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Nueva célula de fundición a presión en Saeta Die Casting

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Uno de los principales procesos que se llevan a cabo en Saeta Die Casting, desde la recepción y la fusión del aluminio es la obtención de una pieza inyectada con diferentes posibilidades de acabados, mecanizada e incluso pintada, que se incorpora a un conjunto o producto final, como una luminaria, un retrovisor de automóvil, una máquina dental de rayos “X”, una máquina de cortar azulejos, una cabina de teléfono, una silla de oficina, un asiento de autocar, etc..

La etapa correspondiente a la fundición inyectada de aluminio a alta presión es una de las más importantes. Las máquinas inyectoras de que se disponía en producción en SAETA a finales del 2005, eran ocho maquinas de inyección, que abarcan desde 80 a las 1.600 Tm de fuerza de cierre, y los moldes necesarios para la fabricación de las piezas fundidas.

Desde comienzos de 2006, ya no son ocho, si no nueve, las maquinas de inyección en producción en SAETA, con la puesta en marcha de una nueva célula de inyección totalmente automatizada, en la que destaca sobre el conjunto de las máquinas que la componen, la inyectora de 1600 Tm de fuerza de cierre y 1350 Tm de fuerza de inyección, dotada con los últimos avances tecnológicos en cuanto a control de inyección, y comunicación.

Este nuevo nacimiento, gestado el último semestre del año pasado, implica para SAETA y el Grupo INDAL un incremento significativo de su potencial productivo de inyección, y persigue un objetivo fundamental en estos días de dura competencia, dotarnos de más y mejores medios, que nos ayuden a alcanzar mayores cotas de productividad, y permitan ofrecer a nuestros clientes una garantía en la calidad del producto fabricado, mejorando nuestros plazos de suministro.

El proceso del montaje y puesta en marcha de la nueva célula, que ya ha sido bautizada como “M-1350”, ha sido complejo y laborioso, y a pesar de estar planificados todos los pasos con minuciosidad, la gran cantidad de factores que intervienen como, el número de periféricos que componen la instalación, la compleja integración de los mismos, suministradores de equipos, instalaciones, obra civil, etc, hacen que a lo largo del devenir del proyecto de la implantación, surjan problemas que hay que ir sorteando para llegar a buen término, con la puesta en marcha y entrada en producción de la nueva instalación.

De forma resumida indicaremos los pasos seguidos para el montaje de esta célula de fundición a presión de gran tonelaje, en los meses finales del año pasado.

Una vez realizados los deberes previos de peticiones y negociación de ofertas, y recibida la aprobación por parte de la Dirección del Grupo para acometer la gran inversión que implicaba la compra de las máquinas que componen la célula, se llevó a cabo una cuidadosa planificación del proyecto en los meses iniciales del año 2005.

En Marzo y Abril se procede a la definición con los suministradores, de las especificaciones técnicas de las máquinas que componen la célula, el establecimiento del nuevo layout de la fábrica con la inclusión de la nueva instalación, que por su envergadura y gran superficie que ocupa, altera en gran medida el entorno en el que se ubica, y se definen y adjudican la obra civil necesaria, así como los trabajos correspondientes a instalaciones eléctricas, agua, gas, aire, recogida de vertidos, etc.

Una vez analizado todo con el mayor detenimiento, adjudicados los diferentes equipos industriales y contratados los diferentes trabajos de instalaciones con los subcontratistas adecuados, procediendo en el mes de Julio y Agosto a la realización de la obra civil, el montaje de la bandeja de recogida se vertidos de la prensa de inyección, y al pre-montaje de las instalaciones de agua, aire y gas básicas.

Los primeros problemas importantes que nos encontramos fueron originados en gran medida, por la propia magnitud de la maquina de inyección, ya que para fabricar las piezas de hierro fundido correspondiente el plato móvil (20 Tm) y a la traversa (30 Tm), no había fundiciones de hierro en Europa que aseguraran los plazos de entrega necesarios para que la maquina de inyección estuviera construida y preparada para su envío a SAETA, a finales de Septiembre, que era el mejor plazo previsto inicialmente.

La máquina inyectora, que entre todos sus componentes pesa unas 85 Tm, llega a Valladolid a finales de Octubre, y para intentar recuperar el mes o mes y medio de retraso en su entrega, debido este al largo plazo de entrega de la fundición de hierro de los platos y de algunas válvulas hidráulicas muy especiales, se toma la decisión de enviar la inyectora a SAETA, montada en grandes subconjuntos y en transportes especiales, para minimizar al máximo las horas de montaje y puesta en marcha de la misma, aunque esto originó otros problemas como consecuencia de necesitar grúas mas pesadas para el movimiento de los grandes conjuntos, que complican el movimiento de los mismos, no solo por el peso, si no sobre todo por el escaso espacio material dentro de la fábrica para el movimiento de las grandes plumas de las grúas. Los grandes subconjuntos de la maquina de inyección se dividieron en cuatro bloques principales:

  • Grupo de cierre: compuesto por traversa, rodilleras, columnas y plato móvil, que es el que avanza con el semimolde móvil posibilitando el cierre de la prensa de inyección.
  • Plato fijo: que soporta el semimolde fijo y tiene un alojamiento por donde discurre el contenedor de inyección del molde.
  • Grupo de inyección: con los acumuladores de aceite/nitrógeno, y otros elementos mecánicos e hidráulicos, que posibilitan el accionamiento del pistón de inyección, y el soporte del grupo de inyección al resto de la máquina.
  • Bancada y bandeja: que soporta todos los elementos de la máquina y recoge los derrames y vertidos durante la fabricación.

