La unitat de doblegat de tubs totalment automàtica combina processos aigües amunt i aigües avall, combinant un processament ràpid i sense errors, repetibilitat i seguretat. Si bé aquesta integració podria beneficiar qualsevol fabricant, és especialment atractiva per a aquells que es troben en el camp naixent però competitiu de la producció de vehicles elèctrics.
Els vehicles elèctrics (VE) no són res de nou. A principis del 1900, amb l'arribada dels vehicles elèctrics, de vapor i de gasolina, la tecnologia dels vehicles elèctrics era més que un nínxol de mercat. Mentre que els motors de gasolina han guanyat aquesta ronda, la tecnologia de les bateries ha tornat i ha vingut per quedar-se. Amb moltes ciutats del món anunciant futures prohibicions de vehicles que funcionen amb combustibles fòssils i molts països anunciant la seva intenció de prohibir la venda d'aquests vehicles, els sistemes de propulsió alternatius dominaran la indústria de l'automòbil. És només qüestió de temps.
Les xifres de vendes mostren que els vehicles basats en combustibles alternatius han anat guanyant terreny durant anys. Segons l'Agència de Protecció Ambiental, el mercat nord-americà de vehicles elèctrics, vehicles elèctrics híbrids endollables (PHEV), vehicles de piles de combustible i híbrids que no siguin PHEV representava el 7% del total el 2020. Aquest mercat amb prou feines existia fa 20 anys. Les xifres de l'Autoritat Federal de Transport Motoritzat Alemanya parlen per si soles: la quota de vehicles amb sistemes de propulsió alternatius de tots els vehicles de nova matriculació a Alemanya entre gener de 2021 i novembre de 2021 és propera al 35%. Durant aquest període, la quota de BEV de nova matriculació va ser d'aproximadament l'11%. Des de la perspectiva dels turismes, el creixement dels nous vehicles elèctrics a Alemanya és particularment pronunciat. En aquest segment, la quota de vehicles elèctrics de tots els vehicles de turismes de nova matriculació per a tot l'any 2020 va ser del 6,7%. De gener a novembre de 2021, aquesta quota ha augmentat considerablement fins a més del 25%.
Aquest canvi comporta canvis dràstics per als fabricants d'automòbils i per a tota la seva cadena de subministrament. La construcció lleugera és un tema: com més lleuger és el vehicle, menys energia es requereix. Això també augmenta l'autonomia, cosa que és crucial per als vehicles elèctrics. Aquesta tendència també ha provocat canvis en els requisits de flexió de canonades, amb una creixent demanda de components compactes i d'alt rendiment, especialment canonades de paret prima fetes de materials d'alta resistència. Tanmateix, els materials lleugers com l'alumini i els plàstics reforçats amb fibra de carboni sovint són més cars i més difícils de processar que l'acer tradicional. Relacionat amb aquesta tendència hi ha l'augment espectacular de l'ús de formes diferents de les rodones. Les estructures lleugeres requereixen cada cop més formes complexes i asimètriques amb diferents seccions transversals.
Una pràctica habitual en la fabricació d'automòbils és doblegar tubs rodons i hidroformar-los en la seva forma final. Això funciona per a aliatges d'acer, però pot ser problemàtic quan s'utilitzen altres materials. Per exemple, el plàstic reforçat amb fibra de carboni no es pot doblegar quan està fred. El que complica les coses és la tendència de l'alumini a endurir-se amb l'edat. Això significa que els tubs o perfils d'alumini són difícils o impossibles de doblegar només uns mesos després de la seva fabricació. A més, si la secció transversal desitjada no és circular, és molt més difícil complir les toleràncies predefinides, especialment quan s'utilitza alumini. Finalment, substituir els cables de coure tradicionals per perfils i varetes d'alumini per transportar el corrent és una tendència creixent i un nou repte de flexió, ja que les peces tenen un aïllament que no es danyarà durant la flexió.
El canvi cap als vehicles elèctrics està provocant canvis en el disseny de les corbadores de tubs. Les corbadores de tubs estàndard tradicionals amb paràmetres de rendiment predefinits estan donant pas a màquines específiques per al producte que es poden adaptar a les necessitats dels fabricants. El rendiment de corba, les mesures geomètriques (com ara el radi de corba i la longitud del tub), l'espai de les eines i el programari s'ajusten per adaptar-se millor als requisits específics del procés i del producte del fabricant.
Aquest canvi ja està en marxa i només s'intensificarà. Perquè aquests projectes es facin realitat, el proveïdor del sistema necessita l'experiència necessària en tecnologia de flexió, així com els coneixements i l'experiència necessaris en disseny d'eines i processos, que s'han d'integrar des del principi de la fase de disseny de la màquina. Per exemple, es requereixen formes d'eina complexes per produir perfils d'alumini amb diverses seccions transversals. Per tant, el desenvolupament i el disseny optimitzat d'aquestes eines esdevé cada cop més important. A més, el flexió de CFRP requereix un mecanisme que apliqui una petita quantitat de calor.
