Unión de chapas y perfiles

Transcripción

1 Unión de chapas y perfiles sin aportación de material Procedente de Suiza ATTEXOR Clinch Systems SA

2 ATTEXOR Clinch Systems SA Clinchado: caracteristicas generales El clinchado es un proceso que permite unir chapas por deformación del material en frío. Ésto produce un anclaje mecánico entre dos o más capas. Se pueden unir chapas y perfiles tratados sin causar deterioro alguno. La técnica de unión SPOT CLINCH se puede utilizar para unir materiales tales como acero y acero inoxidable, aluminio y/o materiales no ferrosos, siendo además un proceso de coste reducido y respetuoso del medioambiente. Según el equipo SPOT CLINCH que se utilice, el punto de clinchado resultante será redondo o rectangular. El punto de unión redondo SR, sin corte de la chapa, es estanco al gas. Como consecuencia, protege más el acabado y proporciona una gran resistencia a la corrosión y al desgaste. El punto de unión rectangular ST es el resultado de un proceso combinado de corte y deformación. Está pensado especialmente para uniones multicapas (hasta 5 y más) y de materiales más duros tales como el acero inoxidable. Punto rectangular, ST Punto redondo, SR Ventajas del sistema de fijación SPOT CLINCH Control no destructivo de los puntos de unión No son necesarios elementos de unión adicionales Consumo reducido de energía Sin adulteración térmica de la zona de unión Sin deterioro en el tratamiento de superficie Costes de mantenimiento reducidos Posibilidad de intercalar plásticos o adhesivos entre las dos piezas a unir Muy buena productividad en serie Lugar de trabajo respetuoso del medioambiente Ausencia de humo y de chispas, muy poco ruido No son necesarios trabajos previos ni posteriores, como por ejemplo realizar trabajos de limpieza posteriores o quitar restos de productos que se depositan alrededor del punto de unión. El punto de clinchado Durante el proceso de clinchado SPOT CLINCH, los materiales a unir se sitúan entre un punzón y una matriz. Cuando el punzón desciende, un pisador mantiene unidas las piezas. El punzón penetra en el material hasta un tope mecánico. Una vez que las chapas están en contacto con la matriz, el punzón ejerce presión sobre el material, que fluye lateralmente por la apertura de las paredes móviles de la matriz. La deformación local así realizada crea un anclaje mecánico entre las piezas. El punzón regresa luego a la posición inicial. En este caso, el pisador actúa de extractor del punzón asegurando la separación limpia del punzón y la pieza. Entonces, la pieza puede retirarse de la matriz. Las paredes móviles vuelven a cerrarse gracias a un muelle. El sistema de unión SPOT CLINCH puede incorporarse a sistemas de prensa ya existentes o a máquinas especiales fabricadas de acuerdo a los requerimientos del cliente. Puede utilizarse para realizar uno o varios puntos simultáneamente y puede integrarse en máquinas manuales y en equipos y sistemas robotizados. 1

