Kaip elektromobilių rinka skatina vamzdžių lenkimo technologijos pokyčius

Visiškai automatinis vamzdžių lenkimo įrenginys sujungia tiek pirminius, tiek tolesnius procesus, užtikrindamas greitą ir be klaidų apdorojimą, pakartojamumą ir saugumą. Nors ši integracija galėtų būti naudinga bet kuriam gamintojui, ji ypač patraukli tiems, kurie veikia besiformuojančioje, bet konkurencingoje elektromobilių gamybos srityje.
Elektrinės transporto priemonės (EV) nėra naujiena. XX a. pradžioje, atsiradus elektrinėms, garo ir benzininėms transporto priemonėms, elektrinių transporto priemonių technologijos buvo daugiau nei nišinė rinka. Nors benzininiai varikliai laimėjo šį etapą, akumuliatorių technologija sugrįžo ir pasiliks. Daugeliui pasaulio miestų paskelbus apie būsimus iškastiniu kuru varomų transporto priemonių draudimus, o daugeliui šalių paskelbus apie ketinimą uždrausti tokių transporto priemonių pardavimą, automobilių pramonėje dominuos alternatyvios jėgos agregatai. Tai tik laiko klausimas.
Pardavimų duomenys rodo, kad alternatyviaisiais degalais varomos transporto priemonės jau daugelį metų vis labiau populiarėja. Pasak Aplinkos apsaugos agentūros, JAV elektromobilių, įkraunamų hibridinių elektromobilių (PHEV), kuro elementų transporto priemonių ir kitų nei PHEV hibridų rinka 2020 m. sudarė 7 % visos rinkos. Prieš 20 metų ši rinka vos egzistavo. Vokietijos federalinės motorinių transporto agentūros duomenys kalba patys už save: transporto priemonių su alternatyviomis jėgos agregatais dalis tarp visų naujai registruotų transporto priemonių Vokietijoje nuo 2021 m. sausio mėn. iki 2021 m. lapkričio mėn. siekia beveik 35 %. Per šį laikotarpį naujai registruotų elektromobilių dalis buvo apie 11 %. Kalbant apie lengvuosius automobilius, naujų elektromobilių augimas Vokietijoje yra ypač ryškus. Šiame segmente elektromobilių dalis tarp visų naujai registruotų keleivinių transporto priemonių per visus 2020 m. sudarė 6,7 %. Nuo 2021 m. sausio iki lapkričio mėn. ši dalis smarkiai išaugo ir siekia daugiau nei 25 %.
Šis pokytis atneša dramatiškų pokyčių automobilių gamintojams ir visai jų tiekimo grandinei. Lengvos konstrukcijos yra svarbi tema – kuo lengvesnė transporto priemonė, tuo mažiau energijos reikia. Tai taip pat padidina nuvažiuojamą atstumą, o tai labai svarbu elektromobiliams. Ši tendencija taip pat lėmė vamzdžių lenkimo reikalavimų pokyčius, nes auga kompaktiškų ir didelio našumo komponentų, ypač plonasienių vamzdžių, pagamintų iš didelio stiprumo medžiagų, paklausa. Tačiau lengvos medžiagos, tokios kaip aliuminis ir anglies pluoštu armuotas plastikas, dažnai yra brangesnės ir sudėtingiau apdorojamos nei tradicinis plienas. Su šia tendencija susijęs ir staigus kitų nei apvalių formų naudojimo padidėjimas. Lengvoms konstrukcijoms vis dažniau reikalingos sudėtingos, asimetriškos formos su skirtingais skerspjūviais.
Įprasta automobilių gamybos praktika yra lenkti apvalius vamzdžius ir juos hidroformuoti iki galutinės formos. Tai tinka plieno lydiniams, tačiau gali būti problemiška naudojant kitas medžiagas. Pavyzdžiui, anglies pluoštu armuotas plastikas negali lenktis šaltyje. Padėtį apsunkina tai, kad aliuminis su laiku kietėja. Tai reiškia, kad aliuminio vamzdžius ar profilius sunku arba neįmanoma sulenkti praėjus vos keliems mėnesiams nuo jų pagaminimo. Be to, jei norimas skerspjūvis nėra apskritas, daug sunkiau laikytis iš anksto nustatytų tolerancijų, ypač naudojant aliuminį. Galiausiai, tradicinių varinių kabelių pakeitimas aliuminio profiliais ir strypais srovei perduoti yra auganti tendencija ir naujas lenkimo iššūkis, nes dalys turi izoliaciją, kuri nebus pažeista lenkimo metu.
