El actuador RA47X: alta velocidad para el nuevo sistema de propulsión de Caudwell Marine

Caudwell Marine es una empresa con sede en Ciudad del Cabo dedicada a la fabricación de motores de alto rendimiento para embarcaciones de carreras y de recreo que busca desafiar los límites de la ingeniería innovadora. A la cabeza del sector gracias a tecnologías y diseños que han recibido galardones varios, los fuerabordas de Caudwell Marine presentan características y prestaciones que hacen que la navegación sea más placentera. Sus soluciones tecnológicas son sostenibles y energéticamente eficientes, a la vez que proporcionan potencia, apenas requieren mantenimiento y presentan un diseño compacto.

Fundada en 2011 por el multimillonario inglés John Caudwell junto con el empresario sudafricano Mike Beachy Head, Caudwell Marine (PTY) LTD se creó para desarrollar un sistema de propulsión marina con un diseño revolucionario sin pérdida de potencia del motor a la hélice. Tras siete años de investigación y verificación, el equipo de ingeniería de Caudwell Marine finalmente logró su objetivo y se llegó a una primera fase de producción. Idearon un diseño innovador patentado internacionalmente que maximizaba la potencia, la durabilidad y la eficiencia para el mercado de embarcaciones de recreo de alta gama en el rango de 16 a 40 pies.

Caudwell Marine lanzó su nuevo sistema de propulsión en la International Boat Builder’s Exhibition and Conference (IBEX) de Miami (Florida) en octubre de 2007. Para desarrollar sus innovadores productos en el sector de las grandes embarcaciones de recreo, la empresa se asoció con constructores navales independientes y estableció colaboraciones estrechas y de confianza. Esto les ha permitido adquirir una experiencia sólida en su área y conseguir un crecimiento constante a lo largo de los años, que se ha traducido en una base de clientes global para la empresa.

UN ACTUADOR CON UN DISEÑO ÓPTIMO PARA UNA APLICACIÓN MARINA MUY EXIGENTE

Al analizar el crecimiento esperado de la producción y las expectativas del mercado, Caudwell Marine se dio cuenta de que hay un mercado creciente para motores fueraborda más potentes, capaces de proporcionar una durabilidad de primera categoría, un par y una relación potencia/peso máximos, eficiencia de consumo, emisiones mínimas, una potencia estable y un gobierno más seguro del barco. Por ese motivo actualizan y mejoran constantemente sus sistemas de gobierno revaluando las ECUs de sus motores, desarrollando sistemas electrónicos de última generación adaptados al protocolo CAN NMEA-2000 así como soluciones de dirección por cable, y redefiniendo las soluciones electrónicas modernas para el control y la visualización.

Así, cuanto más potentes tienen que ser los fuerabordas, más elevadas son las exigencias técnicas que hay que satisfacer. Es en esta hoja de ruta particular que el fabricante sudafricano se puso en contacto con REGNER®, en octubre de 2017, para diseñar un actuador lineal robusto y fiable, que ofreciera alta velocidad en una carrera muy corta y pensado para cajas de cambios.

Los requisitos de Caudwell estaban muy claros: necesitaban actuadores lineales eléctricos fiables con un sistema analógico de control de la posición muy preciso, y necesitaban que los primeros prototipos estuvieran listos en febrero de 2018. Así pues, REGNER^® tenía cinco meses para diseñar, verificar y producir una solución muy compleja.

Concretamente, este exigente actuador para entornos marinos tenía que cumplir con las siguientes especificaciones técnicas:

De media, el desarrollo de una solución lineal nueva representa un mínimo de cinco meses de trabajo desde el inicio del proceso hasta el comienzo de la producción en serie (start of production, SOP). El diseño y desarrollo de un nuevo actuador lineal requiere investigación, encontrar materiales certificados de alta fiabilidad y asegurar el cumplimiento de los estándares de seguridad establecidos.

En este caso, trabajamos mano a mano aunque virtualmente con los ingenieros de Caudwell Marine para definir las prestaciones que tenía que ofrecer el actuador y elaboramos un diagrama de Gantt para tener controlado el proyecto y los distintos hitos que se fueran alcanzando.

Tras asegurarnos de que todo el personal involucrado tenía claros todos los requisitos, realizamos varios cálculos para definir cómo tenía que ser el motor magnético utilizado para el actuador. Una vez escogido y verificado dicho motor, diseñamos los demás componentes y sus elementos de conexión. Integramos los elementos de control, el cableado, las transmisiones de la PCB y los demás elementos técnicos del dispositivo. Finalmente, montamos algunas unidades, verificamos la tolerancia y realizamos ensayos de funcionalidad, carga, temperatura, compatibilidad electromagnética y fatiga.

SUPERAR LAS EXPECTATIVAS DEL CLIENTE

Las pruebas de verificación ponen de manifiesto defectos o posibilidades de mejora que permiten optimizar un diseño. En el caso del proyecto para Caudwell Marine, tras una verificación rigurosa se modificó el diseño del actuador y se entró en una nueva iteración con un prototipo mejorado, que a su vez se sometió a nuevas pruebas. Cuando los resultados de todas las verificaciones fueron satisfactorios, se estableció el prototipo final.

Para esta aplicación tan exigente el resultado es un actuador muy robusto, con un grado IP elevado y una carcasa de aluminio anodizado especial que lo hace apto incluso para las condiciones marítimas más adversas. El RA47X ofrece la máxima calidad en cada detalle y garantiza un rendimiento de alta fiabilidad con un ciclo de trabajo de hasta un 10 % en temperaturas que van de los -20 ºC a los +60 ºC.

Además, por sus dimensiones reducidas, el RA47X es ideal para aplicaciones que requieren movimientos lineales cortos.