¿Máquina de palanca o de dos platinas? Comparación de los sistemas de sujeción en la fundición a presión
Toda máquina de fundición a presión debe mantener el molde cerrado mientras se inyecta el metal a alta presión. La forma de hacerlo depende del sistema de sujeción. Las máquinas de palanca utilizan un sistema de articulación mecánica y la elasticidad de las barras de sujeción; las máquinas de dos placas bloquean las barras de sujeción y generan fuerza de forma hidráulica. Ambos principios han demostrado su eficacia, pero difieren en cuanto a diseño, espacio ocupado, configuración y mantenimiento.
¿Cuál es la diferencia entre el sistema de sujeción de palanca y el de dos platinas?
Una máquina de palanca tiene tres platinas. Un cilindro hidráulico tensa un sistema de articulación hasta que queda casi completamente extendido; esto pretensa las barras de sujeción y genera la fuerza de sujeción de forma mecánica. Una máquina de dos platinas no tiene platina trasera ni articulación. La platina móvil está fijada a las barras de unión, y unos cilindros hidráulicos de carrera corta generan entonces la fuerza de sujeción.
El sistema más adecuado depende del tamaño de la máquina, las dimensiones del troquel, el espacio disponible en la planta y las capacidades de mantenimiento de la misma, más que del principio en sí mismo.
Cómo funciona una unidad de sujeción de palanca
La máquina de palanca de rodillo consta de una placa fija, una placa móvil y una placa trasera, unidas por barras de unión. Entre la placa móvil y la trasera se encuentra el mecanismo de palanca de rodillo. Un cilindro hidráulico relativamente pequeño mueve el mecanismo; a medida que se acerca a su posición extendida, la ventaja mecánica aumenta notablemente. Cuando las mitades del troquel se unen, el mecanismo continúa hasta su posición de bloqueo y estira las barras de unión de forma elástica. Este estiramiento es lo que genera la fuerza de sujeción.
Dado que la fuerza depende de cuánto se estiran las barras de unión, la distancia entre las placas debe ajustarse a la altura del troquel. Esto se consigue desplazando la placa trasera a lo largo de las barras de unión mediante el ajuste de la altura del troquel. La dilatación térmica del troquel durante la producción modifica la precarga efectiva, por lo que la fuerza de sujeción debe supervisarse y reajustarse cuando sea necesario.
Resistencias típicas
Movimientos rápidos de cierre y apertura, una posición bloqueada mecánicamente y un volumen hidráulico relativamente pequeño para el movimiento de sujeción.
Puntos típicos de desgaste
Pasadores y casquillos del sistema de articulación, lubricación, el mecanismo de ajuste de la altura del troquel y una carga desigual de las barras de cierre provocada por el desgaste o una desalineación.
Cómo funciona una unidad de sujeción de dos platinas
Una máquina de dos platinas solo cuenta con la platina fija y la platina móvil. Los cilindros de traslación mueven rápidamente la platina móvil hasta la posición cerrada. A continuación, los elementos de bloqueo, como las tuercas divididas de la platina móvil, se acoplan en las ranuras de las barras de unión. Por último, los cilindros de sujeción de carrera corta aplican la fuerza de sujeción tirando de las barras de unión.
Dado que la fuerza se genera hidráulicamente, puede ajustarse mediante la presión y no depende de una precarga mecánica en el mismo sentido. Las diferentes alturas de troquel se adaptan dentro del rango de bloqueo de las barras de unión, en lugar de mediante un ajuste independiente de la altura del troquel. Al carecer de placa trasera y articulación, la máquina suele ser más corta que un diseño de palanca comparable.
Ventajas típicas
Longitud compacta, fuerza de cierre ajustada directamente mediante presión y, dependiendo del diseño, buen acceso a la zona del troquel.
Puntos típicos de desgaste
Tuercas de bloqueo y ranuras de las barras de sujeción, juntas de los cilindros de sujeción, comportamiento de mantenimiento de la presión y los sensores que controlan el bloqueo y la posición.