Les creixents pressions sobre els costos que assolen la indústria automobilística també es noten a tota la cadena de subministrament. Els temps de cicle curts i la precisió extrema són ara més importants que mai. Les empreses que volen seguir sent competitives necessiten utilitzar els recursos de manera eficient. Això inclou no només els recursos de temps i materials, sinó també els recursos humans, especialment els empleats principals de la fabricació. En aquest camp, els processos fàcils d'utilitzar i fiables són un factor clau per millorar la rendibilitat.
Els fabricants de tubs i els fabricants d'equips originals (OEM) que gestionen la fabricació de tubs internament poden respondre a les pressions de costos implacables i altres pressions buscant màquines d'alt rendiment que satisfacin amb precisió les seves necessitats. Les plegadores modernes han d'utilitzar una estratègia tecnològica multietapa que inclogui funcions com ara eines de plegat multiradi personalitzables que faciliten plegats fàcils i precisos amb tubs molt curts entre plegats. Aquest desenvolupament en la tecnologia de plegat destaca en la fabricació de components tubulars amb múltiples radis, en la fabricació de sistemes de plegat a plegat o en la fabricació d'altres sistemes de tubs complexos. Les màquines per manipular plegats complexos poden reduir els temps de cicle; per als fabricants d'alt volum, fins i tot uns pocs segons estalviats per component poden tenir un gran impacte positiu en l'eficiència de la producció.
Un altre component clau és la interacció entre l'operador i la màquina. La tecnologia ha de donar el màxim suport als usuaris. Per exemple, la integració de la retracció de la matriu de plegat (una situació en què la matriu de plegat i el braç oscil·lant funcionen per separat) permet a la màquina ajustar i posicionar diverses geometries de tubs durant el procés de plegat. Un altre concepte de programació i control comença a preparar l'eix per al següent plegat, mentre el plegat actual encara està en curs. Si bé això requereix un controlador que supervisi de manera contínua i automàtica la interacció dels eixos per coordinar els seus moviments, l'esforç de programació produeix enormes beneficis, reduint els temps de cicle entre un 20 i un 40 per cent, depenent dels components i la geometria del tub desitjada.
Donat el canvi cap a sistemes de propulsió alternatius, l'automatització és més important que mai. Els fabricants de corbadores de tubs s'han de centrar en una automatització àmplia i en la capacitat d'integrar fluxos de treball més enllà del doblegat. Això s'aplica no només als corbes de tubs en la producció en sèrie a gran escala, sinó també, cada cop més, a la producció en sèries molt petites.
Les plegadores modernes per a fabricants d'alt volum, com la CNC 80 E TB MR de Schwarze-Robitec, són ideals per als requisits dels fabricants de la cadena de subministrament de l'automoció. Atributs com ara temps de cicle curts i alta eficiència de recursos són crítics, i molts fabricants confien en opcions com la inspecció de soldadura, el tall integrat i les interfícies robòtiques.
En el processament de tubs totalment automàtic, les diverses etapes del procés han de ser fiables, sense errors, repetibles i ràpides per garantir una qualitat constant dels resultats de flexió. Els passos de processament anteriors i posteriors s'han d'integrar en aquesta unitat de flexió, incloent-hi la neteja, el flexió, el muntatge, la conformació dels extrems i la mesura.
També s'han d'integrar equips de manipulació com ara robots i components addicionals com ara manipuladors de canonades. La tasca principal és determinar quins processos són els més adequats per a l'aplicació pertinent. Per exemple, depenent dels requisits del fabricant, un magatzem de càrrega de cinta, un magatzem de cadena, un transportador elevador o un transportador de material a granel pot ser el sistema adequat per a un alimentador tubular. Alguns fabricants de plegadores fan que la integració sigui el més fàcil possible oferint sistemes de control propietaris que funcionen conjuntament amb el sistema de planificació de recursos empresarials del fabricant original d'equips originals.
Tot i que cada pas addicional allarga la cadena de processos, l'usuari no experimenta cap retard, ja que el temps de cicle generalment es manté igual. La diferència més gran en la complexitat d'aquest sistema d'automatització són els estrictes requisits de control necessaris per integrar la unitat de plegat a la cadena de producció existent i a la xarxa de l'empresa. Per aquest motiu, les plegadores de tubs haurien d'estar preparades per a la Indústria 4.0.
En general, la integració és el més important. És fonamental que els fabricants d'equips originals (OEM) treballin amb constructors de maquinària que tinguin una àmplia experiència en el desenvolupament de màquines compatibles amb els diversos subsistemes d'un procés de fabricació totalment automatitzat.
Tube & Pipe Journal es va convertir en la primera revista dedicada a la indústria de les canonades metàl·liques el 1990. Avui dia, continua sent l'única publicació a Amèrica del Nord dedicada a la indústria i s'ha convertit en la font d'informació més fiable per als professionals de les canonades.
Ara, amb accés complet a l'edició digital de The FABRICATOR, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
L'edició digital de The Tube & Pipe Journal ja és totalment accessible i proporciona un fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.
Gaudeix d'accés complet a l'edició digital de STAMPING Journal, que ofereix els darrers avenços tecnològics, les millors pràctiques i les notícies del sector per al mercat de l'estampació de metalls.
Ara, amb accés complet a l'edició digital de The Fabricator en espanyol, fàcil accés a recursos valuosos de la indústria.