En la actualidad, las dobladoras automáticas de tubos se utilizan ampliamente en una gran variedad de sectores de aplicación, como automoción, motocicletas aeroespacial, decoración de interiores, transportes, y las instalaciones industriales y civiles.
A diferencia de las curvadoras de tubos manuales comunes, que se utilizan principalmente como herramientas de trabajo en obras de construcción, las curvadoras de tubos automáticas son verdaderos sistemas industriales para la producción en serie de componentes fabricados a partir de un tubo, y pueden ser electrohidráulicas, a las que nos referiremos a continuación como curvadoras de tubos hidráulicas para simplificar, o totalmente eléctricas.
En este artículo hablaremos de las principales ventajas de las curvadoras de tubos totalmente eléctricas.
Las ventajas principales de una dobladora de tubos eléctrica
Las ventajas principales de una dobladora de tubos eléctrica son:
Ejemplo de máquina curvadora de tubos totalmente eléctrica con dirección de curvado derecho e izquierdo en proceso.
1. Flexibilidad de la producción
En el mercado actual asistimos a dos fenómenos importantes que han contribuido a una reducción progresiva de los lotes de producción a lo largo de los años: la creciente demanda de personalización de los productos y el impulso cada vez mayor de la innovación tecnológica.
Este fenómeno de abandono de la producción en serie en favor de la producción "por encargo” (make to order) comenzó hace muchos años y ha dado un fuerte impulso al desarrollo de sistemas cada vez más flexibles, es decir, máquinas-herramienta que pueden programarse y configurarse rápidamente para una nueva pieza.
¿Por qué una dobladora de tubos totalmente eléctrica es más rápida en el cambio de producción?
Una dobladora de tubos totalmente eléctrica elimina los ajustes manuales que suelen ser necesarios en otros tipos de curvadoras de tubos, como los ajustes de la posición de la prensa de sujeción, de la matriz y del núcleo, o la presión de apriete sobre el tubo.
La posibilidad de controlar eléctricamente todos los movimientos permite asignar al software de programación de la máquina todas aquellas operaciones de ajuste que con las máquinas hidráulicas debían ser realizadas manualmente por el operador en cada cambio de producción.
La ausencia de ajustes manuales elimina el riesgo de error y permite que incluso los operadores con poca experiencia trabajen al máximo y sin interrupciones.
Una dobladora de tubos totalmente eléctrica elimina los ajustes manuales que suelen ser necesarios en otros tipos de curvadoras de tubos, como los ajustes de la posición de la prensa de sujeción, de la matriz y del núcleo, o la presión de apriete sobre el tubo.
2. Repetibilidad
En primer lugar, conviene distinguir entre precisión y repetibilidad en el proceso de curvado.
La precisión es el grado de exactitud con el que la máquina coloca los elementos del utillaje y los órganos mecánicos en la posición deseada. En las dobladoras de tubos totalmente eléctricas, el grado de precisión está representado por la exactitud del movimiento de los ejes eléctricos de la máquina y se sitúa en torno a la centésima de milímetro, lo que en sí mismo representa un factor de precisión intrínseco del sistema.
Sin embargo, debido a fenómenos como el alargamiento y el retorno elástico del tubo durante el curvado, esta precisión "teórica" no es necesariamente representativa de la precisión final de la pieza, como podría serlo, por ejemplo, en una máquina con arranque de viruta.
Por lo tanto, la repetibilidad en el curvado de tubos, o sea, el grado de concordancia entre las mediciones de piezas de un mismo lote, es la cualidad más importante para un fabricante.
Pensemos, por ejemplo, en un sector como el de la Automoción, en el que la producción en serie está casi totalmente automatizada, lo que hace imposible realizar ajustes o correcciones manuales de una pieza no conforme durante el montaje. En este caso, la repetibilidad de un lote es esencial para mantener los beneficios y evitar el desperdicio.
¿Cómo ofrecen las dobladoras de tubos totalmente eléctricas una mayor repetibilidad de las piezas fabricadas?
La mayor ventaja de una curvadora de tubos eléctrica es la sencillez con la que es posible conseguir la precisión deseada y reproducir este resultado incluso después de mucho tiempo. Una dobladora de tubos eléctrica, de hecho, puede registrar las coordenadas de los ejes y los parámetros del tubo y del mecanizado, para poder recuperarlos en cualquier momento.
Como ya se ha mencionado, las dobladoras de tubos totalmente eléctricas no requieren ningún ajuste manual, lo que significa que para la misma pieza fabricada en el pasado, hoy o en cualquier momento en el futuro, la máquina puede recuperar la parametrización que ya había memorizado y, por tanto, funcionar de la misma manera.
