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CASO PRÁCTICO

Mecanizado CNC preciso de modelos 3D avanzados

El centro de mecanizado Lambda GT de FANUM está equipado con Siemens totalmente digital Sistema de control numérico SINUMERIK ONE. Ofrece un excelente rendimiento donde se requiere un alto nivel de estabilidad y precisión de mecanizado bajo todas las condiciones de carga de la máquina CNC.

FANUM es un fabricante líder europeo de máquinas CNC para procesar materiales como madera, plásticos y aluminio. La compañía ofrece docenas de tipos de máquinas adaptadas a las necesidades del cliente. Estas máquinas son ampliamente utilizadas en la producción de productos especializados, componentes de muebles, así como casas y estructuras de madera. El producto estrella de Fanum es el tecnológicamente avanzado Centro de mecanizado Lambda GT de cinco ejes.

Construcción del dispositivo y su aplicación

El centro de mecanizado Lambda GT producido por FANUM está diseñado para el mecanizado complejo de componentes espaciales. La máquina permite el fresado CNC preciso de los modelos utilizados en la producción de elementos laminados, moldes de inyección y moldes de fundición. Permite el mecanizado 3D en un sistema interpolado de cinco ejes de materiales como madera y materiales a base de madera, plásticos, compuestos poliméricos, laminados, resinas y aluminio. Se puede utilizar tanto para el mecanizado de alta resistencia como para procesar varios tipos de moldes y modelos 3D hechos de materiales blandos y ligeros, como espuma de poliuretano o poliestireno.

“El centro de mecanizado Lambda GT se utiliza para fresado CNC preciso. Nuestros clientes lo utilizan, entre otras cosas, para fresar modelos de fundición 3D, fabricar moldes para termoformado en el procesamiento de plásticos y trabajar con laminados GRP utilizados en la producción de aviones, automóviles y barcos”.
explica Szymon Skorupski, Jefe del Departamento de Ventas de FANUM.

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El centro de mecanizado Lambda GT permite el mecanizado 3D en un sistema interpolado de cinco ejes en una amplia gama de materiales, desde madera y laminados hasta metales como el aluminio.

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Los componentes importantes de la máquina herramienta incluyen el cabezal de fresado, la mesa de trabajo y el pórtico móvil. La máquina no requiere carcasas protectoras adicionales.

Lambda GT es una fresadora CNC de cinco ejes con una base pesada que sirve como base para la mesa de trabajo y el sistema cinemático del portal que soporta el cabezal de fresado. Está construido como un pórtico espacial doble e integrado impulsado por dos servomotores sincronizados ubicados a ambos lados de la mesa de la máquina. Un elemento clave de la máquina herramienta es la tabla antes mencionada, cuyo tamaño puede variar según la aplicación, desde 3×2 m hasta 20×3 m. Otro componente importante del dispositivo es el pórtico móvil con un recorrido del eje Z que va de 700 mm a 1500 mm.

FANUM tiene muchos años de experiencia en el diseño de este tipo de equipos. Durante más de una década, este tipo de diseño de centro de mecanizado ha demostrado ser altamente efectivo en la producción de modelos de fundición, perfiles de aluminio de gran tamaño y en mecanizado compuesto. La máquina es adecuada donde sea importante un diseño abierto y la facilidad de carga y descarga de la mesa de trabajo.

“El Lambda GT está equipado con un pórtico móvil doble, lo que garantiza una rigidez inigualable y una estructura compacta. Como resultado, la máquina no requiere recintos de protección adicionales. Estas características de diseño funcional son particularmente importantes cuando se mecanizan modelos altamente precisos y complejos hechos de materiales duros”.
enfatiza Wojciech Wójcik, copropietario de FANUM.

SINUMERIK ONE y el gemelo digital

El centro de mecanizado Lambda GT ha sido equipado con el último sistema de control numérico totalmente digital de Siemens. SINUMERIK ONE, el controlador PLC SIMATIC S7-1500F y los sistemas de accionamiento SINAMICS S120 son responsables del control integral de la máquina, la ejecución de programas tecnológicos de mecanizado y la garantía de la seguridad de la máquina herramienta, al tiempo que cumplen con los estándares modernos de digitalización de producción.

El sistema de control numérico SINUMERIK ONE de Siemens establece un nuevo estándar en el mundo cada vez más digitalizado de la fabricación CNC. Nuestro cliente, una empresa internacional en el sector de tecnología de metrología con sede en el Reino Unido, no tenía dudas durante el proceso de prototipado, configuración y adquisición de una nueva máquina herramienta para fines de investigación y desarrollo de que SINUMERIK ONE era el sistema de control capaz de cumplir con todos los requisitos tecnológicos.
Szymon Skorupski, Jefe del Departamento de Ventas, FANUM

Una característica clave de la solución proporcionada por FANUM no es solo el proceso de mecanizado preciso garantizado por el Lambda GT, sino también la capacidad de utilizar simulaciones avanzadas ya en la etapa de preparación del programa tecnológico. Gracias a la funcionalidad del software y a la excelente integración del software de medición con Sistema de control SINUMERIK ONE, es posible implementar una amplia gama de ciclos de medición, así como crear otros nuevos.