Perėjimas prie elektrinių transporto priemonių keičia vamzdžių lenkimo staklių konstrukciją. Tradicinius standartinius vamzdžių lenkimo stakles su iš anksto nustatytais našumo parametrais keičia konkretiems gaminiams skirtos mašinos, kurias galima pritaikyti prie gamintojų poreikių. Lenkimo našumas, geometriniai matmenys (pvz., lenkimo spindulys ir vamzdžio ilgis), įrankių erdvė ir programinė įranga yra pritaikomi taip, kad geriau atitiktų gamintojo konkrečius proceso ir gaminio reikalavimus.
Šis pokytis jau vyksta ir tik stiprės. Kad šie projektai būtų įgyvendinti, sistemos tiekėjui reikia reikiamos lenkimo technologijų patirties, taip pat reikiamų žinių ir patirties įrankių ir procesų projektavimo srityje, kurios turi būti integruotos nuo pat mašinos projektavimo etapo pradžios. Pavyzdžiui, norint pagaminti įvairaus skerspjūvio aliuminio profilius, reikalingos sudėtingos įrankių formos. Todėl tokių įrankių kūrimas ir optimizuotas projektavimas tampa vis svarbesnis. Be to, anglies pluoštu sustiprintos plastiko (CFRP) lenkimui reikalingas mechanizmas, kuris tiekia nedidelį kiekį šilumos.
Augantis sąnaudų spaudimas, apimantis automobilių pramonę, jaučiamas ir visoje tiekimo grandinėje. Trumpas ciklo laikas ir ypatingas tikslumas dabar yra svarbesni nei bet kada anksčiau. Įmonės, siekiančios išlikti konkurencingos, turi efektyviai naudoti išteklius. Tai apima ne tik laiko ir materialinius išteklius, bet ir žmogiškuosius išteklius, ypač pagrindinius gamybos darbuotojus. Šioje srityje patogūs naudoti ir patikimi procesai yra pagrindinis veiksnys, didinantis sąnaudų efektyvumą.
Vamzdžių gamintojai ir originalios įrangos gamintojai (OEM), kurie patys gamina vamzdžius, gali reaguoti į nuolatinį kainų ir kitą spaudimą ieškodami didelio našumo mašinų, kurios tiksliai atitiktų jų poreikius. Šiuolaikiniai lenkimo staklių gamintojai turi naudoti daugiapakopę technologijų strategiją, apimančią tokias funkcijas kaip pritaikomi kelių spindulių lenkimo įrankiai, kurie palengvina lengvą ir tikslų lenkimą su labai trumpais vamzdžių lenkimo tarpais. Šis lenkimo technologijos patobulinimas išryškėja gaminant vamzdinius komponentus su keliais spinduliais, lenkimo lenkime sistemas arba kitas sudėtingas vamzdžių sistemas. Mašinos, skirtos sudėtingiems lenkimams apdoroti, gali sutrumpinti ciklo laiką; didelių apimčių gamintojams net kelios sekundės, sutaupytos vienam komponentui, gali turėti didžiulį teigiamą poveikį gamybos efektyvumui.
Kitas svarbus komponentas yra operatoriaus ir mašinos sąveika. Technologija turi kuo labiau padėti vartotojams. Pavyzdžiui, lenkimo matricos atitraukimo integravimas – situacija, kai lenkimo matrica ir svyruoklinė svirtis veikia atskirai – leidžia mašinai reguliuoti ir pozicionuoti įvairias vamzdžių geometrijas lenkimo proceso metu. Kita programavimo ir valdymo koncepcija pradeda ruošti veleną kitam lenkimui, kol dabartinis lenkimas dar vyksta. Nors tam reikia, kad valdiklis nuolat ir automatiškai stebėtų ašių sąveiką, kad koordinuotų jų judesius, programavimo pastangos duoda didžiulę naudą, sutrumpinant ciklo laiką 20–40 procentų, priklausomai nuo komponentų ir norimos vamzdžių geometrijos.
