Przyszłość obróbki blach: automatyzacja, technologia laserowa i inteligentna produkcja

Cięcie to pierwszy etap wytwarzania niemal każdej części z blachy, a technologia ta zmieniła się radykalnie.

Lasery światłowodowe przejmują prowadzenie

W nowoczesnych zakładach lasery światłowodowe w dużej mierze zastąpiły lasery CO2. Znacznie szybciej tną blachy cienkie i średniej grubości, zużywają mniej energii i wymagają mniej konserwacji. Systemy dużej mocy tną dziś grube blachy stalowe, które dawniej wymagały cięcia plazmowego. Nowoczesne usługi cięcia laserowego zapewniają dokładne cięcie z wąską szczeliną i czystymi krawędziami, w tym laserowe cięcie rur do ram i konstrukcji.

Cięcie strumieniem wody do materiałów wrażliwych na ciepło

Cięcie strumieniem wody nie wykorzystuje ciepła, dlatego nie powstaje strefa wpływu ciepła ani odkształcenia. Tą metodą można ciąć metale, kompozyty, szkło i kamień, a sprawdza się ona idealnie przy grubych blachach i materiałach, które muszą zachować swoje właściwości na krawędzi.

Inteligentniejsze cięcie plazmowe

Cięcie plazmowe wysokiej rozdzielczości (HD) zapewnia lepszą jakość krawędzi i dokładność otworów, dzięki czemu jest ekonomicznym wyborem w przypadku grubej stali konstrukcyjnej.

Maszyny łączące wykrawanie i cięcie laserowe

Maszyny łączące wykrawanie i cięcie laserowe wykonują otwory, przetłoczenia, żaluzje i kontury w jednym ustawieniu. Ogranicza to manipulowanie detalami i skraca czas realizacji złożonych zleceń cięcia blach.

Podczas kształtowania płaskie wykroje zamieniają się w trójwymiarowe części. Dzięki automatyzacji i czujnikom proces ten stał się szybszy i znacznie bardziej powtarzalny.

Zautomatyzowane i zrobotyzowane gięcie

Nowoczesne prasy krawędziowe wykorzystują automatyczną wymianę narzędzi i zrobotyzowany załadunek, dzięki czemu gną części przy minimalnym udziale operatora. Systemy pomiaru kąta sprawdzają każde gięcie i w czasie rzeczywistym korygują sprężynowanie. Usługi gięcia blach pozwalają dziś ekonomicznie wytwarzać małe partie, ponieważ czas przezbrojenia jest radykalnie krótszy.

Giętarki panelowe

Giętarki panelowe automatycznie kształtują złożone panele, szafy i obudowy, w tym wykonują gięcie i zawijanie krawędzi. Coraz częściej wykorzystuje się je w produkcji elementów HVAC, mebli i obudów elektrycznych.

Precyzyjne tłoczenie i głębokie tłoczenie

Serwoprasy zapewniają pełną kontrolę nad prędkością i położeniem suwaka, co usprawnia precyzyjne tłoczenie metali i głębokie tłoczenie złożonych kształtów. Modułowe i szybko wymienne oprzyrządowanie sprawia też, że małoseryjne tłoczenie metali staje się bardziej przystępne cenowo.

Gięcie rur CNC

Gięcie rur CNC z wykorzystaniem wielopoziomowego oprzyrządowania i symulacji pozwala z dużą powtarzalnością wytwarzać rury o złożonej geometrii do samochodowych układów wydechowych, ram i przewodów cieczy.

Dobór materiału zależy od tego, na ile pomaga on osiągnąć cele w zakresie redukcji masy i czy spełnia wymagania dotyczące trwałości.

• Zaawansowane stale o wysokiej wytrzymałości (AHSS) – W konstrukcji pojazdów struktura nośna projektowana jest ze stali. Stale AHSS zapewniają równowagę między bezpieczeństwem zderzeniowym a zmniejszeniem masy pojazdu. Są też uważane za trudne w kształtowaniu i wymagają szczególnej staranności przy kompensacji sprężynowania.
• Stopy aluminium – Aluminium jest bardzo lekkim i odpornym na korozję materiałem, dlatego dobrze sprawdza się w konstrukcji pojazdów transportowych i urządzeń.
• Stal nierdzewna – W projektowaniu urządzeń dla przemysłu spożywczego i medycznego stal nierdzewna jest standardem. Różne gatunki stali nierdzewnej oferują lepszą podatność na kształtowanie i spawalność.
• Blachy powlekane z gotowym wykończeniem – Materiały ocynkowane, wstępnie lakierowane i aluminiowane pozwalają uniknąć operacji wykańczania po obróbce.

Zastosowany materiał ma bezpośredni wpływ na projekt, produkcję i całkowity koszt. Odwiedź naszą stronę z materiałami i zapoznaj się z sekcją poświęconą wykończeniu metali.