Máquinas de palanca y de dos platinas, una al lado de la otra
| Criterio | Máquina de palanca | Máquina de dos platinas |
|---|---|---|
| Generación de fuerza | Mecánica, mediante el estiramiento elástico de las barras de sujeción | Hidráulica, mediante cilindros de sujeción tras el bloqueo |
| Placas | Tres (fija, móvil, trasera) | Dos (fija, móvil) |
| Ajuste de la altura del troquel | Ajuste de la altura del troquel en la platina trasera | Dentro del rango de bloqueo de las barras de sujeción |
| Longitud de la máquina | Mayor debido al sistema de articulación y a la platina trasera | En general, más compacta |
| Ajuste de la fuerza | Mediante precarga; depende de la temperatura del troquel | Mediante presión hidráulica |
| Aspectos principales del mantenimiento | Articulación, lubricación, mecanismo de ajuste | Sistema de bloqueo, juntas de los cilindros, sistema hidráulico |
La sujeción mediante palanca oscilante se ha generalizado desde hace tiempo en máquinas de fundición a presión de distintos tamaños. Varios fabricantes ofrecen diseños de dos placas, a menudo en máquinas de mayor tamaño, en las que la longitud reducida y la ausencia de un pesado sistema de articulación resultan especialmente notables. Una máquina más corta también puede simplificar la disposición de los equipos periféricos, como los robots de extracción y los pulverizadores; nuestro artículo «Automatización en la célula de fundición a presión» describe el equipamiento típico que rodea a la máquina.
Qué implica el sistema de sujeción a la hora de comprar una máquina de segunda mano
En el caso de una máquina de segunda mano, el principio de sujeción cambia principalmente en cuanto a qué aspectos hay que fijarse durante la inspección. En las máquinas de palanca, el juego en el mecanismo de articulación suele manifestarse como un alargamiento desigual de las barras de sujeción o rebabas en un lado del troquel. En las máquinas de dos platinas, el estado de los elementos de bloqueo y la capacidad de los cilindros de sujeción para mantener la presión son fundamentales.
En ambos casos, medir la deformación de las barras de sujeción bajo la fuerza máxima de sujeción proporciona información objetiva sobre la distribución de la fuerza. Si se detecta desgaste, una revisión específica de la unidad de sujeción suele bastar para restaurarla; FISS ofrece servicio técnico y asistencia para máquinas de fundición a presión de segunda mano.
Puntos de inspección de la unidad de sujeción
- Se ha comprobado el principio de sujeción y la fuerza de sujeción nominal según la documentación
- Se ha comparado la distancia entre las barras de sujeción y el rango de altura del troquel con el propio troquel
- Tensión de las barras de sujeción medida en todas las barras bajo la fuerza de sujeción máxima
- Palanca: holgura en pasadores y casquillos; funcionamiento del sistema de lubricación
- Mecanismo de palanca: el ajuste de la altura del troquel se realiza con suavidad en todo el rango
- De dos platinas: tuercas de bloqueo y ranuras de las barras de sujeción sin daños
- Máquina de dos platinas: los cilindros de sujeción mantienen la presión sin pérdidas apreciables
- Paralelismo de las placas medido en posición cerrada
- Se ha comprobado el espacio en planta y el acceso a los elementos periféricos para la disposición prevista
Preguntas frecuentes
¿Hay algún sistema de sujeción que sea, en general, mejor?
No. Ambos principios están consolidados en la fundición a presión. La elección adecuada depende del tamaño de la máquina, el molde, la disposición y las capacidades de mantenimiento.
¿Por qué varía la fuerza de sujeción en una máquina de palanca durante la producción?
A medida que el troquel se calienta, se expande y aumenta la dilatación de las barras de sujeción en la posición de cierre. Sin supervisión ni reajuste, la fuerza real puede desviarse del valor de consigna.
¿Influye el sistema de sujeción en la calidad de la pieza fundida?
Indirectamente. Una fuerza de sujeción desigual o insuficiente puede provocar rebabas y desviaciones dimensionales. Lo importante es que la fuerza sea adecuada y se distribuya de manera uniforme, independientemente del principio.
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