Las cámaras de infrarrojos reducen los desechos en el proceso de termoformado
El Grupo Gubesch optimiza la producción de piezas exteriores de automóviles con la aplicación de la cámara de infrarrojos de la serie Optris PI. Los perfiles de temperatura constantes durante el proceso de termoformado garantizan una alta calidad y aumentan la fidelidad del cliente.
Las láminas de fibra compuesta necesarias para el proceso de embutición profunda tienen un grosor de 2,3 a 3,5 mm y están reforzadas con fibras de vidrio. Antes de conformar las planchas de plástico en piezas de panel perfectas, hay que calentarlas. Esto tiene lugar mediante calentadores de bajo y alto nivel en un campo radiante dentro de la máquina de termoformado.
Una vez calentadas, las láminas de fibra compuesta se prensan en el molde de una pieza de panel en la máquina y, a continuación, se enfrían. El tiempo de manipulación entre el calentamiento y el conformado se reduce al mínimo. Además del proceso de conformación, tiene lugar la conformación simultánea de grupos funcionales (por ejemplo, boquillas de entrada de aire). En un paso posterior, la pieza de panel se corta con láser y, por último, se le da forma antes de transferirla al cliente final para su montaje.
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La optimización del proceso es el objetivo principal
El objetivo primordial para el Grupo Gubesch es un proceso óptimo que garantice una producción estable, un tiempo de ciclo óptimo, así como unos defectos de producción mínimos. Durante la fase de desarrollo, se produjeron quemaduras ocasionales de las piezas del panel debido a que los ajustes de temperatura eran demasiado altos o a la formación de pliegues debido a un perfil de temperatura excesivamente bajo. En este caso, el control constante de la temperatura para ajustar y regular los calefactores radiantes supone el mayor reto para el proceso.
Dr. Ing. Thomas Müller-Lenhardt, Director de I+D del Grupo Gubesch: “La aplicación inicial de un pirómetro en cada lado resultó insuficiente, ya que las temperaturas varían demasiado en toda la sección de material cortado. También se consideró la posibilidad de instalar varios pirómetros en una línea. Pero la resolución alcanzable en este caso también sería demasiado baja”.
La cámara IR optris PI 640 tiene un uso flexible.
La cámara de infrarrojos optris PI ofrece la solución perfecta. Su medición de la temperatura en una zona amplia que cubre la mayor parte de la lámina de fibra compuesta permite mostrar tanto valores individuales, como puntos fríos y puntos calientes, como valores medios y perfiles de temperatura en toda la superficie. Se instala una cámara termográfica optris PI con un objetivo gran angular de 64° en cada una de las secciones de calentamiento superior e inferior del campo de arranque.
Debido a la proximidad del sistema de calefacción, la parte frontal de la cámara experimenta temperaturas ambiente de hasta 315 °C, demasiado calor para la optris PI sin protección adicional. La solución fue instalar las cámaras termográficas en una carcasa de refrigeración adicional refrigerada por agua, así como instalar una placa desacoplada delante de cada carcasa (reflexión de la radiación térmica).
Esto permite garantizar una temperatura ambiente constante de 35 a 40 °C para las cámaras termográficas. Para garantizar que no se supera la temperatura ambiente máxima de la optris PI de 50 °C, la comprobación de la temperatura interna de la cámara se realiza en el Software optris PIX Connect.
La CoolingJacket garantiza un uso fiable de la cámara de infrarrojos.
Evaluación de datos y acciones recomendadas a partir de software programado internamente
La evaluación de la temperatura se realiza a través del software optris PIX Connect. Para el usuario, ofrece un completo software de cámara IR, que analiza y documenta las temperaturas, además de controlar automáticamente los procesos. El software permite grabaciones de vídeo e instantáneas de hasta 80 Hz y presenta un alto grado de personalización para adaptaciones específicas del cliente.
En el Grupo Gubesch, los datos se envían a través de una interfaz de puerto COM a una interfaz de usuario propia. El software, desarrollado por novo.design (Neustadt/Aisch), busca nuevas instantáneas de las dos cámaras a intervalos de tiempo definidos. Al mismo tiempo, se leen los valores de temperatura de ambas cámaras y se almacenan en la memoria intermedia. La información más importante se muestra en un diagrama de temperatura. Un límite superior e inferior de temperatura predefinidos permiten emitir alarmas a tiempo si la temperatura es demasiado alta o demasiado baja.
“Para facilitar el trabajo en la máquina, la alarma aparece en una ventana emergente junto con una acción recomendada asociada para el operario responsable de la planta. De este modo podemos garantizar la reacción correcta en la planta”, informa Thomas Müller-Lenhardt.
Las cámaras se conectan al ordenador a través de una interfaz USB. Una interfaz adicional de la cámara es la Interfaz de Proceso (PIF), que permite enviar señales de disparo externas a la cámara. La interfaz de disparo permite disparar instantáneas automáticas mediante una señal de tensión. The trigger interface allows automatic snapshots to be triggered by a voltage signal. Las instantáneas más recientes de las hojas de plástico individuales se muestran en un historial de visualización y se almacenan como parte de la documentación del proceso.
Este software documenta y analiza los datos de temperatura.
Tiempos de ciclo óptimos, volumen de desechos reducido
Una clara ventaja de la aplicación de la cámara termográfica optris PI en el Grupo Gubesch es la optimización de la producción gracias a un control fiable de la temperatura para ajustar y regular los calefactores radiantes. La aplicación de las cámaras termográficas PI permite alcanzar tiempos de ciclo óptimos de 90 segundos con la máxima potencia calorífica posible. Esto ha permitido maximizar el rendimiento y la productividad.
“Con un perfil de temperatura constante,
la chatarra en la producción se redujo sustancialmente”,
explica Thomas Müller-Lenhardt, satisfecho con la mejora.
Sin embargo, para el Grupo Gubesch, la principal ventaja es garantizar una alta calidad. La regulación óptima de la temperatura de calentamiento permite satisfacer las elevadas exigencias de calidad de los clientes, lo que se traduce en su fidelidad y en un mayor volumen de pedidos.
La fiabilidad de los productos Optris es convincente
“La elección de optris PI fue un paso obvio para el Grupo Gubesch. Dado que los pirómetros para unidades de plegado en procesos de plegado ya estaban bien probados en el negocio, también se seleccionaron dispositivos Optris fiables para la nueva producción en serie”, informa Andreas Theilacker, Director Regional de Ventas de Optris. “La amplia gama de dispositivos de medición por infrarrojos, accesorios y opciones de software resultó ser una ventaja”.
Optris no sólo ofrece soluciones de cámaras termográficas para aplicaciones industriales (IP 67, por ejemplo, también con enchufes industriales), sino también componentes importantes como carcasas de refrigeración o una sencilla integración en las instalaciones a través de la interfaz USB. El software de la cámara, completo y sin licencia, para el análisis térmico de imágenes y el uso gratuito de las interfaces de software (puerto COM, DLL) para transmitir los datos relevantes al software de usuario fueron factores adicionales a la hora de seleccionar la cámara termográfica optris PI para la aplicación.
Las ventajas de un vistazo
- Visualización del perfil de temperatura a través de la lámina de plástico
- Regulación sencilla de las temperaturas del calefactor radiante
- Reducción de los tiempos de ciclo
- Alcanzar la mayor utilización posible de la planta y del volumen de producción
- Minimización de los defectos de producción
- Garantizar una alta calidad para satisfacer y fidelizar a los clientes
Autores
Dr. Thomas Müller, Grupo Gubesch
Jefe de I&D
Dipl.-Ing. Andreas Theilacker, Optris
Director Regional de Ventas
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