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Os centros de usinagem da Alzmetall são caracterizados por sua rigidez estática e dinâmica extremamente alta, que permite as precisões necessárias para torneamento ou fresamento. Para os eixos rotativos, os desenvolvedores da Altenmarkt confiam inteiramente nos motores de torque IDAM, que também transportam vários outros produtos do Grupo Schaeffler, como rolamentos ou guias lineares.



alzmetall11012Se um cliente disser: "Desde o início, ficamos convencidos do excelente desempenho em comparação com os produtos concorrentes", provavelmente isso fala pelos serviços de seu fornecedor. Esta declaração é de Ludwig Probst, signatário autorizado e chefe do desenvolvimento / construção da fábrica de máquinas-ferramenta e da fundição Friedrich GmbH & Co. KG, curta Alzmetall. O reconhecimento foi atribuído à INA - Drives & Mechatronics AG & Co. KG, IDAM, com a falta do Grupo Schaeffler.

A empresa está de pé sobre duas pernas perto do Chiemsee em Altenmarkt an der Alz: a fundição e a engenharia mecânica. "Na fundição, produzimos exclusivamente ferro fundido, e todos os tipos de ferro fundido dúctil e ferro fundido cinza pesando até cinco toneladas", diz o desenvolvedor principal. Além do uso de uma máquina de moldagem automática HWS, é produzida especialmente moldagem manual. A engenharia mecânica compreende três grupos de produtos: furadeiras de coluna centros de usinagem altamente dinâmicos, que por sua vez são subdivididos nas séries CS, FS, GS e GX, bem como máquinas especiais para produção em série.

Alta rigidez para precisão

alzmetall61012"Nossa série tipo G é incomparável no mercado em termos de dinâmica, rigidez e estabilidade térmica", diz Probst. Esse ponto de venda exclusivo é devido aos centros de usinagem, que permitem uma geometria absoluta e simétrica em relação ao eixo principal. “Uma máquina deve ser capaz de absorver as forças de reação devido às altas velocidades de corte e avanços causados ​​pelas altas velocidades de corte e avanços, para que não causem erros de geometria.” Todos podem acelerar e desacelerar, mas garantir que a geometria sob essas relações de força defina uma correspondente Rigidez da máquina à frente ", diz Probst.

O "G" na designação da máquina representa o design do pórtico: Neste caso, dois acionamentos lineares axialmente paralelos autônomos são combinados um com o outro na direção Y, de modo que o trem de deslocamento coordenado atinja uma alta precisão de movimento paralelo e, portanto, perpendicularidade geométrica ao eixo X. A rigidez extremamente alta do conceito geral resulta, por um lado, da conexão fechada dos componentes do chassi com o mecanismo de deslocamento por coordenadas e, por outro lado, dos sistemas de guia interno duplo de todos os eixos lineares. A sobredeterminação estática associada é dominada pela alta precisão de fabricação das geometrias de contato devido à tecnologia de fixação paralela orientada para o propósito e ao projeto integral. Além disso, somos capazes de instalar qualquer eixo principal relacionado à tecnologia ", diz Probst sobre as vantagens das máquinas.

Um fabricante para quatro funções

alzmetall51012Condução, orientação, armazenamento, medição: estas são apenas quatro funções cobertas por várias unidades de negócios do Grupo Schaeffler: do GS650 ao GS1400, os centros de usinagem têm três a cinco eixos. A versão de cinco eixos é dividida nos três eixos lineares X, Y e Z, que são operados convencionalmente com parafusos de esferas, e nos dois eixos rotativos A e C conectados em série, equipados com acionamentos diretos. Devido aos muitos anos de boas relações comerciais com o Grupo Schaeffler, os engenheiros de design da Alzmetall inicialmente optaram pela série RE dos especialistas em acionamentos Suhl sem um grande processo de seleção. Um ano atrás, a série RKI recorde foi adicionada. "Não tínhamos outro fornecedor de motores de torque em nossas máquinas desde o primeiro uso, há seis anos", afirma Probst. A decisão foi tomada naquele momento devido à dinâmica e densidade de energia em favor dos drives do IDAM. Alzmetall usava principalmente motores de rotor externo, por exemplo, para obter uma grande folga para a fonte de alimentação central no eixo C. Desde o estabelecimento das chamadas máquinas híbridas, que se desenvolveram no centro de usinagem com a introdução de torneamento e, portanto, altas velocidades, o Oberbayern também utiliza motores RKI.

Os eixos lineares também são equipados com produtos INA: Todos os eixos possuem guias lineares RUE 45 E com dois sapatos RUE por trilho. Vários rolamentos ZARF também são usados ​​nos comandos finais. Os eixos rotativos C de todas as máquinas GS incorporam os mancais de medição de mesa rotativa YRTSM INA, que são predestinados para altas velocidades. Como o nome indica, aqui o sistema de medição é integrado ao mancal de forma que toda a faixa de diâmetro permaneça livre para o suprimento de energia da máquina.

