Volumen Ocho NUEVOS DESARROLLOS EN SISTEMAS DE GUÍAS DE CORREDERA DE PRENSAS. GUÍAS DE CORREDERA DE 6 PUNTOS Por Dennis Boerger, Gerente de Producto Corporación AIDA – América. La función del sistema de guías, en una prensa de formado de metales es asegurar la alineación del punzón y de la matriz (dentro del troquel) durante el corte, doblez, acuñado, extrusión, etc., el cual es desempeñado en el metal, mientras los troqueles (superior e inferior) se están cerrando. Sólo el sistema de guías puede cumplir esta proeza. Los postes de guía del troquel y sus cojinetes tienen el propósito de ser empleados durante la construcción, mantenimiento y ajuste del troquel. No tienen el tamaño suficiente para actuar como el sistema de guiado primario para una operación de estampado y pronto requerirían de reemplazo si no estuvieran soportados por un buen sistema de guías de corredera de prensa. Los sistemas de guías de corredera de prensas, han experimentado un gran número de mejoras en los últimos 75 a 100 años. Comenzando con el “babbit” derretido (metal antifriccionante), vertido entre la corredera y las columnas de la prensa, operando sin lubricación y luego progresando a las guías tipo “V” y a los insertos en guías a 45 grados (vea la figura # 1) con lubricación mediante grasa. Posteriormente, las guías cuadradas de 6 y 8 puntos, lubricadas mediante grasa o aceite “escurrido” y finalmente con la adición de lubricación mediante alto volumen de aceite con recirculación y filtrado (vea la figura #2 y #3). GUÍAS EN “V” Figura #1 Figura #2 GUÍAS DE CORREDERA DE 8 PUNTOS Figura #3 El factor común que presentan todos y cada uno de estos avances es la necesidad para guiar a la corredera con mayor precisión, durante toda la longitud de la carrera. Las mejoras continuas en las guías de la corredera han permitido tolerancias más cerradas en la manufactura de los troqueles, produciendo estampados cada vez más complicados, con mayor precisión y de alta calidad. Otro beneficio de las mejoras en las guías de las correderas es la reducción en el mantenimiento de los troqueles y el significativo incremento en la vida de éstos. Históricamente, los sistemas de guía de correderas de prensas, se han ido mejorando siempre, tanto como las demandas de mayor calidad, el incremento en la complejidad de las partes, y la dureza de los materiales empleados en los estampados metálicos se han venido incrementando. Esta tendencia continúa hoy en día y los resultados pueden observarse en los innovadores sistemas de guías de corredera descritos a continuación. Copyright © AIDA-America Corporation. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS. 1 Volumen Ocho GUÍAS DE CORREDERA MEDIANTE COJINETES DE RODILLO (BALERO SELLADO) CON CLAROS DE TOLERANCIA “CERO”, LIBRES DE LUBRICACIÓN. Un avance en el guiado de correderas en prensas de lados rectos, ha sido la introducción de un sistema de guías dentro de la corredera, que utilizan cojinetes de rodillo, libres de lubricación y con claros de tolerancia “cero”. Después de casi 24 meses de investigación y desarrollo y de extenuantes pláticas con proveedores, acerca de las necesidades de producción, AIDA – América diseño y fabricó una serie de prensas de lados rectos con pernos (tirantes) pretensados, empleando un sistema de guiado de corredera mediante cojinetes de rodillo (balero sellado), con claros de tolerancia “cero” y libres de lubricación, como una característica estándar (vea las figuras #4 y #5). Históricamente, la tecnología de guías de corredera mediante rodamientos libres de lubricación y sus ventajas, ha pertenecido exclusivamente a las prensas de alta velocidad, diseñadas para cumplir con requerimientos muy específicos de proceso. Las prensas de alta velocidad son ampliamente utilizadas para procesar materiales muy delgados, procesos de manufactura en los que se requiere que la prensa sea capaz de controlar tolerancias de claros muy precisos entre punzones y matrices. Las guías de corredera mediante rodamientos libres de lubricación proporcionan claros con tolerancia “cero”, para un guiado preciso de la corredera de la prensa, misma que minimiza las cantidades de rebaba entre punzón y matriz que pueden presentarse durante la producción. El desarrollo inicial de un sistema de guías de corredera (mediante cojinetes de rodillo, claros de tolerancia “cero” y libres de lubricación), especialmente diseñado para prensas de lados rectos estándar, fue concebido para cumplir con los requerimientos de la industria de aparatos electrodomésticos. Han comenzado a surgir demandas de manufactura para una prensa que pueda producir una mezcla de partes convencionales y altamente cosméticas, sin sufrir la contaminación de las partes, algunas veces asociada con las películas de aceite presentes en las guías de la corredera. ¡Pero la tecnología no existía! Las guías para corredera mediante rodamientos libres de lubricación tradicionalmente nunca fueron una característica de diseño estandarizado en las prensas de lados rectos, las cuales resultan ser la primera alternativa para este tipo de trabajos multipropósito. Figura #4 Aunque más caras de producir en comparación con una prensa estándar con guías de corredera mediante película de aceite, cierto proveedor observó el potencial en tomar el sistema utilizado previamente en los sistemas de guiado de correderas en las prensas de alta velocidad, adaptándolas para otras aplicaciones. Figura #5 Copyright © AIDA-America Corporation. