La producción de elementos estructurales de alta calidad puede sufrir una revolución gracias a la "herrería robótica". La producción metamórfica combina la precisión y el control de las máquinas y los sistemas robóticos con la deformación gradual de un herrero.
Un grupo de estudiantes universitarios de la Universidad Estatal de Ohio demostró en 2017 la idea fundamental de la herrería robótica, formalmente conocida como fabricación metamórfica, al modificar una fresadora estándar de control numérico por ordenador con hardware y software para permitir la deformación controlada.
Las piezas metálicas se utilizan en todo tipo de aplicaciones de alto rendimiento y seguridad crítica en equipos de transporte, minería, construcción y generación de energía. La mayoría se fabrican mediante uno de los pocos procesos de fabricación clásicos que no han cambiado mucho en décadas. La fundición y la forja para darles forma suelen requerir moldes o matrices personalizadas cuyo diseño y fabricación puede llevar mucho tiempo y gastos, pero una vez en funcionamiento son muy productivos.
El mecanizado de control numérico por ordenador, que da forma a los componentes a partir de bloques de metal, es el primer paso de la fabricación digital. Basta con lanzar un nuevo programa informático para producir un componente diferente.
La fabricación de estas piezas mediante el método de fabricación aditiva, conocido como impresión 3D, está recibiendo actualmente un merecido entusiasmo. Este método también crea piezas a partir de archivos informáticos a pedido del cliente, estratificando cada porción individualmente. La impresión de formas que no pueden crearse mediante el mecanizado permite crear nuevas formas con características específicas.
Combinación con la herrería robotizada
Las herramientas metálicas fabricadas por los herreros suelen tener una fuerza legendaria porque al manipular el metal, como si se amasara la masa, se refina y su estructura queda uniformemente consistente. El material adquiere fuerza direccional a medida que se moldea, al igual que la madera adquiere fuerza a lo largo de la veta. Sin embargo, ningún herrero humano tiene la repetibilidad y la resistencia necesaria para trabajar o para producir los componentes esenciales para nuestra economía. Como la producción de componentes grandes.
La herrería robótica es un concepto que añade nuevas capacidades digitales al oficio de herrero. Una pieza de metal colocada con precisión en una prensa y formada repetidamente y de forma incremental da forma a las piezas. En función de la forma requerida, este sistema de prensa o martillo motorizado cambiará sus herramientas.
Una máquina puede tratar piezas más grandes y ser más eficaz y reproducible que la mano de obra humana, automatizando el proceso de dar forma a una pieza pero siguiendo los principios fundamentales de un herrero.
Los robots herreros podrían ser una tecnología de fabricación útil y práctica, tal y como ha demostrado un estudio sobre la hoja de ruta. Se requiere una síntesis de tecnologías para el desarrollo completo del robot herrero. El sistema debe ser capaz de conocer la forma, la temperatura y el estado del material en cada lugar de la pieza que se está formando.
Dondequiera que haya una gran demanda de competencias para dotar de personal y mejorar las fábricas actuales, es probable que se produzca la siguiente concentración de innovación. La clave para mantener este ciclo positivo en cualquier área es desarrollar las fábricas, o las herramientas que construyen más herramientas. La herrería robótica ofrece la posibilidad de competir en el mercado el mundial.