En artículos anteriores, hemos ilustrado cómo realizar un estudio de torque para obtener datos importantes sobre un tornillo o elemento de fijación y una junta. En particular, vimos cómo determinar la fase de fricción o asentamiento, el punto de asentamiento (donde la cabeza del tornillo toca completamente el material al final de la fase de fricción), los valores de torque y ángulo en el punto de asentamiento y el punto de fluencia en el que el elemento de fijación falla.
Aquí vamos a utilizar esta información para establecer los parámetros adecuados en el sistema de ensamble de precisión K-DUCER de Kolver. Pero primero, revisemos brevemente los tipos de juntas y cómo afectan nuestra selección de los parámetros correctos.
La importancia del tipo de junta
Comprender las características de su tipo de junta es fundamental para maximizar la precisión del sistema K-DUCER, minimizar el desgaste de la herramienta y minimizar el tiempo del ciclo de ensamble para su aplicación.
Según la norma ISO 205393:2017, el tipo de juntas que puede encontrar se ubicará entre estas dos definiciones "extremas":
- Junta suave, elástica y de bajo torque: una vez colocado el elemento de fijación, el apriete alcanza el torque deseado en más de una revolución completa (> 360°).
Ejemplos: tornillos de plástico; elementos de fijación con arandelas partidas; elementos de fijación autorroscantes.
- Junta dura, junta inelástica o junta de alto torque: después de que el elemento de fijación se asienta, el apriete alcanza su torque objetivo en una fracción de revolución (< 30°).
Ejemplos: tornillos de metal sobre casquillo de metal con arandela simple.
Como se vio anteriormente, un método sencillo para determinar el tipo de junta es realizar un apriete con el K-DUCER y observar la pendiente del gráfico de torque en función del tiempo. Una junta blanda mostrará una pendiente moderada desde el punto de asentamiento hasta el torque final, mientras que una junta dura mostrará una pendiente muy alta (casi vertical).
Imagen de arriba: gráfico de torque frente a ángulo para una junta blanda en el K-DUCER. Esta junta tarda aproximadamente 450 grados en alcanzar el torque final.
Imagen de arriba: gráfico de torque frente a ángulo para una junta dura en el K-DUCER. Esta junta tarda aproximadamente 20 grados en alcanzar el torque final.
A partir de la versión v40 del K-DUCER (¡recuerda que siempre puedes actualizar a la última versión de forma gratuita!), el controlador detectará automáticamente las juntas duras y mostrará una advertencia debajo de la barra de estado si no puede detenerse en el torque objetivo dentro del 5% debido a parámetros subóptimos.
Imagen de arriba: el K-DUCER detectó una junta dura y sugerirá configuraciones más apropiadas para esta aplicación.
Determinar la configuración adecuada del programa
Como se explicó anteriormente, el K-DUCER es un sistema de alta precisión, pero es de vital importancia seleccionar las configuraciones adecuadas para garantizar que se aplique correctamente el torque deseado y que el motor del atornillador funcione de manera eficaz y eficiente.
La determinación de los ajustes de programa adecuados para su aplicación requiere una consideración cuidadosa, y lo ideal es que lo haga un ingeniero capacitado con conocimiento de las especificaciones de torque y de las características mecánicas de la junta de ensamble.
Aproveche el soporte gratuito que le brinda su representante Kolver durante todo este proceso.
A continuación, se ofrecen algunas pautas generales, pero no pretenden sustituir un examen minucioso de la aplicación. Cada aplicación es única y puede requerir desviaciones de estas pautas.
Estas pautas siempre se reemplazan por las especificaciones de la junta de ensamble y por todos los requisitos de seguridad del operador y del entorno de trabajo.
Kolver no es responsable de daños o lesiones que resulten de seguir estas pautas.
Juntas duras/inelásticas
Estas juntas se terminan mejor a baja velocidad, para mejorar la precisión y evitar un impacto de alta velocidad al final del apriete.
Elija una VELOCIDAD FINAL baja, como 100 RPM, y si lo desea, utilice un enfoque de dos velocidades activando la configuración de DOWNSHIFT utilizando un umbral de ángulo o un umbral de torque igual al 20-50 % del torque objetivo.
En general, cuanto menor sea el torque objetivo en relación con el rango del atornillador, mayor será el efecto de la inercia del motor, lo que requerirá una velocidad de DOWNSHIFT menor para evitar sobrepasar el umbral del downshift al alcanzar el objetivo de torque final.
