Eliminando errores con la Fuerza

Como proveedor aeroespacial, RO-RA Aviation Systems GmbH es experta en la producción de componentes complejos, de alta precisión y difíciles de mecanizar.

Con alrededor de 190 empleados, RO-RA ha estado desarrollando y produciendo conjuntos funcionales y piezas de precisión principalmente para la industria de la aviación desde 2006, incluidos fabricantes de equipos originales y sus principales proveedores, así como fabricación por contrato de CNC. Los productos incluyen varillas, componentes y mecanismos de alta precisión utilizados en aviones civiles, aviones comerciales, helicópteros y sus motores.

Con sede en Schörfling am Attersee, Austria, sus clientes exigen la máxima fiabilidad para estos componentes clave, por lo que su configuración de mecanizado debe ofrecer el mejor rendimiento posible.

"El desarrollo previo, el cálculo, el diseño y la cualificación, así como la producción de prototipos, son componentes esenciales de nuestro modelo de negocio", destaca el director general de RO-RA, Helmut Wiesenberger. Un factor de éxito ha sido la digitalización de los procesos de desarrollo y fabricación, optimizando sus años de experiencia en mecanizado de materiales ligeros y, a menudo, resistentes al calor, claves para el desarrollo de productos de aviación.

"Además del mecanizado de acero de alta aleación, titanio y aluminio, nos especializamos en aleaciones a base de níquel de alta resistencia", afirma el jefe de ingeniería de RO-RA, Patrick Fellinger. "Con nuestras tecnologías de fabricación podemos producir geometrías muy complejas, así como engranajes, de forma muy económica mediante raspado o tallado por fresado."

Con más de 30 máquinas herramienta de última generación y alrededor del 90 por ciento de automatización, incluidas 7 estaciones de robot, se pueden procesar piezas de trabajo con un diámetro máximo de 300 mm o 850 x 700 x 500 mm (X/Y/Z). mecanizado casi las 24 horas del día.

Se han producido alrededor de 3.000 diseños diferentes, a menudo con geometrías muy complejas, y todos comparten la necesidad de ser muy precisos y tener las mejores superficies posibles, una combinación que hace que la fabricación rentable sea extremadamente desafiante. Un ejemplo de ello son los complejos conectores de aluminio para tuberías de combustible de aviones, en los que el índice de mecanizado ronda el 95 por ciento. Además, el componente debe ser no conductor y tener superficies perfectamente procesadas.

Anteriormente, RO-RA experimentó fallas de máquinas a pesar de su uso de simulación CAM, lo que resultó en costosos tiempos de inactividad y llamadas de servicio. Para evitar esto y, en última instancia, aumentar la confiabilidad del proceso, RO-RA presentó en 2018 el software de simulación y optimización Vericut de CGTech después de un proceso de selección.

Como señala Felling, la simulación CAM solo simula las trayectorias y no el código NC real. “Con Vericut, obtenemos una máquina virtual y un gemelo digital de mecanizado. Esto significa que cada recorrido que programamos se comprueba para garantizar una fiabilidad del proceso del 100 por ciento”, explica la decisión.

Según Fellinger, el software también es muy fácil de usar, ya que RO-RA verifica cada programa de fresado utilizando Vericut para detectar errores antes de enviarlo a la máquina. “Al fin y al cabo, sólo una simulación de producción de los datos NC, es decir, del código de máquina, nos ofrece suficiente seguridad para todos los procesos de mecanizado. El tema de las colisiones es definitivamente cosa del pasado para nosotros”.

Reducir los errores

Desde hace un año, RO-RA utiliza el módulo Force, además de Vericut, para optimizar aún más sus procesos de mecanizado. Vericut Force es un módulo de software basado en física para optimizar programas NC: analiza las condiciones de corte durante toda la operación del programa NC.

En particular, la velocidad de avance máxima confiable para una condición de corte dada se determina en función de la carga en el filo, la potencia del husillo y el espesor máximo de la viruta. "Hasta ahora hemos optimizado 35 componentes diferentes con Force y, dependiendo del material y la complejidad, hemos podido reducir el tiempo de mecanizado hasta en un 25 por ciento", resume Fellinger los resultados.

“Intentamos aprovechar al máximo la producción de nuestros componentes en términos de tecnología de programas y herramientas, especialmente en el caso de piezas recurrentes. Con Force, ahora tenemos otra palanca muy sencilla con la que podemos mejorar aún más nuestra competitividad”.

La fuerza no se trata de cambiar las estrategias de fresado de los programas existentes o las trayectorias de herramientas. Más bien, todo está regulado por el feed para generar avances adicionales. Las geometrías no se modifican.

La fuerza permite mejoras sorprendentes, especialmente en el mecanizado de materiales difíciles de mecanizar o en operaciones multieje complejas.

El jefe de ingeniería ofrece una idea de lo que significa para ellos centrarse en materiales difíciles de mecanizar: CGTech, al analizar un componente del motor para RO-RA, pudo reducir el tiempo de mecanizado en un 18 por ciento, lo que reduce el tiempo necesario. de 12 a menos de 10 horas. RO-RA solo tuvo que proporcionar a CGTech el proyecto Vericut, así como información adicional, como el material, en este caso Inconel 718, así como ciertos límites, como el espesor medio máximo del vano.

Si bien el proceso de optimización, incluida la simulación, dura alrededor de dos horas para un componente similar (utilizando una base de datos de conocimiento con los valores empíricos correspondientes en segundo plano), también se beneficia de una vida útil mejorada de la herramienta de corte, que según se afirma es de hasta un 40 por ciento para Inconel o titanio.