Contactar
Asistencia técnica

Soldadura por fricción-agitación robotizada: la nueva herramienta industrial FSW híbrida para robots, la más eficiente del mercado.  

Tras el cabezal FSW industrializado para centros de mecanizado, estamos muy orgullosos de ahora hacer oficial la llegada de nuestra nueva herramienta industrial: el husillo FSW para robots. Su uso como herramienta de soldadura ofrece las mismas características que las máquinas especiales de FSW y se adapta perfectamente a todas las marcas de robots de alto rendimiento, con un coste mucho menor. Tanto como herramienta de soldadura FSW como herramienta de mecanizado, el husillo de FSW para robot de Stirweld se convierte en la nueva herramienta industrial híbrida de mayor rendimiento del mercado. Esta nueva innovación está claramente en línea con la Industria 4.0 y ofrece a las empresas la posibilidad de optimizar su parque de robots aprovechando la tecnología de soldadura por fricción-agitación (FSW). 

Soldadura por fricción-agitación robotizada

Soldadura por fricción-agitación en célula robotizada: presentación y ventajas

La soldadura por fricción-agitación, un proceso por fin accesible a las empresas gracias al husillo FSW para robot de Stirweld

La soldadura Friction Stir Welding (FSW), o soldadura por fricción-agitación era hasta ahora un proceso reservado a las aplicaciones de alto valor añadido, debido a su coste relativamente elevado. 

Sin embargo, este proceso de soldadura sin fusión ofrece muchas ventajas, tanto económicas como ecológicas.

La soldadura por fricción-agitación (también llamada FSW) permite ensamblar metales no ferrosos con bajo punto de fusión, como el aluminio, el cobre o el magnesio. Se trata de un ensamblaje realizado sin añadir material y, por tanto, sin fusión. Cada ensamblaje FSW mantiene las muy buenas propiedades mecánicas de los materiales, no requiere la preparación del cordón y provoca muy poca deformación. El resultado es un ensamblaje de alta calidad que permite realizar soldaduras perfectamente selladas. 

Las principales ventajas de la soldadura por fricción-agitación

  • El resultado de una soldadura de mejor calidad (grandes propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión, piezas a prueba de fugas).
  • Permite realizar soldaduras de gran longitud en aluminio, sin que se derrita el material base.
  • No requiere consumibles de soldadura.
  • Genera bajos costes de energía.
  • Proceso respetuoso con el medio ambiente. Efectivamente, podemos hablar de un proceso «verde» en comparación con otros procesos de soldadura, ya que el ensamblaje de los metales se realiza sin decapado, sin gas protector, sin proyección y sin esmerilado después de la soldadura.
  • La ausencia de preparación del cordón o de tratamiento posterior se debe a los bajos índices de deformación y contracción.

En Stirweld, hemos desarrollado un husillo FSW para robot, adaptable a todas las marcas de robots de gran potencia. Este cabezal FSW hace accesible la soldadura por fricción-agitación transformando un robot existente en un verdadero robot de soldadura por fricción-agitación. Este robot combina las acciones de soldadura FSW con las de mecanizado gracias a su cambiador automático de herramientas. 

Así, las empresas pueden, gracias a esta nueva herramienta, optimizar su parque de robots para aprovechar todas las ventajas de la soldadura por fricción-agitación. 

Las ventajas de la soldadura por fricción-agitación robotizada

El equipamiento de una célula robotizada con un husillo FSW motorizado combina todas las ventajas de la soldadura por fricción-agitación con las ventajas de la utilización de una célula robotizada (estación de trabajo robotizada) como herramienta industrial.  

Se trata de ventajas significativas en términos de alto rendimiento, además de un coste de inversión significativamente menor. 

El montaje de cordones tridimensionales (3D) para piezas de gran tamaño

A diferencia de un centro de mecanizado que sólo trabaja en plano, una célula robotizada (o robot de estación de trabajo) con un brazo articulado equipado con un husillo de FSW, es capaz de una amplia gama de movimientos. Una gama de movimientos que permite trabajar en piezas tridimensionales.  