En otras palabras, un motor más potente tendrá más dificultades para detenerse con un torque muy bajo a menos que lo desaceleremos antes de alcanzar el torque objetivo. La función de downshift hace exactamente eso.
Juntas suaves/elásticas
Al igual que las bandas de resistencia para ejercicios son mucho más difíciles de estirar lentamente que en un solo movimiento rápido, apretar una junta elástica requiere un mayor esfuerzo del motor a velocidades más bajas.
Por lo tanto, estas juntas suaves se ejecutan mejor a alta velocidad, para evitar mantener el motor bajo tensión durante un tiempo prolongado y sobrecalentar el atornillador.
Elija una VELOCIDAD FINAL más alta para estas juntas y, si se requiere un enfoque de dos velocidades, active la configuración de DOWNSHIFT utilizando un umbral de ángulo o un umbral de torque de al menos el 80 % del torque objetivo para garantizar que la mayor parte del torque se siga aplicando a una velocidad más alta.
Las juntas muy elásticas o semielásticas con un torque objetivo alto en relación con el alcance del atornillador pueden beneficiarse de una VELOCIDAD FINAL más alta y de evitar por completo el uso de la función DOWNSHIFT.
Un ejemplo práctico
En nuestro ejemplo de estudio de torque, identificamos lo siguiente:
- El punto de asentamiento a aproximadamente 2000 grados
- Un torque de asentamiento de aproximadamente 0.30 Nm
- Un punto de falla a aproximadamente 2200 grados
- Un torque de falla de aproximadamente 2,20 Nm
Estos valores indican una junta dura.
Suponiendo que los ajustes repetidos nos den resultados similares, querríamos establecer los siguientes parámetros:
Torque, Ángulo y Velocidad
En la pantalla de configuración de Torque y Ángulo, queremos establecer un torque objetivo cercano, pero no demasiado, al punto de fluencia. No recomendamos superar el 90 % del torque de ruptura; de hecho, un número cercano al 80 % suele ser una opción segura, teniendo en cuenta que normalmente permitimos un margen de error del 10 % en cualquier apriete determinado.
Por lo tanto, sigamos adelante y establezcamos 1.76 Nm como nuestro torque objetivo (2.20 Nm * 80 % = 1.76), con los límites inferior y superior establecidos en 1.54 Nm y 1.98 Nm respectivamente.
Ángulo
Si también queremos controlar nuestro ángulo, sabemos que la falla ocurre aproximadamente 200 grados después del punto de asentamiento, lo que ocurre aproximadamente a 0.30 Nm.
Por lo tanto, establezcamos nuestro ÁNGULO MÁXIMO en 180 grados (200 * 90 %) y COMENZANDO A 0.30 Nm.
Tenga en cuenta que, en caso de un torque predominante de 0.30 Nm o superior, nuestro control de ángulo se activaría demasiado pronto y arrojaría un error. En ese caso, podemos comenzar a contar el ángulo al comienzo de cada apriete y configurar STARTING AT en 0 Nm.
En nuestro ejemplo, configuraríamos ÁNGULO MÁXIMO en 2180 grados (2000 + 180) y STARTING AT en 0 Nm.
Velocidad final
Por último, como se trata de una junta dura, queremos asegurarnos de establecer una velocidad final lo suficientemente lenta.
En este caso, para nuestra línea de producción probablemente seleccionaríamos un KDS PL3 o PL6. Si queremos atravesar la fase de asentamiento a una velocidad cercana a la velocidad máxima de la herramienta, activemos la función de downshift y establezcamos la velocidad final en 100 RPM, y el parámetro AT en 2000 grados o en 0.40 Nm (ligeramente por encima de nuestro torque de asentamiento, pero muy por debajo de nuestro torque objetivo). Luego podemos establecer la velocidad inicial de asentamiento hasta el downshift en unos 1600 RPM (si usamos un KDS PL3).
Imagen de arriba: nuestra configuración final. El atornillador funcionará a 1600 RPM durante 2000 grados, luego disminuirá la velocidad a 100 RPM hasta alcanzar el torque objetivo de 1.76 Nm y se asegurará de ajustar el sujetador a no más de 2180 grados.
¿Necesitas ayuda?
Para juntas y ensambles más complejos, es posible que se necesiten estrategias de torque más avanzadas, que abordamos en nuestro artículo dedicado.
Siempre recomendamos que aproveche el soporte gratuito que ofrece Kolver, por lo que, si tiene alguna pregunta, comuníquese con su representante de Kolver o escríbanos a [email protected]