Por lo tanto, el uso de una curvadora de tubos eléctrica elimina el error humano y permite obtener el mismo resultado ayer, hoy y mañana, sin necesidad de que un operador experto se encargue de programar la máquina para que esté en las mismas condiciones condiciones en las que él u otra persona la había utilizado en el pasado.
Un ejemplo representativo se puede ver en la pieza siguiente: un elemento complejo para la industria del mueble, en el que se realizaron curvas de radio fijo y radio variable. En este caso, los ajustes eléctricos son fundamentales para la reproducibilidad de la pieza en el tiempo, independientemente del operador.
Componentes para silla de diseño realizados con E-TURN: curvadora de tubos, de BLM GROUP, totalmente eléctrica con dirección de curvado derecho e izquierdo en ciclo individual.
3. Productividad
En sectores industriales donde se necesita garantizar una alta productividad, la interpolación de movimientos y la fluidez con la que el cabezal de curvado se separa del tubo doblado para prepararse para la curva siguiente son extremadamente importantes.
¿Por qué es más fácil optimizar el ciclo de trabajo en una dobladora de tubos totalmente eléctrica?
Dado que en las dobladoras totalmente eléctricas cada movimiento se controla mediante un eje de control numérico, se aprovecha todo el potencial del software de programación de la dobladora de tubos para generar ciclos de curvado que optimicen los movimientos en función de la pieza que la máquina está fabricando. Esto permite movimientos de liberación del tubo más fluidos y rápidos, lo que beneficia al tiempo final de ciclo.
En el vídeo siguiente podemos apreciar el movimiento sinuoso de E-TURN, una dobladora de tubos con dirección de curvado derecho e izquierdo en ciclo individual fabricada por BLM GROUP, dedicada a la fabricación de un mueble.
4. Calidad
Según el material y el grosor, los tubos tienen un comportamiento diferente durante la fase de curvado. Por ello, una fuerza de sujeción constante durante todo el proceso puede provocar marcas o aplastamientos en determinadas piezas o, en materiales más resistentes y tubos de gran diámetro y grosor, puede no ser suficiente para realizar la curva.
En las curvadoras de tubos hidráulicas, la fuerza ejercida sobre el tubo por el bloque de sujeción es constante durante todo el proceso, ya que es directamente proporcional a la presión del aceite en el circuito hidráulico.
¿Por qué es más fácil conseguir curvas de alto valor estético con una curvadora de tubos totalmente eléctrica?
Una máquina eléctrica puede modular en proceso la fuerza impartida por los distintos ejes eléctricos en función del tubo que se está mecanizando. Tanto si se trata de un tubo fino como grueso, de un material dúctil o duro, este tipo de dobladora de tubos puede gestionar de manera experta el esfuerzo sobre el mismo y variarlo durante el mecanizado.
Esto no sólo mejora enormemente la calidad de las piezas fabricadas, sino que también tiene la gran ventaja de reducir la tensión en los órganos de la máquina, aumentando la vida útil del sistema y disminuyendo el desgaste de sus componentes.
En una curvadora de tubos completamente eléctrica BLM GROUP el software de programación de la máquina VGPNext controla los distintos elementos del utillaje, permitiendo al operador activar o desactivar funcionalidades específicas que optimizan automáticamente los parámetros tecnológicos del curvado del tubo.
De este modo, la máquina puede utilizar la fuerza óptima para doblar tubos muy gruesos, así como tubos finos y delicados, como capilares de cobre o aluminio, sin causar imperfecciones.
Serpentin en aluminium réalisée avec une cintreuse de tubes de bobine électrique 4-RUNNER H1.
5. Ningún periodo transitorio
En términos de productividad y flexibilidad, es muy importante poder contar con un sistema que funcione a pleno rendimiento de forma inmediata e independientemente de las condiciones ambientales, como la temperatura y la humedad.
En las curvadoras de tubos hidráulicas, por ejemplo, la temperatura del aceite influye directamente en su viscosidad y, por lo tanto, en las condiciones de trabajo de la máquina.
Un aceite más viscoso implica movimientos más lentos y también un mayor sobrecalentamiento: esto repercute negativamente en la precisión final de la curva, puesto que los materiales metálicos tienden a comportarse de forma diferente (diferente retorno elástico) en función de la velocidad de curvado a la que estén sometidos.
La viscosidad del aceite varía en función de la temperatura de funcionamiento de la máquina y de la temperatura ambiental, que puede cambiar no sólo según las estaciones sino también a lo largo del día. Por lo tanto, es difícil mantener una velocidad de curvado constante: recién encendida, con “aceite frío”, una curvadora de tubos hidráulica da un resultado diferente del que consigue con “aceite caliente”, al final del día.
La corrección de este fenómeno es responsabilidad del operador, que debe tener la experiencia necesaria para compensar adecuadamente los parámetros de curvado durante todo el periodo transitorio, para garantizar una repetibilidad adecuada de las piezas fabricadas.