3 Variables que influyen en la calidad del punto de clinchado Comparado con otras técnicas de unión, el clinchado se caracteriza por 4 aspectos fundamentales: Ductilidad del material: en general, los valores de ductilidad requeridos son del 20% para un punto de unión rectangular (corte parcial) y del 30% para un punto de unión redondo. Acceso por ambos lados: necesario para hacer presión sobre el material entre el punzón y la matriz. Cuando se unen chapas de diferentes espesores, la calidad y resistencia del punto es mejor si se sitúa el punzón sobre la capa de mayor espesor Una vez formado el punto de unión, el parámetro más importante es el espesor residual en el fondo, St, directamente relacionado con la resistencia del punto de unión. Parámetros y control del punto de clinchado Se puede controlar un punto SPOT CLINCH fácilmente midiendo el espesor residual. Estos valores han sido predeterminados para cada aplicación durante ensayos en laboratorio y luego anotados, con un número de ensayo, en un informe de ensayos. A través de la medición de estas cotas y de su comparación con las tolerancias de referencia, se puede garantizar un buen punto de clinchado sin necesidad de realizar ningún control destructivo. La cota residual X (St) se mide manualmente con un comparador estándar, como lo ilustra la foto. Esto permite realizar controles de calidad sobre muestras tomadas al azar sin interrumpir la producción. Monitorización del proceso Se puede utilizar un sistema de monitorización de proceso para controlar la calidad de cada punto de clinchado para una producción automatizada o en serie. Las señales procedentes de un sensor de fuerza, situado en la cabeza C, en combinación con un sensor de desplazamiento que mide la posición de la herramienta, producen en tiempo real una curva fuerza / desplazamiento para cada punto de unión clinchado. El software permite la programación de ventanas de verificación a lo largo de la curva, siendo la última el valor final de la unión terminada. En caso de desviación de la señal con respecto a las ventanas de referencia, se puede transmitir una señal de error al controlador de línea o al robot para parar la máquina y con fines de análisis estadístico. St Ø D Valor de resistencia de los puntos de SPOT CLINCH La resistencia al cizallamiento y la resistencia a la tracción son buenos medios para comparar el clinchado con otros sistemas de fijación tales como la soldadura por puntos, el remachado, el atornillado. El gráfico a la derecha ilustra los valores más comunes para el equipo estándar y el acero. La resistencia a la tracción y al cizallamiento depende del espesor de la chapa. Material: acero Resistencia = aproximadamente 300 N/mm² 1. SR 4, diámetro 5 mm 2. SR 04, diámetro mm 3a. ST 432, posicionado transversalmente con respecto a la dirección de la fuerza 3b. ST 432, posicionado longitudinalmente con respecto a la dirección de la fuerza Hacer un punto rectangular (ST) implica una dependencia direccional entre la geometría del punto y la resistencia del mismo. Para obtener una resistencia superior, la dirección de la fuerza en el caso del punto de unión rectangular debe ser transversal con respecto a la geometría del punto, (3a) en el gráfico, en vez de longitudinal (3b). El gráfico arriba también muestra que el aumento del diámetro del punto de unión (1 a 2) también aumenta la resistencia. 2

4 ATTEXOR Clinch Systems SA Los útiles SPOT CLINCH El elemento principal de un punto SPOT CLINCH es el juego de útiles de clinchado. Los juegos de útiles redondos estándar están disponibles en diámetro nominal 3, 4, 5, 6,, y 10 mm. Los útiles rectangulares estándar están disponibles en longitud nominal 3,4mm., 4,3 mm., 5 mm. y 6 mm. Las dimensiones no estándar están generalmente disponibles para diámetros de 1,0 a 10 mm. Se puede utilizar un portaútil múltiple para integrar conjuntos de útiles en máquinas portátiles o cabezas de clinchado modulares SPOT CLINCH o en una prensa, y así realizar varios puntos de clinchado a la vez. Concepción de una matriz móvil Una matriz móvil SPOT CLINCH está compuesta por un cuerpo de matriz y por paredes móviles. Un protector sostiene estas paredes contra la matriz y un muelle las vuelve a cerrar. Estas paredes pueden ser 2, 3 ó 4, según sean las necesidades de la aplicación. Pisadores El pisador desempeña dos funciones esenciales: mantener la chapa metálica plana durante el clinchado y empujar la chapa para separarla del punzón durante la extracción. Están disponibles pisadores estándar, ya que pueden ser diferentes las condiciones de accesibilidad para cada aplicación. Se puede hacer modificaciones especiales de acuerdo a necesidades específicas. Criterios de selección La selección de los útiles es la primer etapa durante el estudio de una nueva aplicación de clinchado, ya que determinará la fuerza de presión y por consiguiente las dimensiones de la unidad de fuerza de clinchado y de la cabeza de clinchado. Esta selección dependerá de: El espesor y el material de la chapa: cada útil tiene su propia gama de espesores para cada tipo de material. Accesibilidad y espacio: cuanto mayor el espesor del material, más grande debe ser el útil. Exigencia de resistencia: existe una relación directa entre las dimensiones del útil y la resistencia del punto. Se puede dar prioridad a obtener una resistencia máxima, o se puede minimizar el coste del equipo al seleccionar unos útiles más pequeños. Ubicación del punzón: cada vez que sea posible, el punzón siempre debe estar situado en la chapa de mayor espesor, lo que dará una mejor resistencia a la unión. Cantidad y tipos de capas: será mejor seleccionar un útil rectangular si se utiliza un material de baja ductilidad o si una misma aplicación comprende más de 2 capas, espesores diferentes o un espesor total variable. SC P S SC 0201FS SC 0201IP SC 0404IP SC 0301FS SC P S SC 00IP P PASS SC 00IP P S P 5 PASS P 100 PASS P100 S Compatibilidad de los útiles con el equipo Las cabezas de clinchado SPOT CLINCH han sido concebidas para utilizar en ellas diferentes útiles estándar. Existe una unidad de fuerza correspondiente con una fuerza de fijación apropiada para cada diámetro de matriz. Sea cual sea el diámetro o la anchura de la matriz, siempre estará disponible una cabeza de clinchado apropiada en la gama portátil o modular. 3