Zautomatyzowany przepływ materiału

Zautomatyzowane magazyny wieżowe, systemy załadunku i sortowania części łączą wycinarki laserowe, wykrawarki i prasy krawędziowe. Magazynowanie, cięcie i gięcie odbywają się bez ręcznej obsługi materiału, dzięki czemu maszyny pracują automatycznie przez całą długą zmianę.

Czujniki i sterowanie w pętli zamkniętej

Kamery i czujniki potrafią ocenić jakość cięcia, a także stan dysz i kąty gięcia. Na tej podstawie system kompensuje odchylenia i automatycznie dostosowuje parametry, tak aby wszystkie części mieściły się w tolerancji, a ilość odpadów była minimalna.

Szybsze prototypowanie

Cięcie laserowe i gięcie CNC nie wymagają specjalnego oprzyrządowania, dzięki czemu usługi prototypowania z blachy są zarazem szybkie i opłacalne. Inżynierowie mogą przetestować niestandardową część z blachy w ciągu kilku dni i przejść do produkcji w tym samym procesie.

Integracja ze spawaniem i montażem

Zrobotyzowane stanowiska spawalnicze i usługi montażowe zamykają łańcuch od płaskiego arkusza po kompletne zespoły gotowe do instalacji.

Zintegrowane systemy CAD/CAM

Nowoczesne narzędzia CAD automatycznie rozwijają modele 3D do postaci płaskiej, uwzględniają właściwe naddatki na gięcie i wykrywają problemy z technologicznością, takie jak otwory umieszczone zbyt blisko linii gięcia. Najważniejsze zasady wyjaśniamy w naszych wytycznych projektowania do obróbki blach.

Inteligentny nesting

Oprogramowanie do nestingu rozmieszcza detale na arkuszu tak, aby ograniczyć ilość odpadu do minimum. Zaawansowane algorytmy i cięcie po wspólnej linii mogą znacznie poprawić wykorzystanie materiału, co bezpośrednio obniża koszt części.

Programowanie offline i symulacja gięcia

Programy dla pras krawędziowych i sekwencje gięcia są tworzone i symulowane offline, dzięki czemu maszyny pracują bez przerwy, podczas gdy przygotowywane jest kolejne zlecenie. Kolizje są wykrywane jeszcze przed pierwszym gięciem.

Obróbka blach online

Kupujący mogą przesłać plik CAD, otrzymać ocenę technologiczności i zamówić niestandardowe części z blachy online. Skraca to przygotowanie wyceny z kilku dni do kilku godzin i daje inżynierom dostęp do wykwalifikowanych zakładów obróbki blach bez konieczności szukania lokalnych warsztatów.

Blacha w naturalny sposób wpisuje się w gospodarkę o obiegu zamkniętym:

• Stal i aluminium w dużym stopniu nadają się do recyklingu, a ścinki i szkielety arkuszy wracają do obiegu materiałowego
• Lasery światłowodowe zużywają znacznie mniej energii niż starsze systemy CO2
• Lepszy nesting ogranicza ilość odpadu i zużycie surowców
• Lekkie konstrukcje z aluminium i stali o wysokiej wytrzymałości zmniejszają zużycie energii przez pojazdy i urządzenia
• Serwoelektryczne prasy krawędziowe pobierają energię tylko podczas gięcia

Wyzwania

• Niedobór wykwalifikowanych operatorów i programistów
• Zmienne ceny stali i aluminium
• Wysokie koszty inwestycji w zautomatyzowane gniazda produkcyjne
• Kształtowanie nowych materiałów o wysokiej wytrzymałości bez pęknięć i nadmiernego sprężynowania

Co dalej

• W pełni zautomatyzowane inteligentne fabryki łączące cięcie, gięcie, spawanie i montaż
• Nesting, harmonogramowanie i kontrola jakości oparte na sztucznej inteligencji
• Lasery o większej mocy do grubszych materiałów i szybszego cięcia
• Szersze wykorzystanie cyfrowych bliźniaków w całym łańcuchu procesów obróbki blach
• Ściślejsze łączenie elementów z blachy z częściami z obróbki CNC i druku 3D w jednym zespole

Zakłady obróbki blach, które inwestują w automatyzację i cyfrowe przepływy pracy, będą kształtować branżę w nadchodzącej dekadzie.

Rozwój technologii w obróbce blach pozwala na stosowanie szybszych, inteligentniejszych i wydajniejszych metod wytwarzania. Lasery światłowodowe, systemy gięcia, a nawet różne technologie cyfrowe otworzyły nowe możliwości wytwarzania wsporników, obudów, paneli, a nawet konstrukcji.

Norck oferuje szereg technik obróbki blach, w tym cięcie laserowe, gięcie, a nawet tłoczenie. Zapewniamy też uzupełniające usługi montażowe wraz z naszymi możliwościami w zakresie obróbki CNC i druku 3D.

Potrzebujesz niestandardowych części z blachy? Uzyskaj wycenę i prześlij swoje rysunki już dziś.