Monitorización del proceso de endurecimiento por prensado en las líneas de producción con AP&T

Cuando la metalúrgica AP&T necesitaba una solución automatizada para monitorizar la distribución del calor durante el conformado y el prensado de componentes de automoción, recurrió a Termisk Systemteknik. La respuesta fue una solución que permite monitorizar la temperatura sin contacto mediante el uso de cámaras termográficas de Teledyne FLIR.

La empresa sueca AP&T suministra soluciones para la producción de componentes de automoción endurecidos por prensado a fabricantes del sector automotor de todo el mundo. Estas soluciones incluyen equipos de automatización, prensas, sistemas de hornos y herramientas de mecanizado.

Los fabricantes de automóviles usan materiales de chapa ligeros como aluminio y acero fino para equipar con chasis resistentes las carrocerías de sus vehículos. Al prensarse, estos materiales, aunque ligeros, generan una estructura muy sólida que cumple con las normas de seguridad sin añadir al vehículo un peso innecesario que agote el combustible y la vida útil de la batería.

AP&T necesitaba una solución que le permitiera medir y monitorizar los materiales de las chapas antes y después de ser prensados. En este proceso, es necesario garantizar una distribución uniforme del calor en el horno antes de prensar las chapas, cerciorarse de su colocación exacta en la prensa y asegurarse de que no haya puntos calientes una vez enfriadas en la herramienta de prensado.

En caso de no cumplirse alguna de estas tres condiciones, no se obtienen las propiedades mecánicas requeridas para estos componentes, que son claves en la seguridad del vehículo. Ello da lugar a componentes rechazados, material desperdiciado y tiempo adicional de producción. Además, la herramienta de prensado puede resultar dañada.

El sistema IPHA: termografía para la monitorización de la temperatura sin contacto

Para ahorrarles tiempo y dinero a los fabricantes de automóviles evitando que produzcan componentes con defectos de prensado, AP&T recurrió al integrador sueco de termografía Termisk.

Termisk diseñó un sistema de visión por infrarrojos que analiza el endurecimiento por prensado (IPHA, por sus siglas en inglés) y es capaz de medir los tres factores principales que influyen en la calidad del resultado final: la temperatura antes y después del prensado y la colocación de las chapas en la prensa.

El sistema IPHA mide la temperatura de las chapas de metal usando cámaras termográficas Teledyne FLIR montadas en los laterales de las prensas. Según la calidad de imagen requerida, se emplea una cámara con sensor inteligente Teledyne FLIR A70 (anteriormente A315) o una cámara Teledyne FLIR A615

Medición precisa de la distribución del calor en las chapas conformadas

El sistema IPHA cuenta con una cámara termográfica Teledyne FLIR con lente de gran angular a cada lado de la prensa. La configuración asegura que la temperatura se mida con precisión en toda la superficie tridimensional del material que compone la chapa.

El proceso es automatizado, por lo que, una vez que los componentes están dentro de la prensa, es el propio sistema de control de la línea el que envía una señal al IPHA para que tome una imagen y la analice. Tras determinar que tanto la posición como la temperatura son correctas, el sistema devuelve una señal a la línea para que prosiga. 

Asimismo, después del prensado, cuando el componente ya está frío, mide la temperatura de la chapa e inspecciona la distribución del calor. Salvo que se detecte algún problema o salte una alarma, el procedimiento requiere una intervención mínima por parte del operario.

Las imágenes térmicas en alta resolución permiten identificar de forma fácil y rápida los puntos calientes y medir las áreas donde el material no ha alcanzado la temperatura correcta.

El sistema también simplifica y acelera el prensado y las conversiones de la maquinaria. Su software permite a los fabricantes establecer los parámetros de análisis de temperatura en función de las diferentes herramientas de prensado empleadas. De ese modo, es posible reconfigurar el sistema IPHA fácilmente al cambiar los componentes.

Soluciones termográficas precisas y versátiles con Teledyne FLIR

La cámara de transmisión de imágenes A70 de Teledyne FLIR es perfecta para la monitorización avanzada de las condiciones. Este modelo es capaz de monitorizar la temperatura y la distribución del calor en las chapas de acero usando sensores de temperatura sin contacto, incluso con componentes en relieve.

La capacidad que posee la A70 de cubrir un área muy amplia hace que, con solo dos de estas cámaras, una a cada lado de la prensa, baste para monitorizar grandes chapas de acero. Las cámaras alertarán a los operarios de cualquier problema. De ese modo, podrán investigarlo y rectificarlo inmediatamente para evitar el desperdicio de materiales y tiempo de producción adicional.

En aquellas plantas donde el sistema IPHA requiera imágenes termográficas de mayor calidad, la cámara Teledyne FLIR A615 es una potente alternativa a la A70. Este modelo también ofrece medición de temperatura sin contacto, pero posee una mayor precisión y puede detectar diferencias térmicas incluso a grandes distancias.

Termisk lleva implantados en todo el mundo al menos 40 sistemas IPHA para el fabricante de componentes prensados AP&T. La solución termográfica puede instalarse en nuevas líneas o adaptarse a las existentes.