Al trabajar en conjuntos complejos de cordones en 3D, las células de soldadura FSW representan una verdadera oportunidad para sectores como el aeronáutico, el aeroespacial, el ferroviario, el automovilístico… 

Ferrocarril

Aeronáutica

Espacial

Automóvil

Con una solución de soldadura por fricción-agitación para robots, las piezas pueden ensamblarse en 7 ejes (frente a los 3 o 5 de una máquina de centro de mecanizado), lo que permite cubrir y soldar toda la superficie de las piezas grandes en 3 dimensiones. 

Una célula robotizada de FSW para ensamblajes cada vez mayores

Equipar una célula robotizada con un husillo FSW para robot significa poder realizar operaciones de soldadura a gran escala. Con una altura original de 3 metros, el brazo articulado ya puede trabajar en una amplitud total de 2 metros. 

Para piezas aún más grandes, el rendimiento de una estación de robot FSW no se verá limitado, ya que será posible montar la célula sobre raíles de hasta 20 metros de longitud. Esto significa que se pueden cubrir áreas de piezas de trabajo aún más grandes.  

Esta posibilidad de equipar una estación robótica de FSW sobre elementos estándar, como los raíles, supone una verdadera ganancia en economía de escala. Un ahorro considerable en la producción y en los costes de las piezas de trabajo.

Husillo robótico FSW y aumento de la productividad

Con su rotación de 360°, la célula robótica equipada con el husillo FSW puede trabajar simultáneamente en varias estaciones de trabajo. Una vez soldada una primera pieza, el brazo articulado puede iniciar fácilmente la soldadura en una segunda superficie de trabajo, mientras se carga/descarga la primera pieza (carga pendular o en tiempo de enmascaramiento). Una ganancia considerable de productividad para grandes series de piezas a soldar.

El nuevo cabezal híbrido FSW para robots de alta carga: entre el rendimiento y la innovación

Con este nuevo husillo híbrido FSW para robots, hemos querido mejorar y aumentar la productividad de las empresas de la industria del ensamblaje de metales. Una herramienta híbrida FSW que combina características industriales innovadoras y de alto rendimiento. 

¿Cuáles son las innovaciones que aporta el husillo híbrido FSW para robot?

Husillo FSW adaptable a todas las marcas de robots

Hoy en día, algunas marcas de robots ofrecen su propio cabezal de soldadura por fricción-agitación, compatible únicamente con su robot. El cabezal FSW para robot de Stirweld es adaptable en todas las marcas de robots de alta resistencia.  

Con esta innovación de compatibilidad mediante un adaptador (Robot Flange), Stirweld se convierte en el primer husillo FSW para robot del mundo que se adapta en todas las marcas de robots de alta carga. Robots que van desde los 600 kilogramos hasta los 2.000 kilogramos de carga como: Fanuc, Kuka, Stäubli, Yaskawa o ABB. 

Como las células de robot están estandarizadas para facilitar y limitar los costes de mantenimiento, ofrecemos con este husillo un ahorro de costes considerable al adaptar la tecnología FSW en todas estas marcas de robots. Una herramienta que ofrece a los integradores de células robotizadas una solución completamente independiente de la marca del robot.

Nota: sólo se entrega el husillo, que ofrece la posibilidad de componer libremente los entornos de soldadura FSW. Una solución que responde y se adapta a todas las exigencias industriales.  

controlling robotic friction stir welding

El husillo FSW para robot, la herramienta industrial híbrida para soldar y mecanizar 

La soldadura por fricción-agitación puede provocar flash en diferentes aplicaciones, es decir, rebabas en los bordes de la soldadura. Utilizar el husillo FSW para robot significa también beneficiarse de un cabezal híbrido que puede equiparse con una herramienta de soldadura FSW y una herramienta de mecanizado. Gracias a la interfaz hombre-máquina que hemos desarrollado, el robot puede cambiar de herramienta fácil y rápidamente, con total autonomía. 

Cambiador automático de herramientas

Con su cambiador automático de herramientas HSK 63, el robot Stirweld puede adaptar automáticamente sus ciclos de fabricación para gestionar varias herramientas de FSW o de mecanizado. Además, el robot puede sustituir su herramienta FSW al final de su vida útil sin intervención humana. 

