Sistema "Ortz"
Piscina sede juegos del Mediterráneo
Nuestro sistema Estructural ORTZ para la construcción de estructuras espaciales está constituido básicamente por dos tipos de elementos: nudos y barras.
El nudo es una pieza esférica dotada de una serie de orificios roscados según las direcciones de las barras que han de concurrir en el mismo. La disponibilidad en cuanto a las posibles direcciones de acceso de las barras es prácticamente total, quedando sólo limitada por el ángulo mínimo que deben mantener dos barras contiguas para evitar la interferencia entre ellas.
Las barras son de perfil tubular y llevan soldados en sus extremos sendos casquillos cónicos dotados de orificios axiales. Estos casquillos quedan atravesados por tornillos especialmente diseñados que presentan dos cuerpos roscados con sentidos inversos de rosca, separados por una superficie troncocónica que es la que, tras el ensamblaje asienta en la parte exterior de las esferas. Este doble sentido de rosca permite que con un sólo sentido de accionamiento sobre el tornillo, se consigan dos aprietes, el de la esfera con el tornillo y el de éste con la barra por medio de las tuercas alojadas en el cuerpo de mayor diámetro del tornillo. El objetivo principal de estas dos tuercas es el de servir para el accionamiento del tornillo mediante un sistema de bloqueo por efecto de tuerca y contratuerca. Pero además, en su posición final, este conjunto garantiza el mantenimiento del apriete evitando que se afloje la unión por eventuales vibraciones.
Todo este sistema permite la retracción del tornillo hacia el interior de la barra de modo que ésta pueda ensamblarse y desensamblarse sin modificar las posiciones relativas de las dos esferas que une, incluso cuando estas se encuentran en su posición definitiva. Esto proporciona una extraordinaria flexibilidad en el proceso de montaje de la malla y facilita la eventual reposición de cualquier barra dañada.
Uno de los objetivos impuestos a este diseño ha sido la obtención de un sistema con una rigidez axial elevada, de modo que las discontinuidades de comportamiento que inevitablemente introduce toda unión atornillada, quedarán reducidas a los valores mínimos obtenibles. Esto se ha conseguido gracias al diseño especial del tornillo y al empleo de una esfera monopieza sólida.
Otro de los objetivos conseguidos ha sido un comportamiento muy parecido en tracción y compresión, presentando una buena proporcionalidad entre cargas y deformaciones dentro de la carga de trabajo. Esto permite realzar los cálculos estructurales dentro del campo elástico lineal, manteniendo una alta fiabilidad de los resultados obtenidos.
Proceso de fabricación
El proceso de fabricación de las mallas espaciales realizadas con el sistema ORTZ incluye las siguientes operaciones fundamentales:
- Fabricación de barras
- Mecanización de los casquillos cónicos.
- Montaje de los extremos de barra.
- Corte del tubo.
- Soldadura de los tubos a los casquillos cónicos.
- Pintado de las barras con polimerización en horno (operación subcontratada)
- Marcado y clasificación para envío a obra. - Fabricación de esferas
- Mecanización: taladrado y roscado de los orificios.
- Preparación de superficie y pintado.
- Clasificación y preparación para envío a obra.
Como particularidad del sistema de fabricación de barras cabe citar que el proceso de soldadura se realiza tras un posicionamiento previo de los extremos en la bancada de la máquina de soldar. La separación entre los tornillos extremos se define por dicho posicionamiento y no por la acumulación de las dimensiones de los elementos intermedios: tornillos, casquillos cónicos y tubo. Este sistema evita la acumulación de errores dimensionales de los elementos citados y permite unos márgenes de tolerancia muy estrechos en la consecución de las barras, que prácticamente son los resultantes de la dispersión del proceso de soldadura.
Este proceso se realiza en instalación automática bajo atmósfera de gas protector. Esta instalación está dotada de un posicionador mandado por control numérico que determina automáticamente la longitud real de la barra y cuya secuencia se establece a partir de los listados que confecciona el ordenador.
Este sistema de fabricación permite la consecución de una tolerancia dimensional de 0,3 mm. en la longitud de las barras.
En cuanto a la mecanización de los orificios roscados de las esferas, se realiza en una máquina especialmente concebida para ello. Se trata de una máquina de C.N. que puede ser programada manualmente pero ordinariamente funciona integrada en un sistema CAD-CAM. Esta máquina recibe la información codificada bien directamente del ordenador de cálculo o mediante discos flexibles que la almacenan para introducirla en el sistema de C.N. de la máquina.
El operario se limita a alimentar las piezas brutas y cargar los programas de C.N. La máquina sucesivamente realiza las operaciones de taladro, avellanado y roscado de los orificios, posicionando sucesivamente la pieza para cada orificio y realizando automáticamente los cambios de herramientas.
El sistema de producción en definitiva no funciona comandado por los operarios. La información directa de los parámetros de fabricación no se transmite al taller mediante planos constructivos sino que se transfiere bajo soportes informáticos (disquettes o cable) en códigos interpretables directamente por las unidades productivas.
Protección superficial
Existen diversas opciones de protección para las barras, siendo el cliente quién determina el sistema a aplicar en cada caso; sin embargo lo más habitual dentro de este tipo de estructuras suele ser el pintado a base de resinas epoxi o poliester, aplicadas en polvo electrostáticamente y polimerizadas en horno con depósito de capa sólida no menor de 60 micras. Este tratamiento va precedido por una preparación de superficie que, como mínimo, implica un desengrase y fosfatado en el caso de que no existan trazas de óxido y una limpieza mecánica por cepillado o incluso granallado en el caso de existir óxido. El granallado puede aplicarse aún sin la presencia de óxido para aumentar la adherencia de la capa de pintura en los casos en que las especiales condiciones así lo aconsejen.
En los casos en que se requiere una mayor protección puede procederse a un electrogalvanizado previo que ofrece aún mayor garantía. Cuando la estructura se vaya a encontrar en ambiente especialmente oxidante, puede procederse a la aplicación de un sistema que garantiza la estanqueidad absoluta del recinto interior de las barras sin introducir ninguna flexibilidad adicional sensible en el conjunto.
En cuanto a las esferas, ordinariamente se aplican procedimientos similares de polimerización al horno. En las de diámetros grandes, por su elevado espesor, a veces estos tratamientos resultan problemáticos. Cuando esto sucede se procede a una preparación por granallado, y a la aplicación de una mano de imprimación y dos manos de acabado con pinturas al clorocaucho o epoxidicas.
En cualquier caso, el tratamiento superficial de la estructura no es algo intrínseco al sistema ORTZ y debe ser convenido en cada caso con el cliente.
Controles
En la fabricación de los componentes de las Estructuras Espaciales, realizadas mediante sistema ORTZ se aplican dos tipos de controles:
- Controles de recepción de materiales.
- Controles de fabricación interior.
Los del primer grupo podrían subdividirse en:
- Controles dimensionales y de aspecto que se realizan dentro de nuestros talleres, así como algunos controles metalúrgicos, dureza, etc.
- Controles metalúrgicos de mayor complejidad (análisis metalográficos, radiografías, etc.) que se subcontratan a laboratorios especializados para ellos; principalmente a los laboratorios de los centros INASMET Y CEIT.
Los aspectos concretos referentes a las características controladas en cada uno de los componentes, subconjuntos o piezas terminadas del sistema, se exponen con mayor detalle en la Normativa de Control de Calidad y en las pautas de control desarrolladas especificamente para esta fabricación.
