La luminaria AIRE® ha supuesto el mayor reto acometido hasta la fecha por el equipo de diseño de ATP Iluminación. Se trata del primer producto de la compañía navarra concebido íntegramente para la tecnología LED, y en él se combinan sus dos desarrollos más importantes en I+D+i: el Disipador Laminar® y el Difusor Confort®. Ambas innovaciones han permitido solucionar los problemas principales y más recurrentes que el LED ha manifestado en la última década: el sobrecalentamiento de los módulos (responsable fundamental de la drástica disminución de su vida útil) y el deslumbramiento del peatón, respectivamente.
El primero de dichos inconvenientes planteó un desafío complejo que la firma ha afrontado mediante un intenso esfuerzo en I+D+i; se trataba, en este caso, de conseguir una gestión térmica excelente del LED en luminarias de base polimérica. Tal vez el rasgo definitorio esencial de los artículos de ATP es el material con el que están fabricados, un polímero técnico de ingeniería desarrollado en exclusiva por la compañía, cuya fórmula otorga las características únicas propias de todos sus productos, tales como inmunidad a la corrosión, seguridad eléctrica (Clase II+ antielectrocución), máxima protección contra impactos (IK10+), hermeticidad integral (IP66+) y gran durabilidad. Así, la idea central de la luminaria Aire® ha sido conciliar las altas prestaciones del polímero técnico de la casa con la mejor gestión térmica, para lograr conjuntos LED con mayor vida útil y potencia que puedan satisfacer los requerimientos más exigentes incluso en instalaciones de grandes alturas e interdistancias.
Con este objetivo, la firma ha trazado un diseño completamente revolucionario: a diferencia de las demás luminarias de su catálogo, que albergaban los dispositivos de gestión térmica en el interior de la cubierta polimérica, la nueva creación de ATP está pensada para dejar el Disipador Laminar® al descubierto, en contacto directo con el aire (de ahí su nombre). El concepto se basa en extraer del espacio interno de la luminaria todo el calor generado por los LED, de manera que los módulos y el equipo electrónico (driver) estén siempre perfectamente refrigerados (esto permite aumentar en gran medida la potencia y mantener una temperatura de funcionamiento óptima). Para una mayor ventilación, el driver y los LED, además, se encuentran en compartimentos estancos e independientes, lo que evita la transferencia térmica.
FABRICACIÓN
Nos adentramos en la factoría de ATP Iluminación para conocer de primera mano el proceso de manufactura de la luminaria Aire®, un producto “Made in Spain”.
Antes de iniciar nuestro recorrido, es importante destacar que absolutamente todas las tareas implicadas en la creación de un nuevo artículo (desde la investigación, diseño, prototipado y fabricación de moldes hasta la inyección y el montaje) se ejecutan íntegramente en las instalaciones de las que dispone la empresa en Pamplona (Navarra). Se trata de un sistema de producción completamente integrado, automatizado y con maquinaria de última generación, que permite adaptarse a las necesidades de los clientes y personalizar los conjuntos por encargo.
01 Moldes
Concluida la larga fase de desarrollo de la luminaria Aire® por parte del departamento técnico y de I+D+i, el primer paso para su fabricación consiste en crear los moldes donde posteriormente se inyectarán todas las piezas con los materiales de ATP. Para ello, la factoría cuenta con su propio taller de moldes, una sección específica donde se llevan a cabo tanto el diseño y la producción como el mantenimiento y almacenado de los mismos.
Centro de Mecanizado CNC (control numérico computarizado)
Todos los elementos poliméricos de la luminaria, desde los más pequeños hasta el chasis o el difusor, son inyectados en la planta de Navarra. Este sistema de creación, clasificación y conservación de moldes ha sido ideado y desarrollado enteramente por la empresa para adaptarlo con exactitud a las características de su sistema productivo.
