Unitatea complet automată de îndoire a țevilor combină procesele din amonte și din aval, combinând procesarea rapidă, fără erori, repetabilitatea și siguranța. Deși această integrare ar putea aduce beneficii oricărui producător, este deosebit de atractivă pentru cei din domeniul incipient, dar competitiv, al producției de vehicule electrice.
Vehiculele electrice (VE) nu sunt nimic nou. La începutul anilor 1900, odată cu apariția vehiculelor electrice, cu abur și pe benzină, tehnologia vehiculelor electrice era mai mult decât o nișă de piață. În timp ce motoarele pe benzină au câștigat această rundă, tehnologia bateriilor a revenit și este aici pentru a rămâne. Având în vedere că multe orașe din întreaga lume anunță interdicții viitoare privind vehiculele alimentate cu combustibili fosili și multe țări își anunță intenția de a interzice vânzarea unor astfel de vehicule, sistemele de propulsie alternative vor domina industria auto. Este doar o chestiune de timp.
Cifrele de vânzări arată că vehiculele bazate pe combustibili alternativi câștigă teren de ani de zile. Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului, piața americană pentru vehicule electrice, vehicule electrice hibride plug-in (PHEV), vehicule cu pile de combustie și vehicule hibride, altele decât PHEV-urile, reprezenta 7% din total în 2020. Această piață abia exista acum 20 de ani. Cifrele de la Autoritatea Federală Germană pentru Transportul Auto vorbesc de la sine: Ponderea vehiculelor cu sisteme de propulsie alternative din totalul vehiculelor nou înmatriculate în Germania între ianuarie 2021 și noiembrie 2021 este de aproape 35%. În această perioadă, ponderea BEV-urilor nou înmatriculate a fost de aproximativ 11%. Din perspectiva autoturismelor, creșterea vehiculelor electrice noi în Germania este deosebit de pronunțată. În acest segment, ponderea vehiculelor electrice din totalul vehiculelor de pasageri nou înmatriculate pentru întregul an 2020 a fost de 6,7%. Din ianuarie până în noiembrie 2021, această pondere a crescut brusc la peste 25%.
Această schimbare aduce schimbări dramatice producătorilor auto și întregului lor lanț de aprovizionare. Construcția ușoară este o temă importantă - cu cât vehiculul este mai ușor, cu atât este necesară mai puțină energie. Acest lucru crește, de asemenea, autonomia, ceea ce este crucial pentru vehiculele electrice. Această tendință a dus, de asemenea, la schimbări în cerințele de îndoire a țevilor, cu o cerere tot mai mare de componente compacte și de înaltă performanță, în special țevi cu pereți subțiri fabricate din materiale de înaltă rezistență. Cu toate acestea, materialele ușoare, cum ar fi aluminiul și materialele plastice armate cu fibră de carbon, sunt adesea mai scumpe și mai dificil de prelucrat decât oțelul tradițional. Legată de această tendință este creșterea dramatică a utilizării altor forme decât cele rotunde. Structurile ușoare necesită din ce în ce mai mult forme complexe, asimetrice, cu secțiuni transversale diferite.
O practică obișnuită în fabricarea automobilelor este îndoirea tuburilor rotunde și hidroformarea lor în forma lor finală. Acest lucru funcționează pentru aliajele de oțel, dar poate fi problematic atunci când se utilizează alte materiale. De exemplu, plasticul armat cu fibră de carbon nu se poate îndoi când este rece. Problemele sunt complicate de tendința aluminiului de a se întări odată cu înaintarea în vârstă. Aceasta înseamnă că tuburile sau profilele de aluminiu sunt dificil sau imposibil de îndoit la doar câteva luni după fabricare. De asemenea, dacă secțiunea transversală dorită nu este circulară, este mult mai dificil să se respecte toleranțele predefinite, mai ales atunci când se utilizează aluminiu. În cele din urmă, înlocuirea cablurilor tradiționale de cupru cu profile și tije de aluminiu pentru transportul curentului este o tendință în creștere și o nouă provocare la îndoire, deoarece piesele au o izolație care nu va fi deteriorată în timpul îndoirii.
Trecerea la vehicule electrice provoacă schimbări în designul mașinilor de îndoit țevi. Mașinile tradiționale standard de îndoit țevi, cu parametri de performanță predefiniți, lasă locul mașinilor specifice produsului, care pot fi adaptate nevoilor producătorilor. Performanța de îndoire, măsurătorile geometrice (cum ar fi raza de îndoire și lungimea țevii), spațiul pentru scule și software-ul sunt toate ajustate pentru a se potrivi mai bine cerințelor specifice ale producătorului în ceea ce privește procesul și produsul.
Această schimbare este deja în desfășurare și se va intensifica. Pentru ca aceste proiecte să se concretizeze, furnizorul de sisteme are nevoie de expertiza necesară în tehnologia de îndoire, precum și de cunoștințele și experiența necesare în proiectarea sculelor și proceselor, care trebuie integrate încă de la începutul fazei de proiectare a mașinii. De exemplu, sunt necesare forme complexe de scule pentru a produce profile din aluminiu cu diverse secțiuni transversale. Prin urmare, dezvoltarea și proiectarea optimizată a unor astfel de scule devin din ce în ce mai importante. În plus, îndoirea CFRP necesită un mecanism care aplică o cantitate mică de căldură.
