Pavilhão 3, stand E44

A colaboração entre a Berkoa Machine Tools, o centro tecnológico espanhol Lortek e a spin-off universitária Vors Control deu origem a uma solução inovadora em soldadura avançada, desenvolvendo um gémeo digital, que coloca a máquina SoldAvanza como uma referência no desenvolvimento de máquinas de soldadura por fricção rotativa. Uma solução que estará em exposição no stand da AFM - a associação espanhola de fabricantes de máquinas-ferramenta, componentes, ferramentas e acessórios - na EMO 2025.

A SoldAvanza é uma máquina de soldar por fricção rotativa, fabricada pela Berkoa Machine Tools em colaboração com a Lortek, a única do seu género fabricada em Espanha.

A SoldAvanza representa um dos projetos mais ambiciosos no domínio da soldadura avançada desenvolvido em Espanha. Esta máquina de soldar por fricção rotativa, fabricada pela Berkoa Machine Tools em colaboração com a Lortek tem a particularidade de conseguir atingir duas gamas de trabalho: até 20 toneladas de impulso a 3.000 rpm e até 60 toneladas de impulso a 1.500 rpm. Esta versatilidade permite-lhe cobrir uma vasta gama de aplicações, mas também coloca desafios técnicos significativos.

Sendo uma máquina destinada à produção de pequenas séries e protótipos, enfrenta uma grande variedade de formas e materiais das peças a soldar, o que constitui um desafio quando se trata de produzir peças acima dos limites de capacidade da máquina. A obtenção de bons resultados nestes limites requer um ajuste fino do controlo da força de impulso; é aqui que o controlo baseado em modelos entra em jogo.

Para o seu desenvolvimento, foi proposto um projeto de modelização que servisse de ferramenta para compreender melhor a dinâmica do processo e otimizar o controlo do processo para assegurar o nível de qualidade exigido em setores como a indústria automóvel, as máquinas-ferramenta e a produção de energia.

A base sobre a qual o projeto foi desenvolvido é o controlador registado BLSC 4.0, concebido em conjunto com a Lortek. Graças à sua arquitetura modular e às suas capacidades de rastreabilidade e de armazenamento de parâmetros, o sistema permitiu acelerar a criação de novos processos experimentais. Além disso, o registo de novas variáveis é automático, o que facilita a identificação precisa dos parâmetros do modelo.

A particularidade da SoldAvanza reside na sua capacidade de atingir duas gamas de trabalho: até 20 toneladas de impulso a 3.000 rpm e até 60 toneladas de impulso a 1.500 rpm.

A Vors Control, uma spin-off da Universidade Pública de Navarra especializada em engenharia de controlo avançado, contribuiu com a sua experiência na implementação de modelos de controlo em ambientes reais, como a produção de energia ou a indústria.

Este gémeo digital consiste numa modelação detalhada do processo de soldadura, baseada em modelos de base física, que permitem simular e prever o comportamento real do sistema. Esta modelação avançada permitiu a parametrização exata dos processos, adaptando-os às necessidades específicas de cada aplicação.

Os modelos foram rigorosamente validados com dados obtidos em condições reais de funcionamento, garantindo a sua fiabilidade e capacidade de previsão em ambiente industrial. Foram implementados ajustes nos sistemas de controlo, otimizando a resposta dinâmica do processo. As melhorias técnicas incluem: redução significativa do ruído nos sinais do sistema, redução do overshoot nas respostas transitórias, correção de fenómenos de flickering no controlo e reajustamento dos parâmetros da malha de controlo para maior estabilidade e precisão.

Pormenor da união de materiais F114 e HSS realizada com a SoldAvanza.

O trabalho realizado em conjunto identificou oportunidades de melhoria e propôs um redesenho do sistema, com o objetivo de melhorar ainda mais a qualidade e a fiabilidade do processo de soldadura.

A máquina SoldAvanza tornou-se um banco de ensaio essencial para os clientes experimentarem novas soluções de união e validarem os seus projetos antes de passarem à produção em grande escala. Isto permite às empresas aceder a uma tecnologia avançada sem a necessidade de um investimento inicial significativo.

O projeto representa um caso exemplar de como a colaboração entre empresas industriais como a Berkoa Machine Tools, centros tecnológicos como o Lortek e spin-offs universitários como a Vors Control pode gerar soluções altamente inovadoras que respondem a necessidades específicas do mercado.