La larga experiencia y capacidad técnica del equipo responsable del taller permite a ATP ser muy flexible en cuanto a fabricación. De esta manera, se pueden incorporar modificaciones y mejoras en el diseño de las luminarias de forma muy rápida y en plazos muy cortos, que serían imposibles de afrontar en caso de que tal proceso estuviera externalizado.
02 Inyección
Entre los rasgos más característicos de ATP destaca la utilización de polímeros técnicos de formulación propia para la manufactura de todos sus conjuntos de alumbrado; de hecho, es la única empresa en el sector que diseña y fabrica cada uno de sus productos con esta tecnología y estos compuestos. En la luminaria Aire®, como en los demás artículos de la firma, se emplean dos tipos de polímeros: el S7, para la bandeja y el chasis, y el T5, para la cubierta y el Difusor Confort®. Dichos materiales son los que proporcionan a los puntos de luz buena parte de sus características emblemáticas, como la inmunidad a la corrosión, la extrema resistencia mecánica y la Clase II+ antielectrocución.
Inyectora trabajando. En este caso, está extrayendo de su molde la cubierta de un Clásico Circular de ATP.
Todo el proceso de inyección está automatizado, desde alimentar las máquinas hasta extraer las piezas ya moldeadas. La secuencia es la siguiente: el polímero, que se halla almacenado en grandes tolvas, se dispensa a través de una red de tuberías, se somete a calor para fundirlo y posteriormente se introduce a alta presión en el molde correspondiente. A continuación, un robot saca el componente de la máquina y se lo entrega a un operario, quien elimina el bebedero (en caso de que lo tenga, ya que también se utiliza el sistema de “canal caliente”, que no lo genera) y lo almacena en contenedores debidamente identificados con códigos de barras, con objeto de garantizar la trazabilidad del producto y facilitar la gestión de existencias.
03 Estanqueidad
Una vez inyectadas todas las piezas que constituyen la parte polimérica del artículo, asistimos a la aplicación de la junta de estanqueidad (etapa también conocida como gasketing). Se trata de una fase de especial importancia, ya que es aquí donde se asegura la correcta hermeticidad del producto final y la protección total de cada componente interno ante los líquidos y las partículas sólidas.
El equipo de I+D+i ha desarrollado un sistema enteramente robotizado para colocar la junta, la cual debe dispensarse de forma continua y crear un perímetro de sellado sin ningún punto de unión. Con dicha finalidad, un robot deposita el material en estado líquido sobre un carril modelado expresamente en la luminaria. Tal manera de proceder garantiza la ausencia de fisuras y discontinuidades en la junta que puedan comprometer la estanqueidad desde el principio, o bien despegarse con el tiempo y la exposición a la intemperie. Una vez aplicada, la sustancia se solidifica y la Aire® queda lista para el siguiente paso.
Aplicación de la junta en estado líquido.
04 Pintura y Barnizado
Si bien ATP ofrece sus productos tintados en masa en los cuatro colores estándares disponibles de serie (negro, gris claro, gris oscuro y verde parque), los conjuntos se pueden pintar en cualquier tonalidad que demande el cliente, incluso en combinaciones personalizadas (columnas y brazos incluidos).
Barnizado automático de difusores (en esta caso luminaria Villa).
Dicha tarea se realiza en la estación de pintado con la que cuenta la fábrica, un circuito automático por donde se deslizan las diferentes piezas mientras se les aplica la capa adecuada de color con medios mecánicos.
Las pinturas utilizadas en esta sección han sido ensayadas por el departamento de Calidad para certificar su resistencia a largo plazo a ambientes salinos, altas temperaturas, y demás condiciones extremas a las que pueda verse sometido el punto de luz. Es también aquí donde se efectúa el barnizado de los difusores: además de estar tratados en masa para resistir la radiación solar, se pulverizan con una sustancia protectora especial que los preserva aún más de la posible degradación por rayos ultravioleta y garantiza que no amarilleen a lo largo de los años.
En caso de recibir un pedido lo suficientemente grande, ATP también ofrece la posibilidad de tintar en masa, en cualquier color, todo el material demandado.