Industria 4.0: una célula robotizada equipada con un husillo FSW inteligente  

Al equipar una célula robotizada con un husillo FSW para robot, dotamos al robot de un verdadero sistema de inteligencia en 2 ejes: 

Husillo FSW conectado para el mantenimiento predictivo: el husillo permite utilizar la interfaz hombre-máquina suministrada con el cabezal para un posible mantenimiento futuro. El ordenador permite una comunicación fluida y sencilla entre el usuario y el husillo del robot mediante alertas visuales y sonoras. A pesar de los bajos requisitos de mantenimiento de esta nueva herramienta, sigue siendo útil tener información sobre el desgaste de las herramientas FSW utilizadas (por ejemplo, cuando la herramienta llega al final de su vida útil). 

Nota: Todas nuestras herramientas y piezas para el husillo FSW para robot han sido probadas exhaustivamente para garantizar que son fiables y robustas y que requieren el menor mantenimiento posible. Cuando una herramienta FSW llega al final de su uso, la cambiamos en un intercambio estándar.  

Retroalimentación inteligente de la información: Gracias a la completa instrumentalización del husillo FSW para robot, la interfaz hombre-máquina es capaz de retroalimentar una gran cantidad de información en pleno seguimiento. Información como la medición del par, el par de soldadura, las vibraciones, las inclinaciones, el control de la refrigeración… Informaciones que permiten ganar en calidad y eficacia sobre las diferentes series de soldadura por fricción-agitación, pero que también permiten asegurar el buen curso del cordón de soldadura en los distintos ensamblajes.  

Nota: el husillo FSW para robot cumple con la certificación EN 9100 para garantizar el control de calidad de las piezas. Calidad analizada por la interfaz hombre-máquina de la herramienta.  

Características técnicas del husillo FSW para robot

Nuestro husillo FSW para robot tiene características superiores a las de las máquinas especiales de soldadura por fricción-agitación (FSW), aunque es considerablemente menos costoso:  

  • Velocidad de rotación de hasta 10.000 rpm. Esto lo convierte en el husillo híbrido FSW para robot más rápido del mercado.
  • Capacidad de empuje vertical de 18.000 newtons. Esto lo convierte en el husillo FSW híbrido para robot más potente del mercado.
  • Cambio automático de la herramienta de soldadura por fricción-agitación a la herramienta de mecanizado o sustitución de la herramienta FSW para un mantenimiento predictivo.
  • Husillo refrigerado por agua para garantizar la temperatura ideal para soportar grandes series de producción en la fabricación de automóviles las 24 horas del día.
  • Funcionamiento 100% eléctrico: El conector del husillo FSW permite una instalación rápida, fiable y robusta por la conexión a las distintas vías. La ausencia de energía hidráulica en el husillo FSW para robot reduce considerablemente el mantenimiento.
  • Husillo compatible con la herramienta de hombro estacionario (Stationary Shoulder)
robotic friction stir welding for flexible production
Conexión rápida | Sin energía hidráulica para una integración y mantenimiento más fáciles | Adecuado para cualquier marca
Adaptable a cualquier robot de carga pesada
Monitoreo inteligente del proceso de datos | Monitoreo completo del equipo y mantenimiento predictivo
Compatible con FSW de hombro estático (SSFSW) | Circuito de enfriamiento por aire y agua dentro del eje FSW | Utilizable con fluido de corte, salida y entrada de eje
Herramientas FSW – compatibles con el catálogo de Stirweld
Husillo rotativo de 10 000 RPM | 100 N.m a 3000 RPM | 30 N.m a 10000 RPM | Sistema de codificador
Acoplamiento estándar HSK63 | Gestión automática de cambio de herramientas

Proceso de soldadura FSW robotizada: un proyecto desarrollado por 3 actores principales

Como portador de este proyecto de husillo FSW para robot, hemos desarrollado, con la ayuda de dos actores locales y el apoyo de BPI Francia, esta herramienta de Industria 4.0. 

  • Stirweld: fabricante del husillo de soldadura FSW.
  • Institut Maupertuis: probador beta del husillo de soldadura en diferentes aplicaciones.
  • Doptim: especialista en Smart Data, su misión era desarrollar la inteligencia del proceso para el control en línea y el control de calidad durante el proceso industrial de soldadura FSW.

¿Le gustaría saber más sobre el husillo FSW para robot?

Contacta con nuestros expertos en soldadura por fricción-agitación.