5 Selección de los útiles de acuerdo a la superficie del punto y el espesor del material El parámetro principal para dicha selección es la superficie del punto, que generalmente está definido por la geometría de la pieza a unir. La anchura o el diámetro de la matriz debe coincidir con la profundidad (A) para que la dimensión exterior de la matriz sea por lo menos igual. En el lado del punzón, la dimensión limitante será la profundidad de la pieza en contacto con el pisador. Se podrá entregar un pisador especial en caso de acceso limitado. TIPO DE HERRAMIENTA GEOMETRÍA DE LA ZONA CLINCHADA A (mm) B (mm) C (mm) D (mm) ESPESOR TOTAL (mm) FUERZA DE UNIÓN (kn) SR SR SR SR SR SR SR SR SR SR SR ST ST ST ST Útiles especiales ATTEXOR Clinch Systems suministra soluciones de clinchado especiales adaptadas a aplicaciones industriales específicas: Micro-útil de clinchado, que se utilizan en las industrias electrónica y relojera desde hace 15 años, con un récord de diámetro de matriz de 1,0 mm Útiles para contactos eléctricos, con diámetros que van desde 2 hasta 3 mm Útiles para filtros, ST402, para grandes espesores de material de tejido para filtros (industria de la ventilación) Útiles para conductos de ventilación, permitiendo un desplazamiento lateral rápido de la máquina Micro clinchado 4

6 ATTEXOR Clinch Systems SA Máquinas manuales portátiles SPOT CLINCH Nuestra amplia gama de máquinas de clinchado manuales y portátiles permiten su utilización en diferentes aplicaciones con un coste reducido. Una máquina manual SPOT CLINCH se compone de los siguientes elementos: Cabeza de clinchado: su concepción depende del modelo a utilizar según la aplicación. Conjunto de útiles. Suspensión giratoria o suspensión giroscópica completa. Multiplicador de presión con una relación de 1: = presión de aire comprimido/ presión hidráulica). Nota: No es necesario el multiplicador para las series IP, ya que son totalmente neumáticas. * un Conjunto de útiles. flexible de 2 m. (latiguillo hidráulico y tubos neumáticos protegidos en una manguera), con una variante de 3 m. * Equilibrador, según el peso de la cabeza de clinchado. * Unidad de Optimización de Control de Ciclo OCC (Optimized Cycle Controller) para un ciclo de clinchado rápido y automático. Instalación de una máquina de clinchado portátil A fin de evitar que se golpeen entre sí el multiplicador y el equilibrador, éstos han de estar instalados en un carro de rodadura común. Y al mismo tiempo es necesario mantener el cable de suspensión de la cabeza de clinchado perfectamente vertical encima de la zona de trabajo. Aire comprimido 6 bares / 5 psi Unidad de preparación de aire con filtro de agua * = Elementos opcionales Carril de rodadura Carro de rodadura Equilibrador La alimentación de aire debe ser seca, filtrada y regulada, con una dimensión mínima de ½" para asegurar que el tiempo de ciclo sea lo más corto posible. Multiplicador Cabeza de clinchado Punzón con pisador Todos los equipos SPOT CLINCH han sido concebidos para funcionar sin lubricante en la unidad de preparación de aire. Conjunto de latiguillos compuesto por flexible hidráulico y tubos neumáticos de accionamiento Suspensión giratoria Matriz Cómo elegir la máquina Una vez elegidos los útiles (página 4), las dimensiones y las características de la pieza a clinchar y la accesibilidad a la zona de clinchado serán los parámetros principales que determinarán la elección de la cabeza de clinchado. Perfiles angostos: Las ilustraciones de la derecha muestran la unión de armarios, cajas y piezas de grandes dimensiones. Estos equipos se aconsejan debido a su rapidez, su peso reducido y movilidad y por su gran productividad una productividad. SC 0201FS Estructura sobre una pared SC 0201FS Armario SC 01FS Armario Gama intermediaria: Para unir perfiles o bordes que requieren de una abertura más grande de las mordazas. Las mordazas de cierre rápido y seguro de los modelos IP son una solución perfecta para este tipo de uniones. SC 0404 IP - Cajas y conductos SC 0404 IP - Paneles de muros Estructuras de grandes dimensiones: Con frecuencia necesario hacer el punto de clinchado muy lejos del borde o pasar por encima de resaltos. Este tipo de máquina es la mejor solución en este caso, ya que se pueden entregar varias dimensiones y geometrías de cabezas en C que utilizan la misma unidad de fuerza. SC P PASS - Estructura de grandes dimensiones SC P PASS - Caja 5