Almacén Robotizado
Las piezas inyectadas se ubican en distintos contenedores etiquetados con códigos de barras, que son enviados posteriormente a la zona de almacén instalada en la parte central de la fábrica.
Transelevador en uno de los pasillos del almacén.
Para responder a sus grandes exigencias de organización, la compañía ha optado por implantar un almacén automático: se trata de un sistema clasificador integralmente robotizado, donde los contenedores se desplazan y colocan mediante una serie de transelevadores. Dicha área se destina únicamente a piezas poliméricas, con el propósito de cubrir las necesidades de producción de los diferentes puntos de luz catalogados. Nunca se guardan luminarias completas; éstas son embaladas y dispuestas directamente para su expedición al cliente final.
Todo el modelo productivo y logístico está diseñado para fabricar de manera ágil por encargo, con el doble propósito de minimizar el almacenamiento y de poder servir los pedidos en 15 días una vez formalizada la orden. La introducción de estos sistemas ha sido imprescindible para asegurar una respuesta rápida a la demanda, especialmente si se consideran la gran variedad de productos que ofrece la empresa y las numerosas posibilidades del cliente a la hora de personalizarlos
05 Disipador Laminar
Uno de los elementos protagonistas de la luminaria Aire® es el Disipador Laminar®. Este sistema de gestión térmica, que a diferencia de los disipadores de aletas es liso y extrafino, ha sido ideado por el equipo de I+D+i de la firma y está patentado internacionalmente. Se fabrica en una aleación de aluminio usada en la industria naval por su alta resistencia a la salinidad, presenta unos acabados y espesores muy cuidados, y logra una reducción significativa de la temperatura de trabajo de los módulos LED que alarga en consecuencia su vida útil. Según los datos ofrecidos por la propia empresa, el dispositivo consigue disminuir la temperatura en más del 21% y aumenta la vida útil de la tecnología de diodos en más de 21.000 horas. Actualmente, toda la gama LED de ATP incluye de serie este avance.
Una vez concebido el Disipador Laminar®, el desafío para ATP radicaba en manufacturarlo de forma eficiente dentro de sus instalaciones. Para hacerlo posible, la compañía navarra ha tenido que ingeniar un sistema de producción innovador que coordina diversos procesos automatizados y se apoya en equipos y robots de última generación. Estas máquinas dejan los disipadores listos para el procedimiento de montaje, sin que deban pasar por ninguna otra sección de la fábrica.
Robot de corte láser en funcionamiento.
La creación de este instrumento es compleja: en primer lugar, el sistema debe alimentarse con planchas de aluminio de las dimensiones precisas. Acto seguido, una unidad robótica ejecuta el corte láser con la forma y tamaño que las láminas necesitarán para ajustarse a las luminarias (se optimiza el número de piezas por plancha para evitar el desperdicio de material). Las hojas metálicas resultantes llegan a la estación de mecanizado, donde otro robot realiza las modificaciones pertinentes para que más adelante puedan acoplarse las PCB. Después, se graban a láser en cada unidad el logotipo de ATP junto al de Disipador Laminar®, además de un código QR que contiene todos los datos de la luminaria (LED instalado, óptica, etc.) para asegurar una perfecta trazabilidad.
Por último, otra máquina pule y redondea los contornos de los disipadores para evitar que éstos resulten cortantes o se dañen con los golpes. El acabado deja los bordes brillantes y consigue el estilo requerido por la luminaria Aire®. Una vez completado este paso, el dispositivo ya está listo para montarse.
06 Montaje
Este última tramo comprende el ensamblaje de los componentes internos de la luminaria (colocación del Disipador Laminar®, PCB, equipo electrónico y cableado) y culmina con el embalaje del producto para su expedición al cliente.
