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ALPLA - Procesos de producción estables gracias a las mediciones de calidad en la máquina

Grupo Alpla

Las mediciones de alta precisión de Cimatron refuerzan los procesos

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Para nosotros, es especialmente importante que los expertos en software de Cimatron escuchen siempre nuestros deseos, sugerencias y necesidades. Nos escuchan con mucha atención y también ponen en práctica las sugerencias con prontitud. De este modo, obtenemos rápidamente soluciones prácticas para nuestros retos.
Tim Helbock, Desarrollador en Alpla Toolmaking

En el grupo familiar Alpla de Hard (Vorarlberg), los sistemas de envasado de alta calidad son uno de los productos fabricados. En el taller de moldes de la planta mai del grupo, los fabricantes de herramientas construyen principalmente moldes de soplado para botellas de PET y moldes de inyección para los tapones de rosca que las acompañan. Para obtener la coherencia de datos necesaria y un alto nivel de estabilidad y seguridad de los procesos, los expertos en fabricación de moldes de inyección confían en el sistema CAD/CAM Cimatron.

La sede central del Grupo Alpla en Hard, Vorarlberg (Austria), alberga también la principal fábrica de moldes de la empresa. Los fabricantes de moldes producen principalmente moldes de soplado para botellas de PET y moldes de inyección de alta cavidad para los tapones de estas botellas, pero también tapones para otros envases alimentarios o incluso cosméticos. El trabajo de los fabricantes de moldes se caracteriza por su alta precisión y, en particular, por su exacta repetibilidad, especialmente en la producción de las cavidades de los complejos moldes de inyección.

Cimatron proporciona datos imprescindibles para la automatización en el taller de herramientas de Alpla. Los electrodos, que son manipulados por robots Kuka, se crean en una célula de fresado Hermle que incluye dos Hermle C 42 U y una fresadora Röders RXP 950 DSH HSC de alta precisión. - Imagen: Pergler Media

"Nuestro taller de moldes tiene un nivel de automatización muy alto", explica Tim Helbock, desarrollador de Alpla. "Entre otras cosas, operamos una línea de electroerosión totalmente automatizada que incluye cuatro máquinas de electroerosión por penetración, así como máquinas de medición por coordenadas de Zeiss y una lavadora MAFAC en un sistema de automatización Erowa. Un sistema de automatización Hermle alberga dos centros de mecanizado universales Hermle C 42 U para el mecanizado de aceros no templados y una fresadora Röders RXP 950 DSH HSC para el fresado de electrodos y duro."

Ambas líneas funcionan de forma totalmente automática y Cimatron suministra los programas y los datos importantes para la comunicación con el sistema de gestión de trabajos CERTA de la línea Erowa y el sistema Soflex de la célula de fresado. El sistema de gestión de herramientas TMS de Zoller también intercambia sus datos con Cimatron en tiempo real. Las excelentes interfaces del paquete CAD/CAM garantizan una gran coherencia de los datos. Además, Cimatron suministra datos para el intercambio con el sistema ERP Plantool, lo que permite una planificación de la producción transparente y actualizada en el sistema de control de la producción. Los conocimientos de fabricación de herramientas de Alpla llegaron a la empresa hace unos diez años con la adquisición de la empresa externa de fabricación de herramientas M S, también ubicada en Hard y con la que Alpla ya mantenía una larga colaboración.

El nuevo departamento, que desde entonces ha crecido hasta alcanzar los 50 empleados, empezó con los seis empleados de este taller de herramientas. Desde el principio, el objetivo fue hacer un uso adecuado de las posibilidades digitales de la Industria 4.0 allí donde tuviera sentido hacerlo. Esto requiere un potente software como columna vertebral de la producción. Los responsables tomaron aquí una decisión muy consciente a favor de Cimatron.

La pinza del robot coloca el electrodo en bruto en la zona de trabajo de la fresadora Röders RXP 950 DSH HSC. Cimatron y Soflex interactúan para garantizar que la máquina carga el programa de fresado adecuado y puede comenzar el mecanizado. - Imagen: Pergler Media

La entrada en Cimatron se hizo en su día a través de las funciones CAD, que se ajustaban exactamente a las necesidades del nuevo taller interno de herramientas y matrices. Hoy en día, sin embargo, la parte CAM es al menos igual de importante: gracias al alto nivel de conocimientos de los especialistas en postprocesamiento de Cimatron, los programas son muy precisos y la simulación del mecanizado también se ajusta exactamente a la realidad. El paquete de software es la columna vertebral de datos que proporciona a todas las máquinas información válida y actualizada.

En Alpla, el sistema juega a su favor, sobre todo en el ámbito de los electrodos, los montajes y el soporte. "Lo que siempre nos fascina es lo mucho que saben de máquinas los especialistas de Cimatron: son auténticos fenómenos en el mejor sentido", revela Helbock. "Ponen a prueba los límites de las máquinas y, al hacerlo, garantizan procesos eficientes y productivos que también son estables y seguros".

