Precisión absoluta en el fresado CNC gracias al vacío

Ahorro de energía de 3500 kWh al año, prácticamente sin esfuerzo de mantenimiento y la oportunidad de utilizar el calor residual para calentar edificios. Añada a eso una precisión sin concesiones. La empresa de ingeniería mecánica Lorenz Hoffmann está obteniendo numerosos beneficios al convertir el suministro de vacío de sus máquinas CNC en una bomba de vacío de tornillo en seco de Busch Vacuum Solutions.

La fresa se pone en marcha, el refrigerante se pulveriza y las virutas de metal salen despedidas. La herramienta de fresado de la nave de producción de Lorenz Hoffmann GmbH se desplaza con precisión milimétrica sobre una pieza de metal fijada mediante vacío. La empresa de Kressberg, al sur de Würzburg, está dirigida por Andreas y Christina Hoffmann, la segunda generación. Utilizan máquinas de fresado CNC de alta precisión en su moderna flota de maquinaria para producir prototipos, por ejemplo, para la construcción de maquinaria. Estas máquinas CNC se controlan mediante programas escritos específicamente para la fabricación de piezas de trabajo individuales. Permiten a Lorenz Hoffmann GmbH fabricar componentes de máquinas con rangos de tolerancia tan pequeños que son inferiores al grosor de un cabello humano. Para ello, las herramientas de fresado rotan hasta 40 000 rotaciones por minuto a lo largo de los contornos especificados. A partir de las preformas metálicas se crean objetos geométricos complejos. Para cumplir los requisitos de máxima precisión durante el fresado, las piezas de trabajo no deben deslizarse ni siquiera un ciento de milímetro durante el proceso de fresado. Por este motivo, se fijan en su lugar con ayuda de vacío. Para ello, los empleados utilizan placas de abrazadera de vacío especiales conectadas a bombas de vacío.

Prototipos, series pequeñas y componentes listos para el montaje
De este modo, Lorenz Hoffmann GmbH, con sus 40 empleados, lleva más de cuarenta años fabricando prototipos, producción en serie pequeña y componentes listos para el montaje para diferentes industrias. Entre ellos se encuentran la construcción de maquinaria, la industria automovilística y la tecnología médica, así como la industria de la madera y la producción alimentaria. Para satisfacer de forma flexible todos los requisitos del cliente, los ingenieros y técnicos experimentados desarrollan constantemente sus procesos y tecnologías. La precisión absoluta es el factor clave para la alta calidad que ha convertido a la empresa en líder en el campo de la producción de piezas individuales, prototipos y series pequeñas. Por lo tanto, es esencial sujetar las piezas de forma segura con la ayuda de la tecnología de vacío de Busch Vacuum Solutions. Además, el uso de vacío para la sujeción resulta en una enorme reducción de los costes de configuración.

Menor consumo energético, mayor calidad
Anteriormente, la empresa había utilizado una de sus propias bombas de vacío en cada una de sus cuatro máquinas de fresado CNC. El director general, Andreas Hoffmann, quería optimizar el suministro de vacío en sus operaciones, por lo que sustituyó las cuatro bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite por una única bomba de vacío de tornillo en seco COBRA PLUS. Está conectado a las cuatro máquinas de fresado a través de tuberías, sobre la base del asesoramiento de los expertos en vacío de Busch. «La compra de la bomba COBRA nos ha permitido ahorrar 3500 kWh al año en comparación con las cuatro bombas de vacío de paletas rotativas lubricadas con aceite que utilizamos anteriormente, y con una potencia de retención aún mejor», afirma Hoffmann. Esto se debe a que la bomba COBRA PLUS está controlada por velocidad, por lo que adapta su potencia a la demanda real y, por lo tanto, consume menos energía que una bomba de vacío no regulada, cuyo motor siempre funciona a la máxima velocidad de rotación. «La COBRA se regula sola y siempre suministra exactamente la potencia que necesitamos. Por ejemplo, si solo se utiliza una fresadora, la COBRA funciona a una velocidad de rotación inferior a la que utiliza cuando hay varias fresadoras de fresado funcionando a la vez», explica Hoffmann. Además, la COBRA PLUS es una bomba de vacío totalmente conectada en red con sofisticadas funciones de control y monitorización. Una pantalla táctil a color muestra, por ejemplo, el consumo de energía, el nivel de vacío y la velocidad de rotación del motor. Andreas Hoffmann se alegra de poder controlar el suministro de vacío en todo momento.

Mejores condiciones de trabajo, bajo mantenimiento
Todas las bombas de vacío de tornillo COBRA de Busch funcionan completamente sin contacto, lo que significa que no necesitan aceite en la cámara de compresión. «Desde que cambiamos a la bomba COBRA, ya no necesitamos cambiar el aceite, los separadores de aceite ni ningún otro filtro. Esto nos permite ahorrar unos cuatro días laborables de mantenimiento al año. Hasta ahora, la COBRA ha funcionado sin averías y no ha sido necesario realizar ningún tipo de mantenimiento», afirma el director general. Además, el funcionamiento de una COBRA PLUS genera significativamente menos ruido que las cuatro bombas de vacío antiguas. Desde que se sustituyeron por la COBRA, la nave de producción se ha vuelto significativamente más silenciosa. Para los empleados, esto significa una mejora notable de las condiciones de trabajo. «En el pasado, había hasta cuatro bombas en funcionamiento que emitían 72 decibelios cada una. La COBRA genera 63 decibelios. Por eso, hoy en día solo hace la mitad de ruido y todo el mundo puede trabajar mucho más cómodamente», afirma Hoffmann.

Uso del calor residual para edificios calientes
Para Andreas Hoffmann, es importante producir de la forma más sostenible y energéticamente eficiente posible. Siempre está buscando formas de mejorar. Al cambiar a la COBRA, tuvo la oportunidad de utilizar el calor residual de la nueva bomba de vacío para la calefacción. Para ello, él y su equipo han desarrollado un sistema de recuperación de calor. «La COBRA está refrigerada por agua. El agua de refrigeración calentada pasa por un calentador de aire. Así es como calentamos nuestra nave de producción», explica el director general. Este calentador de aire contiene un ventilador y un serpentín de calefacción que enfría el agua para que pueda utilizarse de nuevo en la COBRA. Como resultado, la empresa necesita mucho menos aceite de calefacción de lo que utilizaría de otro modo. «En verano, conducimos el calor residual al exterior. En invierno, permanece en la planta de fabricación. Como resultado, ahora es notablemente más frío en la nave de producción, incluso durante la temporada cálida. Anteriormente, la nave de producción siempre se calentaba bastante en verano», añade.

Reembolso gracias a la financiación del BAFA
Alemania está promoviendo tecnologías de eficiencia energética dentro del país, por lo que los expertos de Busch han ofrecido asistencia a la empresa en la presentación de una aplicación de financiación a la Oficina Federal de Asuntos Económicos y Control de Exportaciones (BAFA). Como resultado, a Lorenz Hoffmann GmbH se le reembolsó el 40 % de los costes de compra de la nueva bomba de vacío.