Soluciones de mecanizado para el sector eólico
31-01-2018
JATORMAN e IK4-TEKNIKER diseñan y desarrollan una máquina que reduce el tiempo de mecanizado de palas de aerogeneradores de hasta 75 metros de longitud con gran precisión.
El sector eólico se caracteriza por su alto nivel de exigencia y dinamismo. Los desarrollos tecnológicos emergentes persiguen el objetivo de reducir los costes de fabricación y alargar la vida útil de los aerogeneradores.
Esta tendencia ha generado la necesidad de desarrollar aerogeneradores de mayor potencia para aumentar la captación de energía, incluso en zonas con velocidades de viento medias o bajas.
Sin embargo, el aumento de potencia en los aerogeneradores implica evolucionar hacia torres más altas y palas de mayores dimensiones.
En respuesta a esta demanda del mercado, las empresas buscan aplicar soluciones automatizadas en las líneas de montaje de aerogeneradores eólicos, poniendo especial atención a la producción de palas de mayores dimensiones.
Sin embargo, se debe tener en cuenta que las palas de gran tamaño (mayores de 60 metros de longitud y con diámetros interiores de hasta 4 metros) dificultan su manipulación y precisión a la hora de fabricarlas.
Para hacer frente a este reto, la ingeniería navarra JATORMAN (especializada en manipulaciones de movimiento, traslado, volteo de grandes cargas y dimensiones) y el centro tecnológico IK4-TEKNIKER han colaborado en el desarrollo de una solución que tiene como objetivo el diseño y fabricación de una innovadora máquina para el mecanizado y taladrado de palas de aerogenerador.
Esta solución destaca por su rapidez, versatilidad y capacidad para adaptarse a elementos de diversos tamaños. En este sentido, el equipo es capaz de mecanizar piezas de hasta 75 metros de longitud y de un diámetro exterior de 4,2 metros con unas precisiones que superan a las actuales en un 40% de forma totalmente automatizada. Por otro lado, se consiguen reducciones notables en los tiempos de mecanizado, llegando a reducir hasta un 60% los tiempos actuales.
En el marco de la colaboración, IK4-TEKNIKER ha llevado a cabo un estudio para implementar una solución viable de automatización que cumpliera con los requisitos planteados.
Asimismo, ha sido responsable de ejecutar la parte de simulación y diseño que comprende la ejecución del dimensionamiento de la máquina, el diseño mecánico 3D, así como el diseño eléctrico y su programación.
Los investigadores de IK4-TEKNIKER y JATORMAN también han desarrollado una solución piloto compuesta por una base inclinada, una torreta móvil, un eje rotatorio y un soporte para los brazos. Estos brazos son dos estructuras mecano-soldadas con movimiento lineal, que permiten ajustar el diámetro que hay que mecanizar a las dimensiones de la pala.
Cada brazo sostiene en su extremo las unidades de fresado, taladrado radial y taladrado axial, que disponen, además, de un sensor láser para realizar la medición y posicionamiento de la pala.
Desde IK4-TEKNIKER se han seleccionado los sensores de medida basados en principios ópticos que permiten realizar las mediciones sin contacto físico.
Además, se ha confeccionado un análisis de riesgos previo al diseño eléctrico, seleccionando los elementos necesarios para garantizar la seguridad del técnico y de la máquina.
A partir de un software específico, el centro tecnológico se ha responsabilizado de codificar el programa del controlador, así como las pantallas de usuario.
IK4-TEKNIKER y JATORMAN han colaborado en la puesta en marcha de la máquina en las instalaciones de este último, así como en todo el plan de formación de los técnicos de la compañía.