“El programa de mecanizado se prepara en software CAD/CAM. Luego, el cliente tiene la posibilidad de verificar el proceso de mecanizado y el comportamiento de la máquina a través de la simulación en el entorno virtual del gemelo digital de la máquina herramienta. Si se requiere alguna corrección en el programa de mecanizado, el gemelo digital permite una simulación remota precisa del rendimiento del programa y los cambios introducidos”.
— explica Wojciech Wójcik.

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El centro de mecanizado Lambda GT utiliza una gama de soluciones Siemens, incluidos los sistemas de accionamiento SINAMICS S120, la computadora industrial SIMATIC NANO BOX PC y las fuentes de alimentación estabilizadas SITOP.

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El dispositivo utiliza el sistema de control numérico SINUMERIK ONE totalmente digital, que resulta eficaz siempre que se requiera un alto nivel de estabilidad y precisión de mecanizado.

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El sistema SINUMERIK ONE, el controlador PLC SIMATIC S7-1500F y las unidades SINAMICS S120 son responsables del control integral de la máquina y la ejecución de programas tecnológicos de mecanizado.

Un gemelo digital creado en las plataformas Siemens — Create MyVirtual Machine y Run MyVirtual Machine, junto con el módulo SIMIT y NX Mechatronic Concept Designer (MCD) — permite la simulación de señales discretas y procesos continuos. Estas herramientas permiten la verificación del funcionamiento de entradas/salidas digitales y analógicas que cooperan con los sensores de la máquina, así como sus dispositivos periféricos. También proporcionan la capacidad de reproducir la física completa de un cuerpo rígido, incluidas las fuerzas inerciales que actúan sobre el sistema cinemático en una máquina herramienta.

“Teniendo en cuenta las características de los productos FANUM, estas son máquinas innovadoras y hechas a medida. En el caso del centro de mecanizado Lambda GT, el gemelo digital garantiza la replicación completa del sistema de control numérico real de la máquina, el funcionamiento del controlador PLC, el procesamiento de datos de la unidad, el panel del operador, así como los dispositivos periféricos”.
dice Karol Staworko, Director del Departamento de Desarrollo de Ventas de Siemens Poland.

“Gracias a esto, el cliente obtiene la capacidad de verificar la exactitud del proceso de producción en un entorno virtual y no tiene que aprender de los errores. Esto hace posible acelerar el proceso de implementación de una nueva pieza para el mecanizado, minimizar el tiempo de inactividad y el tiempo de cambio de máquina. También reduce significativamente el riesgo de colisiones de máquinas. Lo más importante, gracias al gemelo digital de la máquina herramienta, el cliente puede determinar el tiempo de mecanizado con el más alto nivel de precisión logrado hasta la fecha”.
añade.

Colaboración de FANUM con Siemens

Los ingenieros de FANUM enfatizan la calidad y confiabilidad de las soluciones de Siemens utilizadas en las máquinas de la compañía, incluido el Lambda GT.

Tanto para nosotros como para nuestros clientes, la alta calidad de los componentes Siemens, su innovación y la facilidad de acceso al soporte técnico y tecnológico, así como al servicio, incluido el soporte remoto, son esenciales.
Wojciech Wójcik, copropietario, FANUM

“Actualmente, cooperamos con Siemens en el área de máquinas de clase premium y de propósito especial. Nuestra cartera de máquinas se está expandiendo y están surgiendo nuevos clientes con nuevos desafíos. Con Siemens, su oferta de hardware, software y soporte, sabemos que las expectativas modernas del mercado están dentro de nuestras capacidades de ingeniería. Esto asegura un crecimiento sostenible tanto para nuestra compañía como para nuestros clientes, mientras que aspectos como la producción eficiente y rentable, así como la ciberseguridad se mantienen al más alto nivel”.
agrega Wojciech Wójcik, copropietario de FANUM.

En 2023, FANUM utilizó el último sistema de control Siemens SINUMERIK ONE por primera vez en su centro de mecanizado de cinco ejes, entre otras razones debido a un requisito del cliente. A lo largo de todo el proceso de producción de la máquina y la posterior implementación en el sitio del cliente, los ingenieros de FANUM recibieron el apoyo completo de Siemens.

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Las máquinas creadas por FANUM son soluciones “a medida”, totalmente adaptadas a las necesidades de los clientes de la compañía.

La implementación del sistema de control SINUMERIK ONE nos ha abierto la puerta a una amplia gama de clientes potenciales en las industrias automotriz y aeroespacial, para quienes el uso de esta solución es un requisito necesario. Estas pocas implementaciones conjuntas nos han hecho darnos cuenta de la gran versatilidad y flexibilidad del sistema SINUMERIK ONE, así como de la amplia gama de sus posibles aplicaciones. Este sistema de control funciona de manera excelente en estas áreas.
Szymon Skorupski, Jefe del Departamento de Ventas, FANUM