Antes del mecanizado, Cimatron compara los programas de fresado con todos los datos relevantes y comprueba que no haya colisiones. El gemelo digital trabaja, entre otras cosas, con los datos reales de las herramientas procedentes de la gestión de herramientas de Zoller. - Imagen: Pergler Media

En Alpla, los especialistas en herramientas erosionan tanto con electrodos de grafito como de cobre. "Para geometrías 3D, los electrodos de grafito son la mejor opción para nosotros", explica Helbock. "Para secciones de moldes con superficies de sellado, sin embargo, seguimos confiando en los electrodos de cobre - esto permite superficies perfectamente selladas". Los electrodos de cobre se crean principalmente en la fresadora RXP 950 DSH HSC de Röders.

En este caso, las tolerancias son de un solo dígito. Y para garantizar que las desviaciones de la dimensión nominal no puedan afectar a las operaciones posteriores, sería una gran ventaja para los fabricantes de herramientas medir los electrodos fresados mientras aún se están sujetando en la línea de automatización. Esto permitiría realizar correcciones de forma rápida y precisa.

Negro o rojo: el uso previsto lo decide: A los fabricantes de moldes les gusta utilizar electrodos de grafito para geometrías 3D complejas. Pero cuando se trata de sellar superficies, por ejemplo, los expertos en moldes siguen apostando por los electrodos de cobre. - Imagen: Pergler Media

"Sin embargo, no tenemos una máquina de medición de coordenadas integrada en nuestra línea de fresado", subraya Helbock. "Así que para medir, primero tendríamos que llevar el electrodo a la máquina de medición en la línea de electroerosión o en la sala de medición, medirlo allí y luego transferirlo de nuevo a la línea de fresado para cualquier corrección necesaria. Pasos manuales que cuestan tiempo y perturbarían gravemente el proceso, por lo demás muy automatizado, de nuestra producción."

La alternativa llegó en forma de la nueva fresadora Röders RXP 950 DSH HSC integrada en la célula de fresado: "Esta máquina aporta el alto nivel de precisión necesario, lo que permite realizar mediciones de calidad completas en la máquina", explica Helbock. "Cimatron genera los puntos de medición pertinentes a partir de los datos geométricos de la pieza y los transmite a la máquina Röders. Esto nos permite comprobar las dimensiones de las piezas inmediatamente después del mecanizado."

En la célula de fresado del taller de herramientas de Alpla, un robot Kuka suministra trabajo a los dos centros de mecanizado universales Hermle C 42 U y a una fresadora HSC de alta precisión Röders RXP 950 DSH. - Imagen: Pergler Media

Esto se hace rápidamente y en la misma configuración. Y las desviaciones de los resultados de medición de los Röders de alta precisión en comparación con los de las máquinas de medición de coordenadas son mínimas, por lo que son una variable válida para evaluar las piezas de trabajo.

A menudo, sin embargo, todo encaja ya después del fresado en Alpla, y las correcciones suelen ser innecesarias. Pero la medición aumenta la fiabilidad de los procesos posteriores. A diferencia de la medición en la máquina de Röders, las máquinas de medición de coordenadas de la sala de medición se programan actualmente in situ - aquí Helbock ve un potencial definitivo en una integración en Cimatron, ya que el software ofrece un amplio soporte para las máquinas de medición utilizadas en Alpla.

Los moldes complejos de gran cavidad para tapones de cierre dominan la fabricación de moldes de inyección en el taller de moldes de Alpla. La alta repetibilidad es importante para los nidos de molde; después de todo, cada pieza debe ser exactamente igual independientemente de la cavidad en la que se inyecte. - Imagen: Pergler Media

La alta fiabilidad y estabilidad de los procesos en Alpla es sistemática. Los matriceros simulan todos los programas y los comprueban en Cimatron para asegurarse de que no haya colisiones. Y no cabe duda de que van al límite con sus programas. "Ocurre una y otra vez que desconectamos la comprobación de colisiones en la máquina para ganar margen de maniobra adicional: si la simulación de Cimatron nos dice que el mecanizado encaja, podemos fiarnos al cien por cien", explica Helbock. "Esto amplía nuestras opciones de mecanizado".

La mayoría de las piezas se fabrican sin personal, incluidos todos los electrodos. Después de cada operación de mecanizado, se comprueba el desgaste y la rotura de las herramientas con un láser Blum. "En el proceso, hemos determinado que si hay desviaciones de más de 2 mm, pondremos el pedido en espera para que un empleado pueda comprobar la pieza", dice Helbock, explicando el procedimiento establecido junto con los expertos de Cimatron. "En el caso de desviaciones mayores, detenemos la máquina por completo como medida de precaución para evitar un mecanizado fuera de tolerancia o incluso daños en la línea de producción. Después de todo, la causa podría ser algo más grave".

