husillo y el motor de la máquina, a pesar de alcanzar velocidades de hasta 12 000 rpm.

De forma similar a los reductores de accionamiento de husillo, REDEX ha desarrollado sus actuales accionamientos de eje con la posibilidad de integrar un circuito de refrigeración compartido con el motor capaz de disipar el calor generado al trabajar por encima de la velocidad nominal del reductor. Al mantener una temperatura de funcionamiento ultra baja, los fabricantes de máquinas herramienta garantizan la estabilidad de la estructura del husillo necesaria para la precisión en las operaciones de mecanizado por torneado y fresado.

Son ya muchas las aplicaciones que se ha beneficiado de las soluciones refrigeradas creadas de acuerdo con los requisitos específicos de cada fabricante de máquinas herramienta.

Todas las soluciones de la empresa se someten a rigurosos protocolos de pruebas sistemáticas, ensayos de funcionamiento con comprobaciones completas de temperatura y verificación de las condiciones nominales de los reductores. REDEX ha desarrollado incluso sistemas de modelado que utilizan gemelos digitales para apoyar simulaciones precisas.

Rendimiento de primera
La capacidad nominal de los reductores planetarios está directamente relacionada con las capacidades teóricas de los rodamientos y los engranajes en función del nivel de carga a diferentes velocidades, así como de la vida útil para la que se han calculado. Los ingenieros de diseño de REDEX han desarrollado un modelo numérico capaz de predecir la temperatura de funcionamiento del reductor, concretamente su comportamiento térmico y su eficiencia. Este modelo permite extrapolar una curva de par correspondiente a la potencia (térmica) constante del sistema en una configuración dada. Un intenso programa de pruebas con la serie REDEX RP de reductores planetarios de alta precisión demostró la correlación entre los datos teóricos y los experimentales.

Con este enfoque, REDEX puede anticipar y evaluar los límites térmicos de funcionamiento para proponer la solución óptima de disipación del calor y determinar el método de refrigeración más adecuado.

La serie REDEX RP ofrece dos niveles de refrigeración: estándar y opcional. La configuración estándar presenta una forma muy eficaz de lubricación forzada externa, en la que la refrigeración por recirculación del baño de aceite lubricante dentro de un circuito cerrado permite disipar las pérdidas mediante un intercambiador aceite/agua o aceite/aire. Como punto clave de diferenciación en el mercado, REDEX incluye orificios de serie tanto en sus soluciones de accionamiento rotativo (piñón-corona) como lineal (piñón-cremallera), lo que posibilita la conexión entrada/salida del aceite.




Cuando los requisitos de la aplicación superan la capacidad térmica de un accionamiento, la opción de refrigeración estándar para los accionamientos de la serie REDEX RP es ideal. Es la opción más sencilla y rentable para la refrigeración de accionamientos en grandes máquinas herramienta multitarea que requieran trabajar con ciclos de torneado de alta velocidad. En particular, esta solución sólo la puede ofrecer REDEX.

El nivel opcional introduce una camisa de refrigeración en la solución.

En resumen, el equipo de ingeniería altamente cualificado de REDEX puede ofrecer asesoramiento sobre cajas de engranajes de máquinas herramienta y las opciones de refrigeración asociadas, basándose en décadas de experiencia y múltiples aplicaciones en el mercado.

www.redex-group.com