Tres palabras resumen los últimos avances en aluminio: Salzburger Aluminium Group. Grupo SAG, integra la innovadora construcción ligera en la fabricación de vehículos, contribuyendo así al ahorro en emisiones de CO2, cuando los codiciados coches deportivos o las sofisticadas berlinas de lujo aceleran de 0 a 100 km/h en pocos segundos, ahí entran en juego los componentes ligeros creados en Austria por moldeo de metales en estado semisólido. Los vehículos pesados también se benefician de los avanzados componentes ligeros fabricados por el Grupo SAG, estos se sueldan utilizando las tecnologías CMT y WireSense patentadas por Fronius.
El Grupo SAG tiene sus orígenes en la empresa Salzburger Aluminium AG, fundada en 1898, y en la actualidad emplea a unas 1100 personas en nueve sedes repartidas en Europa, México y Estados Unidos. Los centros de producción en Austria están situados en Lend y Schwarzach, cerca de Salzburgo y a unos 200 kilómetros de Múnich. Como fabricante líder de depósitos de aluminio para camiones, SAG es proveedor de numerosos OEM de renombre en todo el mundo. Otros productos incluyen componentes ligeros para chasis, depósitos de aire, tanques de aire comprimido y piezas especiales para los sectores automovilístico, de vehículos comerciales, ferroviario y de vehículos especiales.
A lo largo de muchos años de investigación, el Grupo SAG ha desarrollado la tecnología especial de moldeo de metales en estado semisólido, también conocida como reomoldeo, Rheocasting o tixomoldeo, para la producción de componentes ligeros especialmente resistentes hasta lograr su fabricación en serie. Con este método, el aluminio no se inyecta en una máquina de fundición a presión en forma líquida, como es habitual, sino en estado semisólido, para luego transformarlo en componentes ligeros para la industria del automóvil. El proceso de llenado en flujo laminar, prácticamente exento de turbulencias, evita las cavidades de gas no deseadas durante la fundición. Las cavidades interiores o rechupes, se producen por la contracción del metal durante la solidificación. Durante el Rheocasting se produce la compensación de la contracción del metal durante el enfriamiento, debido a la presión exterior del conformado. Favoreciendo la soldabilidad, debido a su baja porosidad.
"El Grupo SAG es líder tecnológico en sistemas de tanques criogénicos para gas natural licuado (GNL) e hidrógeno líquido (LH2)", explica Kurt Ennsmann, Responsable de Ingeniería: "Se podría decir lo mismo del Rheocasting. Se trata de un proceso de fundición a presión de metales en estado semisólido (SSM). Lo utilizamos en la producción en serie de componentes de automoción como carcasas de la electrónica, soportes de ejes o tanques de aire comprimido para sistemas de suspensión neumática".
Este proceso sigue siendo único en el sector del automóvil. En comparación con el acero, los componentes de Rheocasting son hasta un 60 % más ligeros. Este innovador proceso de fundición también fue galardonado con un premio a la innovación de Volvo por su enorme ahorro de peso y otras ventajas importantes.
"Somos la única empresa del mundo capaz de soldar tanques de aire comprimido, algunos de los cuales constan de componentes de Rheocasting, en serie y de forma estanca a la presión del helio", explica con orgullo Stefan Griesebner, Experto en Tecnología de Rheocasting "Para cumplir nuestros requisitos de calidad, utilizamos las tecnologías CMT y WireSense de Fronius".
WireSense compensa las desviaciones y gaps
Antes de dar finalmente con WireSense, SAG realizó varias pruebas con diversos sistemas de asistencia y sensores, pero no pudo encontrar una solución ideal que compensara las imprecisiones de fabricación, como las desviaciones y gaps de los componentes a soldar. Esto perjudicaba al proceso de soldadura y los tiempos de producción debido a los constantes retrabajos, que se producían a una frecuencia inaceptable.
Las divergencias de los componentes, tales como gaps o las tolerancias de sujeción, pueden causar problemas durante la soldadura. En el peor de los casos, esto haría cambiar la posición de la soldadura y provocaría defectos de unión en el cordón. Por ello, muchas empresas de fabricación utilizan dispositivos de medición óptica para la soldadura robotizada: los llamados sensores de seguimiento de juntas. Estos costosos dispositivos, se sitúan delante del cuello antorcha y limitan la accesibilidad a los componentes con su contorno de interferencia. A su vez, esta opción presenta problemas en cuanto al uso de cámaras y láseres. También deben limpiarse periódicamente y requieren una calibración adicional entre el punto central de la herramienta (TCP) y el sensor. Con WireSense, Fronius ofrece una alternativa sencilla, inteligente y sin restricciones.
Así funciona WireSense
La tecnología WireSense no requiere ningún hardware adicional, sino que utiliza el electrodo de soldadura como sensor para escanear el componente mediante un movimiento retráctil de alta frecuencia del hilo. Antes de iniciarse el proceso de escaneo, se aplica una tensión de sensor extremadamente baja al hilo de soldadura y, simultáneamente, se limita la corriente al mínimo. Si el robot se desplaza a la posición deseada al comenzar el proceso WireSense, el hilo toca el componente en el siguiente paso y se produce un cortocircuito sin cebado del arco. A continuación, este cortocircuito se interrumpe al levantarse el hilo. El cambio de posición del hilo de soldadura originado en el momento del cortocircuito se analiza dentro del sistema de soldadura inteligente TPS/i por medio de algoritmos especiales de evaluación y se prepara como señal de medición de la altura. Los movimientos retráctiles del hilo se producen cada milisegundo. Mediante el análisis de la información de altura individual, el robot no solo determina el desplazamiento de aristas y la posición de las chapas individuales con respecto a las otras, sino también la altura real de borde.
En el caso de la soldadura a solape, al igual que en los tanques de aire comprimido de SAG, WireSense detecta la trayectoria del cordón de soldadura, reacciona ante cualquier desviación y corrige el programa de soldadura preajustado.
WireSense puede utilizarse para acero, acero inoxidable, aluminio y otras aleaciones. El sistema de asistencia Fronius es realmente útil cuando se trata de aluminio, el principal material utilizado por el Grupo SAG. No obstante, mientras que los sistemas de medición óptica suelen encontrarse con su límite al trabajar con este material, su superficie reflectante no supone ningún problema para WireSense.
La tecnología CMT como requisito básico
WireSense puede utilizarse con cualquier sistema de soldadura Fronius TPS/i que esté configurado para utilizar el proceso de soldadura CMT. El movimiento preciso del hilo que resulta de la coordinación entre la devanadora y la bobina, el buffer y la segunda devanadora Robacta Drive CMT, situado directamente en el cuello antorcha, es de vital importancia. Mediante un movimiento retráctil del hilo de unos 100 Hz, se escanea la superficie metálica y se detecta el contorno del cordón de soldadura. Si deseas utilizar WireSense por primera vez y ya dispones de un sistema de soldadura TPS/i, puedes actualizarlo en cualquier momento.
Gracias a WireSense, Salzburger Aluminium Group ha optimizado la soldadura de tanques de aire comprimido, reduciendo al mínimo los retrabajos y, por tanto, aumentado la rentabilidad de su producción.