7 Máquinas portátiles SPOT CLINCH Serie FS (con multiplicador): máquinas manuales ligeras y rápidas Máquinas ligeras y rápidas para unir bordes y paneles. Adecuadas para armarios, expositores refrigerados, máquinas expendedoras, congeladores, equipos de ventilación y para muchas otras aplicaciones. MODELOS SC 0201 FS SC 0201 FS V2 SC 0301 FS SC 01 FS SC 01 FS V1 Peso de la cabeza de clinchado (kg) Tiempo del ciclo (s) Abertura (mm) Profundidad de las mordazas (mm) Altura (mm) Espesor máximo, Acero (mm) Espesor máximo, Acero inox. (mm) Serie IP, totalmente neumática, mordazas de cierre rápido Máquinas de clinchado multiuso, recomendadas para aplicaciones con distancia media de acceso al punto de unión. Gran abertura con pre-recorrido seguro por cierre rápido manual o automático de la cabeza de clinchado (patente en trámite). Para numerosos sectores de aplicación: conductos de ventilación, HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning, o Calefacción, Ventilación y Aire acondicionado), aparatos, sector automóvil, etc. MODELOS SC 0201 IP SC 0404 IP SC 0404 IP V2 SC 04 IP SC 00 IP Peso de la cabeza de clinchado (kg) Tiempo del ciclo (s) Recorrido (mm) Abertura de las mordazas (mm) Profundidad de las mordazas (mm) Espesor máximo, Acero (mm) Espesor máximo, Acero inox. (mm) to to Serie PASS - Cabeza en C, multiuso, cabezas de clinchado de grandes dimensiones Máquinas hidráulica portátiles. Gama de cabezas de clinchado en C, equipada con el sistema opcional único de recorrido de aproximación pasivo PASS (Passive Approach Stroke System). El pre-recorrido es neumático y puede ser activado independientemente del recorrido de trabajo para obtener un recorrido de aproximación largo y seguro y para un posicionamiento más fácil de la máquina. Amplia gama de dimensiones de cabezas en C con profundidades de hasta 4 mm, para aplicaciones en todas las industrias, y en conjuntos y armarios de grandes dimensiones. MODELS SC 1106 P SC 1106 P SC 4006 P SC 06 P5 Peso de la cabeza de clinchado (kg) Tiempo del ciclo (s) Recorrido (mm) Abertura PASS (mm) Profundidad de las mordazas (mm) Espesor máximo, Acero (mm) Espesor máximo, Acero inox. (mm) Las descripciones técnicas de todos nuestros modelos están disponibles bajo demanda. 6