Atsižvelgiant į perėjimą prie alternatyvių jėgos agregatų, automatizavimas yra svarbesnis nei bet kada anksčiau. Vamzdžių lenkimo staklių gamintojai turi sutelkti dėmesį į platų automatizavimą ir galimybę integruoti darbo eigą, neapsiribojant lenkimu. Tai taikoma ne tik vamzdžių lenkimui didelio masto serijinėje gamyboje, bet ir vis dažniau labai mažų serijų gamybai.
Šiuolaikiniai didelio masto gamintojams skirti presavimo stakliniai stabdžiai, tokie kaip „Schwarze-Robitec“ CNC 80 E TB MR, idealiai tinka automobilių tiekimo grandinės gamintojų reikalavimams. Tokios savybės kaip trumpas ciklo laikas ir didelis išteklių naudojimo efektyvumas yra labai svarbios, todėl daugelis gamintojų pasikliauja tokiomis galimybėmis kaip suvirinimo siūlių patikra, integruotas pjovimo atjungimas ir robotų sąsajos.
Visiškai automatizuotame vamzdžių apdirbime įvairūs proceso etapai turi būti patikimi, be klaidų, pakartojami ir greiti, kad būtų užtikrinta nuosekli lenkimo rezultatų kokybė. Į tokį lenkimo įrenginį turi būti integruoti ankstesni ir tolesni apdorojimo etapai, įskaitant valymą, lenkimą, surinkimą, galų formavimą ir matavimą.
Taip pat turi būti integruota tokia tvarkymo įranga kaip robotai ir papildomi komponentai, pavyzdžiui, vamzdžių tvarkyklės. Pagrindinė užduotis – nustatyti, kurie procesai labiausiai tinka atitinkamai taikymo sričiai. Pavyzdžiui, priklausomai nuo gamintojo reikalavimų, vamzdiniam tiektuvui tinkama sistema gali būti juostinė pakrovimo saugykla, grandininė saugykla, keltuvas arba birių medžiagų konvejeris. Kai kurie presavimo stabdžių gamintojai integraciją padaro kuo paprastesnę, siūlydami patentuotas valdymo sistemas, kurios veikia kartu su originalios įrangos gamintojo įmonės išteklių planavimo sistema.
Nors kiekvienas papildomas žingsnis pailgina proceso grandinę, vartotojas nepatiria jokio vėlavimo, nes ciklo laikas paprastai išlieka toks pats. Didžiausias šios automatizavimo sistemos sudėtingumo skirtumas yra griežti valdymo reikalavimai, reikalingi lenkimo įrenginiui integruoti į esamą gamybos grandinę ir įmonės tinklą. Dėl šios priežasties vamzdžių lenktuvai turėtų būti pasirengę 4.0 pramonei.
Apskritai svarbiausia yra integracija. Labai svarbu, kad originalios įrangos gamintojai (OEM) dirbtų su mašinų gamintojais, turinčiais didelę patirtį kuriant mašinas, suderinamas su įvairiomis posistemėmis visiškai automatizuotame gamybos procese.
„Tube & Pipe Journal“ 1990 m. tapo pirmuoju žurnalu, skirtu metalinių vamzdžių pramonei. Šiandien jis išlieka vieninteliu šiai pramonei skirtu leidiniu Šiaurės Amerikoje ir tapo patikimiausiu informacijos šaltiniu vamzdžių specialistams.
Dabar su visiška prieiga prie skaitmeninio „The FABRICATOR“ leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas, suteikiant lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Mėgaukitės visiška prieiga prie skaitmeninio „STAMPING Journal“ leidimo, kuriame pateikiami naujausi technologiniai pasiekimai, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkoje.
Dabar su visiška prieiga prie skaitmeninio „The Fabricator en Español“ leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.


Įrašo laikas: 2022 m. liepos 16 d.