Las curvadoras de tubos totalmente eléctricas no se ven afectadas por las condiciones ambientales y están inmediatamente listas para trabajar al 100%.
Las curvadoras de tubos totalmente eléctricas no tienen aceite hidráulico que calentar y los accionamientos eléctricos se comportan igual, independientemente de los cambios de temperatura.
Por lo tanto, no hay periodos "transitorios", es decir, intervalos de tiempo en los que las condiciones de trabajo de la máquina cambian y los resultados son los mismos durante toda la producción.
6. Menor consumo de energía
Hoy en día, la subida de los precios de la energía, provocada por el impacto de la pandemia, pero sobre todo por la necesidad mundial de reducir las emisiones, obliga a los productores a gestionar con prudencia los consumos de energía.
¿Cómo y cuánta energía permiten ahorrar las curvadoras de tubos eléctricas?
En las curvadoras de tubos eléctricas, los únicos motores que consumen energía son los que están realmente en movimiento, por lo que la potencia absorbida depende del esfuerzo al que está sometida la máquina en ese preciso momento. Esto concentra el consumo de energía sólo cuando sirve y se traduce en un ahorro significativo para el fabricante.
Las dobladoras de tubos BLM GROUP pueden ofrecer una ventaja adicional en este sentido, ya que son capaces de recuperar energía durante la deceleración de los ejes, almacenarla y reutilizarla durante las cargas de trabajo más gravosas. De este modo, además de ahorrar energía, también es posible reducir los picos de absorción a la red eléctrica.
Comparación de los principales valores de consumo de energía entre una curvadora de tubos eléctrica y una hidráulica para el mismo tubo.
7. Limpieza del ambiente de trabajo
Un entorno de trabajo limpio y saludable repercute positivamente no sólo en los costes de limpieza del taller, sino también en la seguridad, la moral y el bienestar de los trabajadores.
Las máquinas hidráulicas suelen sufrir fugas de aceite que pueden localizarse en las bridas y los racores del sistema hidráulico, así como en las juntas estancas que se deterioran con el tiempo.
A menudo, estas fugas, además de ensuciar la máquina y el suelo con aceite, se compensan con adiciones manuales de aceite hidráulico que a su vez causan fugas y suciedad, así como contaminación ambiental.
Una dobladora de tubos eléctrica mantiene limpio el entorno de trabajo.
En las curvadoras de tubos eléctricas, la ausencia total de aceite hidráulico elimina este problema: el entorno de trabajo es, por tanto, mucho más limpio y saludable.
Una curvadora de tubos eléctrica mantiene limpio el entorno de trabajo.
8. Fiabilidad
En el mercado actual, la fiabilidad de los sistemas de producción es un requisito esencial para maximizar el tiempo de trabajo efectivo y la OEE (Overall Equipment Effectiveness - eficacia general del equipo ).
Además de la calidad de los componentes con los que se fabrica la dobladora, el tipo de tecnología que utiliza también implica una diferencia sustancial en cuanto a fiabilidad del sistema y rapidez en la resolución de posibles problemas.
¿Por qué una curvadora de tubos totalmente eléctrica es más fiable y su mantenimiento más sencillo y rápido?
En una dobladora de tubos eléctrica, no hay necesidad de cambiar y añadir aceite, sustituir filtros y juntas y comprobar que no haya fugas. Ya no existe el problema de la degradación del aceite del sistema hidráulico, ni la necesidad de cambiarlo (cientos de litros cada vez) y desecharlo.
Además, en las modernas máquinas curvadoras eléctricas, toda la información sobre el movimiento de los ejes y cualquier anomalía pasa por el control numérico y, en caso de avería, puede enviarse directamente a la casa matriz para un mantenimiento a distancia más rápido y eficaz.
La posibilidad de avería de una máquina eléctrica es mucho menor o casi nula en comparación con una máquina hidráulica, tanto porque se eliminan los fallos del sistema hidráulico (como fugas, roturas de juntas, válvulas, etc.), como por la ausencia de tarjetas de entrada y salida, finales de carrera de pistón y cables de señal, componentes que son la principal causa de avería en una curvadora de tubos tradicional.
Conclusiones
BLM GROUP fabrica curvadoras de tubos eléctricas desde hace más de 15 años y puede ofrecer una amplia gama de sistemas adecuados para diversos ámbitos de aplicación: curvadoras con dirección de curvado derecho o izquierdo o derecho e izquierdo en el mismo ciclo de trabajo, sino también sistema de curvado de tubos a partir de bobina con y sin núcleo.
Rendimiento, fiabilidad, flexibilidad y facilidad de uso y programación son características que el grupo ha desarrollado a lo largo de los años y que ahora puede garantizar en toda su gama de dobladoras de tubos, todas ellas completamente eléctricas.