8 ATTEXOR Clinch Systems SA SPOT CLINCH - Sistemas modulares para integración y automatización El programa modular está destinado a fabricantes e integradores de cadenas de producción y a personas que necesitan equipos eficaces que les permitan crear rápidamente soluciones personalizadas y adaptadas a una gran variedad de uniones por clinchado. Dichas soluciones pueden comprender máquinas en puestos fijos, máquinas autónomas, montajes especiales, cadenas de montaje automáticas o puestos robotizados. Estos sistemas se componen de cabezas de clinchado hidráulicas estándar de coste reducido, accionadas por multiplicadores de presión aire-aceite simplemente conectados a la red de aire comprimido, lo que permite obtener ilimitadas combinaciones de unidades de fuerza, longitudes de recorrido, profundidades de cabezas en C y cabezas de clinchado. De esta manera es posible diseñar y disponer de puestos con varias cabezas de clinchado con componentes pre-ajustados, sin que sea necesario utilizar una instalación electro-hidráulica compleja. El volumen limitado de aceite también evita los importantes escapes de aceite y la inevitable suciedad que ocurren en las instalaciones hidráulicas clásicas. Multiplicadores Tras definir los juegos de útiles, las dimensiones y la fuerza de unión (ver páginas 3 y 4), siempre se encontrará la cabeza de clinchado adecuada para cada aplicación. Los accesorios incluyen multiplicadores, portaútiles, pisadores, protecciones de matriz, soportes compensadores, gatillos de mano, pedales, varios sensores para control automático, una unidad de optimización de ciclo (OCC) y un dispositivo de monitorización del proceso para un control total de la producción. Algunas aplicaciones portátiles también están basadas en módulos, con la ayuda de accesorios tales como equilibradores y suspensiones giroscópicas con la capacidad necesaria. S 120/ S 0/ S 40/ S 20/ La solución PASS para un recorrido largo Tal como se ha indicado anteriormente, se puede lograr un pre-recorrido largo utilizando un cilindro neumático pequeño, lo que permite reducir el consumo de aceite. Así un solo multiplicador de presión puede accionar varias cabezas de clinchado. Otra ventaja de la solución PASS es que permite ahorrar tiempo de ciclo cuando se hacen varios puntos de clinchado seguidos, sin que sea necesario activar los recorridos largos de aproximación. Cada gama de módulos, de kn a 300 kn, puede ser equipada con la opción PASS. La instalación modular habitual se compone de una o varias cabezas de clinchado, montadas en soportes compensadores, y accionadas por un multiplicador. La pieza de trabajo debe ser introducida de manera automática o manual entre el punzón y la matriz sin causarle daño al útil o al portaútiles. Antes del ciclo de clinchado, la cabeza de clinchado se mueve en su soporte compensador hasta que la pieza esté en contacto con el útil fijado en el lado de la cabeza en C. Así el ciclo se hace suavemente, sin deformación de la pieza clinchada o del útil y de la cabeza de clinchado. Indicador de presión Multiplicador Colector Soporte compensador Cabeza de clinchado Pieza de trabajo Cabezas de clinchado PASS robóticas Nueva gama de máquinas de clinchado compactas con unidad de fuerza neumática-hidráulica integrada, para las siguientes aplicaciones: Instalación en bancos (mando manual) Cadenas automáticas (cabezas de clinchado integradas) Instalación en robots Accionadas con aire comprimido de 6 bares (5 psi), estas cabezas ofrecen prestaciones excepcionales en materia de tiempo de ciclo (hasta 0 puntos de unión por minuto), de ahorro energético (sólo se activa la potencia máxima durante el recorrido de trabajo mínimo), de flexibilidad (con un pre-recorrido de 52 mm (2 ) para un acceso facilitado) y de posibilidades de varios sensores pre-instalados para monitorizar el proceso.

