EMAG ECM: Fabricar sin contacto el árbol de transmisión de la bicicleta eléctrica

05.09.2018 - Markus Isgro

La tecnología se vuelve más compleja al tiempo que los volúmenes de producción se disparan. Este sería el resumen de la evolución del mercado de las bicicletas eléctricas. Algunos productos nuevos recuerdan incluso a la fabricación de automóviles: por ejemplo, este año aparecieron los primeros sistemas ABS y el cambio automático para bicicletas eléctricas. Otro objetivo de los desarrolladores es la implantación de motores eléctricos cada vez más pequeños y ligeros, y eso con requisitos de calidad cada vez más exigentes. Un nuevo ejemplo de aplicación del mecanizado electroquímico de metales (ECM) en un proveedor de bicicletas muestra que, en este contexto, la creciente producción a gran escala de componentes centrales de transmisión ha pasado a ocupar un lugar destacado para las empresas implicadas. Aquí se utiliza una máquina CI de EMAG ECM con la que se realiza la fabricación rápida, precisa y económica de un árbol de transmisión de pared fina para una bicicleta eléctrica. Un criterio de éxito decisivo es la configuración individual de la máquina por parte de los expertos en ECM de EMAG.


Solo en Alemania se vendieron el año pasado 720 000 bicicletas eléctricas según la Asociación de la Industria de bicicletas de Alemania (ZIV), lo que representa un crecimiento del 19 por ciento.   En toda Europa aumentan los volúmenes de producción a una escala similar.  Los expertos anticipan que, a medio plazo, una de cada dos bicicletas vendidas llevará un motor eléctrico. ¿Qué significado tiene esta evolución para la producción? Una respuesta contundente a esa pregunta la ofrecen en la actualidad los diseñadores de una empresa proveedora: en la producción de un árbol de transmisión central apuestan por el mecanizado electroquímico de metales de EMAG ECM, procedimiento utilizado ya frecuentemente en la industria de la aviación y en la fabricación de vehículos industriales y turismos. En este caso, este procedimiento se encarga de la fabricación eficiente de componentes complejos con requisitos de calidad elevados, y precisamente estos son los criterios que caracterizan también al árbol para bicicletas eléctricas. Este posee un pequeño dentado exterior y un taladrado transversal y está diseñado con una pared muy fina. A esto se añade la complicación de que el proceso de taladrado y un proceso adicional de brochado deben efectuarse en la pieza templada, y todo ello sin retrasos. Los especialistas de EMAG ECM de Gaildorf, cerca de Schwäbisch Hall, desarrollaron una solución de producción a medida especialmente para ello. Se emplea una máquina CI en la que los procesos de taladrado ECM y brochado ECM se ejecutan sucesivamente. Durante el proceso fluye una solución electrolítica entre la pieza (ánodo positivo) y la herramienta (cátodo negativo). Cuando esto ocurre, se desprenden iones de metal de la pieza. La dureza del material no influye en el avance o la precisión. "El procedimiento tiene lugar sin contacto alguno" explica Daniel Plattner del departamento técnico de ventas de EMAG ECM. "La larga vida útil del cátodo de la herramienta reduce los costes de producción". También es importante obtener superficies de la máxima calidad, con lo que en el procedimiento sin virutas se omiten los procesos de desbarbado. Además, durante el taladrado ECM tampoco se producen rebabas ni restos de taladrado.

Buena relación calidad-precio

En la implantación de esta tecnología juega un papel fundamental la experiencia en ingeniería mecánica. EMAG ECM apuesta por un concepto modular en el que la tecnología de generadores, el sistema de gestión del electrolito, las herramientas y la automatización se pueden configurar por separado. Así, en la producción del árbol de bicicleta eléctrica se utiliza un sistema de herramientas con cinco cátodos activos con los que se fabrican paralelamente cinco árboles de bicicleta eléctrica. Otro punto a favor para el usuario es la buena relación calidad-precio de la serie de máquinas CI utilizada. Además, los usuarios ahorran en costosas superficies de emplazamiento, ya que la tecnología ocupa un espacio de instalación pequeño, de solo unos 5,5 metros cuadrados incluyendo la filtración. Para ello, los ingenieros han optimizado la estructura básica de la máquina, así como el tamaño del armario eléctrico y del sistema de gestión de electrolito. No menos importante es el hecho de que la tecnología es muy flexible. Por ejemplo, el tiempo de ciclo se puede modificar mediante dispositivos escalables, se puede realizar un equipamiento para una automatización completa o bien se puede interconectar la máquina con otras máquinas EMAG. Los usuarios cuentan con una solución orientada al futuro en todos los aspectos.

En el centro del sector de la movilidad eléctrica

El mecanizado electroquímico de metales experimenta un éxito comercial cada vez mayor. Precisamente su seguridad del proceso juega un papel decisivo, pues en el brocheado, el taladrado y el desbarbado mediante ECM está garantizada una alta calidad constante, incluso en componentes templados. "En este hemos obtenido multitud de solicitudes precisamente del sector de la movilidad eléctrica", señala Daniel Plattner. "Vistos los crecientes volúmenes de producción, nuestra tecnología de proceso fiable cobra cada vez más relevancia."

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