500 por cento a mais - uma nova dimensão

alzmetall21012Alzmetall já pertencia aos clientes selecionados para a fase de teste da série beta dos motores RKI. O lançamento das vendas ocorreu após um período de desenvolvimento de dois anos e meio, cerca de um ano atrás. "A motivação para o desenvolvimento do novo princípio funcional veio do uso de um acionamento direto para um carro híbrido", diz Marko Pfeiffer, chefe de vendas técnicas do IDAM. Requisitos como baixa massa, alta eficiência, alto torque na velocidade máxima e alta adequação da produção devem ser atendidos. As tecnologias de motores de acionamentos diretos convencionais, como a série de motores predecessora RI, eram de uso limitado aqui. "Após várias simulações, protótipos, testes e otimizações de projeto, pudemos desenvolver um acionamento direto com propriedades completamente novas e um desempenho mecânico até 500 por cento mais alto, que foi o nascimento do RKI", resume Pfeiffer.

Estrutura e operação de um motor RKI

alzmetall1012Ao comparar um RI de motor padrão com a série RKI, é perceptível que os ímãs de superfície ainda utilizados na versão padrão desapareceram no rotor. O rotor RKI consiste em uma embalagem de aço laminado na qual um sistema de ímãs é incorporado. Isso agrupa o fluxo magnético e aumenta em cerca de 30 por cento em comparação com ímãs de superfície comparáveis. Esses percentuais de 30 são diretamente proporcionais à força gerada. Pode-se assumir a mesma ampacidade e comprimento da bobina.

Assim, somente substituindo o rotor até 30 por cento mais momento pode ser gerado a partir de um motor. Esse torque adicional, por sua vez, influencia a tensão reversa e, portanto, a adaptação da velocidade do sistema geral.

Cada vez que um ímã passa por uma bobina, o campo magnético induz uma tensão na bobina. A quantidade dessa tensão depende da velocidade do ímã. Quanto maior a velocidade relativa entre os dois, maior a tensão induzida. O problema com esse efeito é que, com altas tensões reversas, não é mais possível imprimir uma corrente no motor. Geralmente, nesse caso, ocorre vibrações fortes antes que o eixo caia fora do esquema.

O momento em que esse efeito entra em vigor depende em grande parte de dois valores: a tensão no link CC do conversor e a constante de indutância / contra-tensão do motor. A tensão do link CC é - dependendo do inversor - geralmente de 540 a 600 V na Europa. A única maneira de alterar a velocidade de um motor é o enrolamento. Ao processar um fio mais forte, a indutância do motor diminui. Na mesma extensão em que a indutância diminui, a força de corrente necessária do motor aumenta (metade da indutância corresponde a aproximadamente o dobro da corrente). Com a adaptação do enrolamento, a velocidade pode ser quadruplicada e o torque pode ser aumentado em 30 por cento, mesmo com o mesmo espaço de instalação. Isso resulta em um desempenho mecânico cinco vezes maior.

Desenvolvimento futuro com obstáculos

alzmetall71012"No que diz respeito ao desenvolvimento adicional do RKI, atualmente estamos trabalhando em uma versão ecológica que usa ímãs mais baratos e, portanto, não está mais sujeita às flutuações no preço dos produtos magnéticos", diz Pfeiffer. No primeiro semestre do ano passado, por exemplo, o O preço do neodímio da matéria-prima, que constitui em termos de custo, a proporção decisiva de um ímã de neodímio-ferro-boro, aumentou cerca de cinco vezes. Mesmo que isso voltasse a uma redução significativa de preço, a Suhler quer ser independente de tais desenvolvimentos. "Por exemplo, em algumas aplicações, se não se atentar aos limites de desempenho dos motores, mas otimizar os preços dos ímãs, o 15 por cento pode economizar menos torque que o 20 por cento dos custos dos ímãs", diz Pfeiffer. Um produto correspondente será apresentado ainda este ano.

Outro tópico para os desenvolvedores do IDAM serão os princípios do motor: "Na maioria dos motores de torque, usamos o princípio do motor síncrono com excitação permanente com os ímãs correspondentes de neodímio-ferro-boro, usando os chamados motores híbridos, os componentes de relutância adicionais no motor e, portanto, o princípio típico do motor de passo. Se você pudesse reduzir os custos de matéria-prima e até aumentar significativamente a velocidade, existe outro desafio: os conversores padrão do setor atualmente não suportam esse princípio de motor e provavelmente levará dois anos para obter fabricantes menores com custos correspondentemente mais baixos Conversores chegam ao mercado ", suspeita Pfeiffer.

O gerente de vendas vê novos campos de aplicação na tendência atual dos principais acionamentos de mesas rotativas para eixos de alto desempenho, que proporcionam momentos muito altos. "Presumo que um dia um motor de torque e um eixo de alta frequência serão muito semelhantes em sua construção, onde tudo cresce um pouco", conclui Pfeiffer.
Outra contribuição do fabricante Este endereço de e-mail está protegido contra spambots Para exibir JavaScript deve estar ligado!