9 Módulos SPOT CLINCH Las cabezas de clinchado se clasifican según su fuerza de unión máxima. Serie SC P / P S con fuerza de unión de o 55 kn, cabezas en C ligeras. Están disponibles todas las dimensiones posibles hasta 1300 mm. El sistema opcional PASS está disponible para todos los módulos. Esta serie utiliza juegos de útiles estándar: ver las fuerzas de unión y los espesores de chapas correspondientes en la página 4. Tipo SPOT CLINCH 55 Recorrido (mm) Profundidad de la cabeza en C (mm) P S P PASS P S P PASS Serie SC P5 / P100 S con fuerza de unión de 5 o 105 kn. Para chapas hasta mm de espesor total y para configuraciones con útiles múltiples. Se puede entregar pisadores especiales adaptados a la aplicación. El sistema opcional PASS está disponible para todos los módulos. Esta serie lleva juegos de útiles estándar: ver las fuerzas de unión y los espesores de chapas correspondientes en la página 4. Sumar la fuerza de todos los conjuntos de útiles para seleccionar la cabeza de clinchado correspondiente. Tipo SPOT CLINCH Recorrido (mm) * Profundidad de la cabeza en C (mm) P5 S P5 PASS P100 S P100 PASS Serie SC P200 / P300 S con fuerza de unión de 200 o 300 kn. Prensas de clinchado con disposición personalizada de útiles (múltiples conjuntos de herramientas) y profundidad de la cabeza en C según las características de la aplicación. El sistema opcional PASS está disponible para todos los módulos. Esta serie lleva juegos de útiles estándar: ver las fuerzas de unión y los espesores de chapas correspondientes en la página 4. Sumar la fuerza de todos los conjuntos de útiles para seleccionar la cabeza de clinchado correspondiente. Tipo SPOT CLINCH Recorrido (mm) 25 * * 100 Profundidad de la cabeza en C (mm) P200 S P200 PASS P300 S P300 PASS * Únicamente con generador de energía hidráulica de 2 bares. Las descripciones técnicas de todos nuestros modelos están disponibles bajo demanda.

10 ATTEXOR Clinch Systems SA Ejemplos de aplicaciones de SPOT CLINCH Sector de la construcción Puertas de garaje Andamios Marcos de puertas Calefacción, Ventilación, Aire acondicionado (HVAC) Conductos de ventilación Colectores solares Filtros de ventilación Aparatos Estufas Contactos eléctricos Sector automóvil Lavadoras Pantallas térmicas Elevalunas Capós de motor - Maleteros 9

11 ATTEXOR Clinch Systems SA, situada en Ecublens/Lausanne, Suiza, es un fabricante independiente. Es un líder industrial en el sector del clinchado, siendo ésta una tecnología utilizada para unir chapas sin añadir elementos de fijación. ACS ofrece una amplia gama de herramientas y máquinas en todo el mundo, basada en técnicas de unión únicas SPOT CLINCH (1) (clinchado) y TAGGER (2) (stitch-folding). ACS está presente en todo el mundo a través deuna red de socios, distribuidores y agentes competentes. El éxito de ACS es el resultado de más de 30 años de experiencia en la mayoría de los sectores de unión de chapas de todo el mundo. Su equipo de ingenieros es líder en Europa. Este éxito también está basado en su capacidad de ofrecer soluciones para la mayoría de las aplicaciones, en una red de socios, distribuidores y agentes altamente cualificados y con la insuperable calidad suiza. Vea la lista de nuestros distribuidores en nuestro sitio web: Para recibir más información, por favor contacte con nosotros: [email protected] Copyright ATTEXOR Clinch Systems SA. Derechos reservados. SPOT CLINCH (1) y TAGGER (2) son marcas registradas. Las máquinas y los equipos están protegidos por patentes internacionales y nacionales o por patentes en trámite. (1) Distribuido en todo el mundo. - (2) Distribuido en todo el mundo excepto Estados Unidos, Canadá y México. Distribuido por: Fabricado por: ATTEXOR Clinch Systems SA Z.I. Larges Pièces B Case postale 13 CH-1024 Ecublens / Lausanne Suiza Tfno.: Fax: Internet: [email protected] Gene/100