Alpla es una de las empresas líderes en el desarrollo y la producción de soluciones innovadoras de envasado de plástico. Su cartera incluye sistemas de envasado, botellas, cierres y piezas moldeadas por inyección para una amplia gama de industrias. - Imagen: Pergler Media

No cabe duda de que Cimatron sigue teniendo un potencial que aún no se aprovecha en Alpla. Gracias a un contacto muy estrecho y activamente utilizado con los expertos en software de Cimatron, los fabricantes de moldes se abren constantemente nuevas posibilidades, por un lado, pero por otro, con sus amplios conocimientos prácticos, también ayudan a la casa de software a mejorar continuamente las funciones del paquete CAD/CAM y a ampliar su alcance.

Los fabricantes de moldes generan los puntos de medición para la medición de la calidad en la Röders RXP 950 DSH directamente desde Cimatron. La medición en proceso garantiza la estabilidad y fiabilidad de los procesos posteriores y asegura la alta precisión de las superficies de sellado en los moldes de inyección. - Imagen: Pergler Media

"Para nosotros es especialmente importante: Los expertos en software de Cimatron siempre están abiertos a nuestros deseos, sugerencias y necesidades", subraya Helbock. "Nos escuchan con mucha atención y, además, ponen en práctica algunas de las sugerencias con prontitud. Así conseguimos soluciones viables a nuestros retos muy rápidamente". Cimatron incorpora rápidamente esos cambios en la siguiente versión actual del software, de modo que las innovaciones útiles están rápidamente a disposición de todos los usuarios de Cimatron. "De este modo, todos los usuarios pueden beneficiarse", resume Helbock. "Con esta estrategia, Cimatron reconoce muy rápidamente las demandas actuales del sector y puede hacer que los usuarios estén preparados para los nuevos retos constantes de la competencia con soluciones orientadas a la práctica."

Los trabajadores de Alpla preparan los electrodos en bruto y los transfieren a la línea de fresado automatizada. Todo lo demás tiene lugar sin intervención del operario: el robot Kuka se encarga de las piezas. Y gracias a la medición durante el proceso en el Röders, se garantiza una alta fiabilidad del proceso. - Imagen: Pergler Media
Cimatron genera los puntos de medición pertinentes a partir de los datos geométricos de la pieza y los transmite a la máquina Röders. Esto permite comprobar las dimensiones de las piezas inmediatamente después del mecanizado.
Tim Helbock, Desarrollador en Alpla Toolmaking

Perfil

Grupo Alpla

Alpla es uno de los principales protagonistas en el desarrollo y la producción de soluciones innovadoras de envases de plástico. Sus 22 100 empleados, repartidos ya por 177 emplazamientos en todo el mundo, producen innovadores sistemas de envasado, botellas, cierres y piezas moldeadas por inyección para los sectores más diversos. La tradición como empresa familiar, las tecnologías de vanguardia del Grupo, así como los conocimientos y el compromiso de los empleados caracterizan a la empresa y sus productos. La sostenibilidad y el uso cuidadoso de los recursos son los fundamentos de las actividades empresariales de la empresa. Con más de 25 años de experiencia en el reciclaje y sus propias plantas de reciclaje, Alpla contribuye a que los plásticos permanezcan en el ciclo de los materiales.


ENFOQUE

Medidas de calidad en la máquina

El software CAD/CAM Cimatron permite realizar mediciones muy precisas de dimensiones específicas en máquinas CNC correspondientemente precisas. Para ello se dispone de diferentes ciclos de medición. En Alpla, los fabricantes de herramientas miden tanto los electrodos como las piezas fresadas en duro en una Röders RXP 950 DSH, que proporciona la precisión requerida de fábrica. Los resultados de medición en la pieza que están fuera de la tolerancia se marcan en consecuencia en el informe de medición generado automáticamente. Además, se comprueba el desgaste y la rotura de cada herramienta después del mecanizado. En función de los resultados de medición, se activan diferentes acciones de seguimiento para que se produzca el menor número posible de tiempos de inactividad.


PUNTO DE VISTA

De la práctica a la práctica

El estrecho contacto entre usuarios y desarrolladores de software es una gran ventaja, especialmente con un sistema CAD/CAM como Cimatron, para todas las partes. Si los desarrolladores de software están abiertos a sugerencias sensatas y las procesan con rapidez, los usuarios reciben rápidamente soluciones viables a sus problemas. Y no hay nada mejor para una empresa de software que unos usuarios comprometidos y experimentados señalen el potencial de mejoras, ampliaciones y adiciones. Una colaboración a la altura de los ojos que beneficia a todos los usuarios del paquete CAD/CAM.

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