La línea de montaje final está integrada por diferentes robots que se encargan de ensamblar las piezas de la luminaria de forma automática. Se trata de un sistema con muy pocos procesos manuales, optimizados todos ellos para que sean sencillos y fácilmente aplicables por los operarios implicados. Tanto el módulo LED como el diseño fotométrico son planteados por la oficina técnica de la compañía, mientras que los proveedores son seleccionados y homologados por el departamento de Calidad para garantizar que el producto tenga las prestaciones adecuadas.
En la primera etapa, la línea se alimenta, por un lado, con las PCB (que pueden ser de 24 o 12 LED y han sido diseñadas con unas dimensiones especiales para que el robot pueda capturarlas), y por otro, con el Disipador Laminar®. Mediante un equipo de visión artificial dotado con varias cámaras y sensores, se centran los disipadores para que sus mecanizados coincidan con los de las PCB. Luego, los dispositivos de gestión térmica pasan a una estación de atornillado con dos pares de apriete diferentes y se les acoplan las placas de circuito impreso. El sistema requiere precisión extrema: todas las piezas involucradas deben tener unos acabados perfectos y respetar las tolerancias marcadas para que el proceso se ejecute de forma automática y sin ningún error.
Los disipadores con sus respectivas PCB llegan entonces a la última parte de la línea, donde un grupo de operarios arman el resto de elementos. Aquí se montan la bandeja portaequipos (ya provista de drivers y conectores), el chasis y el difusor. Al acabar esta fase, que se desarrolla muy rápido, se comprueba que todas las luminarias funcionen correctamente y se verifica el grado de protección IP68 de cada conector.
Para terminar, el producto acabado se desplaza a otra línea automática donde un robot lo embala con todos los documentos convenientes y lo agrupa en palés para su envío al cliente final.
CALIDAD
Convencidos de que la mejor carta de presentación de cualquier fabricante es la calidad de su producto, ATP se impone rigurosos controles para asegurar la resistencia, eficiencia y funcionalidad de todas sus luminarias. Con esta idea, la factoría cuenta con un laboratorio propio donde somete a sus conjuntos a todo tipo de ensayos de dureza, seguridad y pruebas de funcionamiento simulando condiciones climáticas extremas. Los instrumentos y los procedimientos empleados son los mismos que en los laboratorios acreditados (como el Laboratorio Central Oficial de Electrotecnia, LCOE), lo que permite a la firma corroborar que todos sus productos superan los requisitos de las certificaciones más exigentes (N, ENEC, CB, etc.).
Entre los múltiples exámenes que se realizan en la fábrica están los ensayos de estanqueidad, cuyo objetivo es garantizar que todos los productos tengan el grado de protección IP66. Para comprobar la hermeticidad al agua, por ejemplo, se somete a la luminaria a chorros muy potentes, durante al menos tres minutos y a una distancia no inferior a tres metros, haciendo especial incidencia en las partes críticas, como las juntas. Tras el ensayo, se revisa el interior del producto, que debe estar perfectamente seco.
Otra de las principales características de los artículos ATP es su robustez y su gran resistencia mecánica, y las pruebas de laboratorio lo atestiguan: las luminarias superan ensayos de impacto de más de 50 julios sin mostrar ningún signo de deterioro, lo que supone más del doble de lo establecido por la norma EN 50102 para obtener la máxima categoría de IK (IK10, 20 julios).
Las instalaciones disponen, además, de una cámara salina y otra climática, así como de proyector de rayos ultravioleta. Con tales instrumentos se confirma empíricamente la inmunidad a la corrosión de los materiales ATP y su resistencia a cualquier agente climático agresivo, por extremo que sea.
Goniofotómetro tomando mediciones.
Finalmente, la fábrica también integra su propio laboratorio fotométrico, con su correspondiente goniofotómetro para realizar todas las mediciones lumínicas necesarias. Aquí se ajustan los conjuntos de alumbrado para hacer frente a aquellos proyectos que requieran distribuciones fotométricas particulares, lo que otorga a ATP una excelente versatilidad y capacidad de adaptación a las circunstancias del mercado y a las demandas específicas de los clientes.