„Producir en línea“

Schürholz: Carcasas de motor eléctrico con un 30% menos de material

En un servosistema de producción y montaje BIMERIC BM 6000, Schürholz GmbH & Co. KG, junto con Otto Bihler Maschinenfabrik, desarrolló un nuevo proceso en Plettenberg para fabricar carcasas de motores eléctricos estancas. El sistema, único en el mundo, lleva a cabo todos los pasos de trabajo en línea como un proceso continuo, ofrece una precisión especial a altas velocidades de ciclo y ahorra alrededor de un 30 % de material en comparación con la tecnología de termoformado convencional.

La cartera de productos de Schürholz Stanztechnik en Plettenberg incluye piezas moldeadas en relieve, piezas estampadas, piezas dobladas y estampadas y piezas estiradas. Los componentes se utilizan en la industria eléctrica y en la tecnología ferroviaria, pero sobre todo en la industria de la automoción y el suministro de automóviles. En este sentido, las carcasas metálicas de los motores eléctricos que se utilizan en el vehículo para el ajuste de los asientos desempeñan un papel importante. Hasta ahora, la empresa fabricaba las carcasas de forma clásica con tapas de cojinete en un sistema de mecanizado BM 1500 en combinación con un centro de conformación COMBITEC CC 1. En 2017, se planeó utilizar también estas carcasas para los motores de los elevalunas del vehículo, aunque los requisitos para ello son significativamente mayores: «Las carcasas de los motores de los elevalunas deben ser impermeables o estancas a la presión según la norma IP67 para garantizar que las ventanas puedan abrirse incluso bajo el agua en caso de emergencia», explica el director general, el ingeniero Angelo Castrignano. «Como un componente remachado nunca puede cumplir este requisito, tuvimos que encontrar una solución de fabricación alternativa».

Máxima automatización y eficiencia

Esta fue nuestra idea: todos los pasos necesarios del proceso debían desarrollarse de nuevo y asignarse por completo a un único sistema, concretamente a un nuevo servosistema de producción y montaje de Bihler, el BIMERIC BM 6000. No es una tarea fácil, porque la producción implica una gran variedad de pasos del proceso, como el estampado, el doblado, la soldadura láser, el ajuste de la tapa y el calafateado. Pero tras dos años de desarrollo, incluido un estudio de proyecto, todo el proceso pudo integrarse en la BM 6000. «Es una instalación única en el mundo que ofrece el máximo nivel de automatización y eficiencia», subraya Angelo Castrignano. «Sus principales ventajas residen en su alto rendimiento de producción de hasta 60 carreras por minuto. Al mismo tiempo, la máquina está diseñada para un aprovechamiento óptimo del material y ahorra alrededor de un 30 % de material en comparación con la embutición profunda. Con una previsión de 28 millones de piezas al año, se trata de una eficiencia considerable, no solo desde el punto de vista económico, teniendo en cuenta el fuerte aumento de los costes de material. Además, el menor uso de materiales puede ahorrar miles de toneladas de CO2 al año».

Desarrollo paralelo de soluciones

Otto Bihler Maschinenfabrik fue elegido rápidamente como socio para el desarrollo de la solución, especialmente porque otros proveedores habían fracasado anteriormente debido a la complejidad de las tareas. «Solo Bihler dispone de los conocimientos técnicos y las tecnologías de fabricación necesarias para un producto así», afirma Angelo Castrignano. «Impulsamos la solución juntos y en paralelo, nosotros en el lado de las herramientas y Bihler en el lado del sistema. Y hemos contado en todo momento con el apoyo de Brose Fahrzeugteile como cliente». Los retos especiales residen en la conexión estanca de la carcasa del motor con la cubierta perforada y en la integración de la soldadura láser en el proceso. Esta integración ya había sido considerada por Brose Fahrzeugteile hace unos 15 años. Ahora hemos retomado la idea y la hemos llevado a cabo. El resultado final fue que todos los retos se pudieron superar técnicamente y dentro del presupuesto y el plazo, por lo que la BM 6000 pudo entrar en funcionamiento en Schürholz a finales de 2018. «La anterior aceptación de la máquina en Halblech transcurrió sin problemas», afirma Stefan Wortmann, director de producción. «Encendimos la instalación y pasamos un lote completo de 30 000 unidades sin ningún problema».

Listas para caer cada segundo

En Schürholz, en Plettenberg, la producción de las carcasas de los motores comienza con la embutición de la cinta y el troquelado de la placa de circuito, que se pliega hacia el cuerpo base. A continuación, el componente se calibra y se transporta a la unidad de soldadura láser, donde se suelda la carcasa. En un sistema informático, las dos lengüetas atornilladas de la carcasa se giran 90 grados y se perforan. A continuación, la carcasa gira y se raspa el primer balcón en el extremo superior de la carcasa. Para ello, la pared de la carcasa se presiona verticalmente con precisión desde arriba. La tapa se coloca en este saliente mediante una unidad Pick & Place. A continuación, se vuelve a raspar la carcasa para que se cree una conexión a presión absolutamente estanca. Por último, se comprueba el componente mediante una cámara y un sensor láser comprueba también el cordón de soldadura. Entonces, las carcasas de motor completamente terminadas caen en la caja cada segundo. «A diferencia de la embutición, con la nueva técnica también se consiguen los más variados grosores de material de forma fácil y flexible, y con una precisión continua en todo el cuerpo de la carcasa. Esta es otra de las grandes ventajas de la instalación», aclara Stefan Wortmann.

Seguir en el camino del éxito

El gran éxito del proyecto impulsó a Schürholz a encargar otra BM 6000 para la producción de carcasas más grandes. Se utilizan en los vehículos, pero también, por ejemplo, en los accionamientos de las puertas de los garajes o en las máquinas de café. Además, la empresa ya tiene programada una tercera BM 6000. «La BM 6000 es el nuevo buque insignia del parque de máquinas de nuestra empresa. Representa un importante pilar para nosotros de cara al futuro, ya que nos permite desarrollarnos con éxito en el ámbito de la producción de viviendas independientemente de los accionamientos de vehículos», afirma Angelo Castrignano. «Al mismo tiempo, la instalación representa un máximo de capacidad tecnológica y de desarrollo. Contribuye de forma decisiva a mantener y asegurar nuestro centro de producción local». El alto grado de innovación de la solución también se pone de manifiesto en el hecho de que Schürholz, junto con Brose Fahrzeugteile, ha registrado entretanto numerosas patentes sobre este método de fabricación de las carcasas impermeables de los motores eléctricos. Y por último, pero no menos importante, Schürholz, junto con Otto Bihler Maschinenfabrik, fue nombrado el proveedor más innovador de 2019 por Brose Fahrzeugteile.