Mejora de la productividad mediante modernización de la máquina de ensayos

Para los ensayos de materiales y componentes se suelen utilizar máquinas de ensayo que con el tiempo “entran en años”.

Especialmente en máquinas de ensayo de alta capacidad, los componentes de la máquina representan un valor elevado.

Los componentes de la máquina, dependiendo de su función, envejecen por fatiga de sus materiales, por desgaste o debido a diversas influencias ambientales. Su tecnología envejece debido a que ya no representa el estado actual de la técnica y los requisitos de hoy en día, a que no se puede combinar con componentes actuales, o a que ya no se puede mantener en condiciones debido a la falta de disponibilidad de piezas de repuesto.

Componentes mecánicos como los bastidores de carga envejecen muy lentamente y por lo general pueden permanecer en uso durante varias décadas. Por el contrario, los componentes eléctricos, electrónicos e informáticos envejecen con relativa rapidez debido al rápido ritmo de desarrollo en este campo de la tecnología. Su vida útil queda limitada normalmente a una década.

Una modernización ejecutada de forma competente y profesional permite que una máquina de ensayo dotada con bastidor de carga y accesorios que merecen la pena ser mantenidos, pueda ser actualizada con la última tecnología.

A la hora de seleccionar la empresa adecuada para efectuar la modernización se deben tener en cuenta una serie de factores importantes.
En la modernización de una máquina de ensayos electromecánica, además de la actualización de la electrónica de control y del software de ensayos, se debe incorporar un moderno servo accionamiento de CA que sea libre de mantenimiento. Otros componentes como captadores de fuerza, extensómetros y accesorios adicionales pueden seguir utilizándose con adaptaciones de menor importancia.

Electrónica de control
El criterio decisivo para una modernización es siempre la electrónica de control. Las nuevas electrónicas digitales se caracterizan por su modularidad y flexibilidad. Para la obtención de resultados de ensayo fidedignos se utilizan módulos sincronizados en el tiempo para asegurar que todas las señales de medida sean evaluadas simultáneamente. La resolución de los valores de medida se asegura por medio de un sistema operativo en tiempo real para todo el rango de medición. Zwick ofrece por ejemplo con la electrónica de control testControl una ampliación del rango de medida por abajo hasta el 0,1% de la fuerza nominal. Ello permite ahorrar el uso y la necesidad de sustitución de diferentes captadores de fuerza. Los datos de medida son registrados con una frecuencia de 500 Hz de forma sincronizada en el  tiempo, lo cuál permite un análisis detallado de los resultados de medida. Con frecuencia, en el ensayo de componentes se registra la deformación de la probeta a través de la posición del travesaño, y no directamente sobre la probeta a través de un extensómetro. Por tanto, es esencial que la máquina modernizada disponga de una precisión de medida del recorrido y de la posición lo más altas posible a través del sensor del recorrido del travesaño y que la deflexión del bastidor y del captador de fuerza sean compensados en tiempo real mediante la corrección de la rigidez de la máquina.

Aun cuando muchas de las máquinas que se van a modernizar no requieren una conformidad CE, se deben observar las directrices vigentes de prevención de riesgos. Para ello es muy importante que todos los elementos del sistema de ensayos estén integrados en el circuito de parada de emergencia, y que la monitorización de la zona de ensayos a través del la electrónica y el software ofrezcan la máxima protección tanto para el usuario como para el equipo de ensayos.

Con el cumplimiento de la compatibilidad electromagnética, las muy sensibles electrónicas modernas garantizan que no se transmitan señales de interferencia y que estas electrónicas no son perturbadas por señales de marcapasos, teléfonos móviles, grúas u otros dispositivos.

El accionamiento de la máquina de ensayos
Los accionamientos modernos de máquinas de ensayo - especialmente los accionamientos de mayor rendimiento - ya no se basan en motores de corriente continua (DC) sino que emplean motores síncronos de corriente alterna (AC).  Estos destacan especialmente por su muy elevada resolución y por la ausencia de mantenimiento debido a la no utilización de las escobillas y colectores. Su diseño permite un control más rápido, preciso y dinámico. Además, estos accionamientos son muy robustos y tienen un consumo de energía considerablemente más reducido. La ausencia de transmisiones intermedias permite un posicionamiento más exacto y a una alta velocidad, con lo que se reducen los tiempos para las secuencias de ensayo.

Software de ensayos
Un gran número de los ensayos realizados por la industria están regulados por normas claramente definidas. Los modernos paquetes de software cubren estas normas, lo que permite a un usuario sin conocimientos de programación iniciar un ensayo  directamente después de introducir los parámetros de ensayo que son variables de acuerdo con la norma. Naturalmente también se pueden realizar secuencias complejas que son esenciales en ámbitos como la investigación.

Puertos de comunicación estandarizados con los programas de aplicaciones de MS-Office o con las habituales bases de datos de calidad son de gran ayuda en la de transferencia fiable de datos. Proveedores con gran experiencia profesional también ofrecen soluciones de software y de bases de datos a medida.

El manejo del software debe excluir errores del operador y de manipulación por medio de las correspondientes verificaciones de plausibilidad. Por supuesto también se debe poder demostrar la veracidad de las rutinas de cálculo.

Seguridad
Para la elección de la empresa que debe efectuar la modernización no solo se debe tener en consideración el alcance del trabajo sino también la asistencia del servicio post-venta.
Es esencial que la modernización de la máquina de ensayos sea realizada por una empresa competente y de confianza, que pueda dar soporte durante toda la vida útil de la máquina. Los usuarios necesitan tener acceso a una línea de atención al cliente rápida y sin burocracias. Además, una base de datos en la que figura la configuración de la máquina de ensayos del cliente permite un asesoramiento profesional y eficaz. Una red de servicio que cubra todo el territorio también garantiza una asistencia rápida in situ. A este respecto, es importante que la máquina modernizada incorpore tecnología estándar para permitir que todos los técnicos puedan realizar una reparación en el menor tiempo posible.

Algunos proveedores garantizan la disponibilidad de repuestos no sólo para los elementos que se hayan empleado para la modernización, sino para todo el sistema por un periodo mínimo de diez años. Zwick ofrece todo esto incluso para máquinas de marcas ajenas como Frank, Schenck-Trebel, Roell & Korthaus, UTS y muchos otros fabricantes.

Resumen
Una máquina de ensayos modernizada profesionalmente tiene desde el punto de vista funcional el mismo valor que una máquina de ensayos nueva, pero con un coste significativamente menor. Para el usuario significa que en el futuro puede seguir ampliando la máquina, por ejemplo mediante ampliación del software de ensayo para nuevas aplicaciones o incorporación de nuevos componentes como extensómetros digitales.

A modo de ejemplo, Zwick ofrece las correspondientes soluciones para veinte diferentes sectores mediante el adecuado software de ensayos, extensómetros y útiles de ensayo. Junto a la industria del metal, los sectores más importantes son el plástico, automoción y las instituciones académicas.