En paralelo al montaje mecánico de la maquina de inyección, se llevan a cabo los trabajos correspondientes al montaje de las acometidas a la inyectora de las instalaciones generales de tubería de agua, aire comprimido y gas, así como el de los cuadros de distribución eléctricos.

En el momento que el montaje principal mecánico de la inyectora se ha llevado a cabo, se posiciona el cargador de aluminio y el horno fusor tipo torre, procediendo al conexionado y puesta en marcha del horno, ya que antes de poder comenzar a fundir aluminio, hay que someter a todo el refractario del horno a un proceso de secado muy delicado y que dura en torno a dos semanas, controlando con varios termopares las temperaturas en diferentes zonas del interior del mismo, para que todos los materiales cerámicos utilizados en su construcción, alcancen las durezas y propiedades óptimas que aseguren una vida correcta de todos los componentes del horno.

Durante el tiempo que dura el delicado secado del horno, se termina el montaje mecánico de la prensa de inyección, se procede al cableado, puesta en marcha y pruebas en vacio de la inyectora, se realizan otros montajes como el del robot que aplica el desmoldeante en las caras del molde, el del robot que extrae la pieza una vez se ha inyectado, la cinta de evacuación de piezas, dotada de ventiladores centrífugos para enfriar y permitir la manipulación posterior de la pieza, el vallado de seguridad de la célula con los sistemas necesarios de parada de todas las máquinas ante una emergencia, el sistema de dosificación automático de ceras para evitar gripajes del pistón y el contenedor de inyección, el sistema automático dosificador de desmoldeante, prensa de troquelado, etc.

Una vez acondicionados todos los periféricos auxiliares de la maquina de inyección y realizadas hasta cada máquina las acometidas específicas necesarias, eléctrica, de agua, gas y aire comprimido, comienzan los trabajos entre los diferentes suministradores de los periféricos para integrar/coordinar perfectamente la actuación de cada máquina o periférico de la célula, en el momento preciso del ciclo de inyección.

La integración debe hacerse de tal forma, que todas las máquinas/periféricos que componen la célula de fundición, actúen de una forma perfectamente sincronizada, con el fin de obtener sistemáticamente (ciclo tras ciclo), y en un tiempo determinado, una pieza de calidad y sin riesgo para las personas que trabajan en el entorno de la célula.

El ciclo de la célula, si esta trabaja en automático, lo podríamos resumir en los siguientes pasos:

  1. Cierre de puerta del lado del robot extractor de la prensa de inyección.
  2. Entrada de robot situado en el plato fijo de la inyectora, para lubrificar las improntas de los semimoldes. Al finalizar este proceso, el robot vuelve a la posición inicial de reposo.
  3. Cierre de prensa de inyección con el molde.
  4. El cargador de aluminio mediante un cazo articulado, entra dentro de la boca de carga del horno, recoge el aluminio líquido y mediante el sistema basculante del propio cazo, dosifica la cantidad de aluminio líquido necesaria para la inyección, y avanza hasta la posición de vertido dentro del contenedor de inyección del molde.
  5. Se produce el vertido de aluminio dentro de la boca del contenedor, y a continuación avanza el pistón de inyección, produciéndose el llenado del molde.
  6. Solidificación del aluminio, mediante una electro válvula activada por la inyectora, se hace pasar agua de la torre de refrigeración, a temperatura controlada, a través de canales de refrigeración internos del molde para acelerar la transición de líquido a sólido del aluminio inyectado, ya en forma de pieza.
  7. Apertura de molde y máquina, acompañando en el empuje de la colada, el pistón de inyección.
  8. Apertura de puerta del robot extractor y entrada del mismo para recoger la pieza.
  9. El robot extractor deposita la pieza en la cinta de evacuación para el enfriamiento.
  10. El pistón de inyección vuelve a la posición inicial, y el dosificador automático de ceras avanza hasta la boca del contenedor para dosificar unas ceras lubricantes, que evitan el gripaje mecánico del pistón y contenedor de inyección.
  11. El robot extractor vuelve a la posición inicial de reposo y se cierra la puerta de la inyectora para dar entrada de nuevo al robot lubrificador, que impulsa a través de diferentes boquillas pulverizadoras, la dilución de desmoldeante que se ha generado en el equipo automático que prepara la mezcla con la concentración deseada.
  12. El proceso se repite ciclo tras ciclo.

Este exitoso resultado no habría sido posible sin el apoyo de un gran número de personas, así como los trabajadores del área de Mantenimiento de SAETA.

 

Fuente: INALI