Presiunile tot mai mari asupra costurilor care cuprind industria auto se resimt și în întregul lanț de aprovizionare. Timpii de ciclu scurți și precizia extremă sunt acum mai importante ca niciodată. Companiile care doresc să rămână competitive trebuie să utilizeze resursele eficient. Aceasta include nu numai resursele de timp și materiale, ci și resursele umane, în special angajații principali din industria prelucrătoare. În acest domeniu, procesele ușor de utilizat și fiabile sunt un factor cheie în îmbunătățirea eficienței costurilor.
Producătorii de tuburi și producătorii de echipamente originale (OEM) care se ocupă de fabricarea internă a tuburilor pot răspunde presiunilor constante ale costurilor și altor presiuni prin căutarea unor mașini de înaltă performanță care să le satisfacă cu precizie nevoile. Presele de îndoit moderne trebuie să utilizeze o strategie tehnologică în mai multe etape, care include caracteristici precum scule de îndoire personalizabile cu raze multiple, care facilitează îndoiri ușoare și precise cu tuburi foarte scurte între îndoiri. Această dezvoltare a tehnologiei de îndoire strălucește în fabricarea componentelor tubulare cu raze multiple, în fabricarea sistemelor de îndoire în îndoire sau în fabricarea altor sisteme complexe de tuburi. Mașinile pentru manipularea îndoirilor complexe pot reduce timpii de ciclu; pentru producătorii de volume mari, chiar și câteva secunde economisite per componentă pot avea un impact pozitiv uriaș asupra eficienței producției.
O altă componentă cheie este interacțiunea dintre operator și mașină. Tehnologia trebuie să sprijine utilizatorii cât mai mult posibil. De exemplu, integrarea retragerii matriței de îndoire – o situație în care matrița de îndoire și brațul oscilant funcționează separat – permite mașinii să ajusteze și să poziționeze diverse geometrii ale țevilor în timpul procesului de îndoire. Un alt concept de programare și control începe să pregătească arborele pentru următoarea îndoire, în timp ce îndoirea curentă este încă în desfășurare. Deși acest lucru necesită un controler care să monitorizeze continuu și automat interacțiunea axelor pentru a coordona mișcările acestora, efortul de programare aduce beneficii uriașe, reducând timpii de ciclu cu 20 până la 40%, în funcție de componente și de geometria dorită a țevii.
Având în vedere trecerea la sisteme de propulsie alternative, automatizarea este mai importantă ca niciodată. Producătorii de mașini de îndoit țevi trebuie să se concentreze pe o automatizare extinsă și pe capacitatea de a integra fluxuri de lucru dincolo de îndoire. Acest lucru se aplică nu numai îndoirilor de țevi în producția de serie la scară largă, ci și, din ce în ce mai mult, producției de serie foarte mică.
Presele de îndoit moderne pentru producătorii de volume mari, cum ar fi CNC 80 E TB MR de la Schwarze-Robitec, sunt ideale pentru cerințele producătorilor din lanțul de aprovizionare auto. Atribute precum timpii de ciclu scurți și eficiența ridicată a resurselor sunt critice, iar mulți producători se bazează pe opțiuni precum inspecția sudurilor, tăierea încorporată și interfețele robotizate.
În prelucrarea complet automată a țevilor, diferitele etape ale procesului trebuie să fie fiabile, fără erori, repetabile și rapide pentru a asigura o calitate constantă a rezultatelor de îndoire. Etapele de procesare din amonte și din aval trebuie integrate într-o astfel de unitate de îndoire, inclusiv curățarea, îndoirea, asamblarea, formarea capetelor și măsurarea.
Echipamentele de manipulare, cum ar fi roboții, și componentele suplimentare, cum ar fi manipulatoarele de țevi, trebuie, de asemenea, integrate. Sarcina principală este de a determina care procese sunt cele mai potrivite pentru aplicația relevantă. De exemplu, în funcție de cerințele producătorului, un depozit de încărcare cu bandă, un depozit în lanț, un transportor cu ridicare sau un transportor pentru materiale vrac poate fi sistemul potrivit pentru un alimentator tubular. Unii producători de prese de îndoit fac integrarea cât mai ușoară posibil, oferind sisteme de control proprietare care funcționează împreună cu sistemul de planificare a resurselor întreprinderii al producătorului original de echipamente originale.
Deși fiecare pas suplimentar lungește lanțul de procese, utilizatorul nu se confruntă cu nicio întârziere, deoarece timpul ciclului rămâne în general același. Cea mai mare diferență în complexitatea acestui sistem de automatizare o reprezintă cerințele stricte de control necesare pentru integrarea unității de îndoire în lanțul de producție existent și în rețeaua companiei. Din acest motiv, mașinile de îndoit țevi ar trebui să fie pregătite pentru Industria 4.0.
Per total, integrarea este cea mai importantă. Este esențial ca producătorii de echipamente originale (OEM) să colaboreze cu constructori de mașini care au o vastă experiență în dezvoltarea de mașini compatibile cu diversele subsisteme dintr-un proces de fabricație complet automatizat.
Tube & Pipe Journal a devenit prima revistă dedicată industriei țevilor metalice în 1990. Astăzi, rămâne singura publicație din America de Nord dedicată industriei și a devenit cea mai de încredere sursă de informații pentru profesioniștii din domeniul țevilor.
Acum, cu acces complet la ediția digitală a revistei The FABRICATOR, acces facil la resurse valoroase din industrie.
Ediția digitală a revistei The Tube & Pipe Journal este acum complet accesibilă, oferind acces facil la resurse valoroase din industrie.
Bucurați-vă de acces complet la ediția digitală a revistei STAMPING Journal, care oferă cele mai recente progrese tehnologice, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Acum, cu acces complet la ediția digitală a revistei The Fabricator en Español, aveți acces facil la resurse valoroase din industrie.