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS. 2 Volumen Ocho Este desarrollo de guías de corredera libre de lubricación, diferente de la tecnología de sistemas de guías de corredera empleado en prensas de alta velocidad, utilizan un montaje del cojinete de rodillo (con tecnología propietaria) con la habilidad de pivotear (girar). Esta capacidad ayuda a los rodillos a mantener contacto con la superficie de la guía en la columna, incluso durante situaciones de cargas fuera de centro (vea la figura #6). Los incrementos de operaciones tales como el roscado, o de inserciones de componentes dentro del troquel, han conducido al uso de troqueles de mayor tamaño y a más aplicaciones con troqueles de transferencia. Con tolerancias de claros “cero”, las guías de corredera secas, mejoran el guiado de la corredera y proporcionan resistencia inmediata a cualquier movimiento lateral de la corredera, causado por cargas fuera de centro. Los rodamientos estándar de cojinete que emplean película de aceite, permiten típicamente un cierto grado de movimiento lateral mismo que depende de cuanta tolerancia de claros existe en éstos. Las guías de corredera mediante cojinetes de rodillo, con tolerancia de claros “cero” y libres de lubricación, hacen ahora posible a los fabricantes el utilizar una prensa de lados rectos para producir una variedad de estampados, que pueden ir desde partes de alto volumen, piezas de gran espesor, troqueladas en forma progresiva, hasta partes de bajo volumen altamente cosméticas. Y debido a que las guías de corredera son libres de lubricación, no existe posibilidad de contaminar dichas partes. Desde su introducción en el 2001, estas prensas de lados rectos con pernos (tirantes) pretensados, empleando este sistema de guías de corredera, único, mediante cojinetes de rodillo libres de lubricación, se han establecido por sí mismas en la industria de electrodomésticos, pero también han encontrado enorme aceptación en un gran número de Mercados adicionales, incluyendo el automotriz, de iluminación, aire acondicionado, mobiliario, ferretería y el de maquinaría agrícola y de jardinería. Figura #6 Copyright © AIDA-America Corporation. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS. 3 Volumen Ocho GUÍAS DE CORREDERA PRECARGADAS, CON TOLERANCIA DE CLAROS “CERO” CON LUBRICACIÓN DE ACEITE. El último desarrollo en guías de precisión de correderas, es el sistema “precargado”, con tolerancias de claros “cero” y lubricación mediante aceite a alta presión. Como con cualquier otra mejora para el guiado de la corredera, este sistema también fue desarrollado para cumplir con los incrementos en las demandas para obtener una mayor precisión en las prensas. El resultado, es una prensa con mayor precisión incluso, que los propios juegos de troqueles, debido precisamente a este sistema de guías de corredera “ÚLTIMO”. La inclinación lateral de la corredera, ocasionada por las “cargas fuera de centro” (1), así como por el “bailoteo” de la misma, causado por el golpe en el punto de contacto entre el punzón y el material (2) y por el “corte a través” (snap through) (3), al momento de la fractura del material, son algunos de los mayores problemas presentes en las operaciones de estampado. La adopción del sistema de guías de corredera “ÚLTIMO”, anula a cualquiera de los tres elementos antes señalados. Las guías consisten de zapatas esféricas, operando contra guías de cara plana, sujetas a un bastidor de estructura masiva (vea la figura #7). La corredera de la prensa es muy alta, lo que permite a los puntos de guía, el estar ampliamente espaciados, proporcionando guías de corredera extremadamente largas. Las superficies de los componentes que se encuentran en contacto, están hechos de materiales que poseen una lubricidad natural. El aceite es entonces forzado entre estas superficies precargadas. Esta combinación de precarga y lubricación por aceite, no sólo hacen a las guías de la corredera muy rígidas, sino que también proporciona una larga vida con poco o nulo desgaste. RESUMEN La producción de partes complejas a partir de materiales más fuertes, o cosméticamente mejorados, producidos a velocidades cada vez mayores, es una tendencia que no dará marcha atrás. Los sistemas de guías de corredera de prensas, continuarán mejorando debido a las demandas de la industria del estampado metálico, siempre en búsqueda de partes de mayor precisión y del incremento de la vida útil de los troqueles. Hoy, con la introducción de mejoras innovadoras en las guías de corredera, la prensa mecánica, se reafirma como la pieza más importante en un sistema de estampado de metales. GUÍA DE CORREDERA DE 9 PUNTOS Figura #7 Copyright © AIDA-America Corporation. TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS. 4