Centra gnące – bardziej wydajne gięcie blachy
Prima PowerWydajność i ogólna efektywność procesu produkcyjnego powinna być kluczowym czynnikiem przy wyborze maszyny lub urządzenia bez względu na jego przeznaczenie. Nie inaczej jest i z procesem gięcia blach, który można spotkać w zakładach produkcyjnych przedsiębiorstw z wielu różnorodnych branż przemysłowych. Choć bardziej popularne wydają się wciąż prasy krawędziowe, to warto rozważyć także zakup centra gnącego. Pod wieloma względami ten typ maszyny będzie korzystniejszym wyborem.
- Jak wygląda gięcie blachy przy użyciu centrum gnącego?
- Centra gnące i 3 poziomy zautomatyzowania gięcia blachy
- Najważniejsze zalety centrów gnących
- W jakich zastosowaniach wykorzystywane są centra gnące?
- Centra gnące – oferta rynkowa
Prasy krawędziowe i centra gnące to obecnie najpopularniejsze typy maszyn, jakie stosuje się w procesach gięcia blachy. Choć ogólna zasada ich działania jest zbliżona, to jeśli przyjrzeć się szczegółom, można zauważyć spore różnice. Różnią się one także wykorzystywanymi narzędziami, systemem mocowania, sposobem przezbrojenia czy też niektórymi parametrami procesu gięcia. Każde z tych rozwiązań ma też specyficzne cechy i zalety, które decydują o wyborze maszyn do konkretnych zastosowań.
Centra gnące – zasada działania
Ogólna zasada przeprowadzania procesu gięcia sprowadza się do przyłożenia odpowiedniej siły (momentu gięcia) do obrabianego elementu, np. arkusza blachy. Pod wpływem tej siły dochodzi do trwałego odkształcenia detalu.
Gięcie może wykonać także człowiek, jednak w zastosowaniach przemysłowych gięcie blach wykonywane jest przy użyciu maszyn. Przede wszystkim są one w stanie oddziaływać na przedmiot z większą siłą – do tego równomiernie rozłożoną, dokładniej i powtarzalnie. Do przemysłowego gięcia blachy przedsiębiorstwa najczęściej wykorzystują prasy krawędziowe lub automaty gnące. W prasie krawędziowej gięcie blachy polega na wywieraniu odpowiedniej siły przez ruch stempla z góry na arkusz blachy, który jest przymocowany do dolnej części prasy (matrycy).
Jacek Szypuła z Prima Power Central Europe wyjaśnia natomiast, jak wygląda proces gięcia w giętarkach panelowych. Zasada działania tego typu maszyn opiera się na dwupłaszczyznowym (płaszczyzny X i Z) ruchu narzędzi (ostrzy gnących), które dotykając punktowo mocno zamocowaną, nieruchomą formatkę blachy, dokonują gięć, zarówno pozytywnych, jak i negatywnych (w górę i w dół).
Co istotne, gięcia pozytywne i negatywne są dokonywane bez potrzeby ręcznego odwracania obrabianego detalu. W przypadku prasy krawędziowej wykonanie pozytywnych i negatywnych gięć wymaga obrotu formatki blachy. A to już wymusza ingerencję operatora prasy lub obsługującego ją robota.
Podczas zaginania detalu przez automat gnący, detal jest trzymany i obracany przez manipulator. Zapewnia to stabilny chwyt o nacisku ok. 90 t i gwarantuje, że gięcie zostanie wykonane poprawnie, zgodnie z wymiarami.
Automat gnący wyposażony jest w takie same narzędzia do wszystkich rodzajów gięć (odpowiednie dla bardzo szerokiego zakresu kąta gięcia i promieni). Mocowane są one na stałe w specjalnym ruchomym mechanizmie (na ramie maszyny). Podzielone są też na kilkudziesięciomilimetrowe segmenty, które w zależności od konstrukcji detalu, który ma być gięty, aktywują lub dezaktywują się, przesuwając się na bok.
Samo przezbrojenie – które polega na ustawieniu ostrzy w odpowiedniej pozycji – wymaga zaledwie kilku sekund (w przypadku prasy krawędziowej proces ten może trwać nawet pół godziny). Czas cyklu gięcia jest również kilkukrotnie krótszy. Oznacza to dużą oszczędność czasu, co z kolei przekłada się na produkcję większej liczby detali.
Jak przekonuje Jacek Szypuła, dzięki automatycznemu przezbrajaniu nie ma praktycznie znaczenia, czy centrum gnące będziemy wykorzystywać do produkcji (gięcia) wielkoseryjnej, małoseryjnej, czy nawet jednostkowej. Szybkie przezbrajanie się maszyny umożliwia także gięcie całych kompletów finalnego produktu, które składają się z różnych detali.
Co więcej, użytkownik może wykonać zdecydowanie szerszy zakres gięć, jeśli chodzi o promień gięcia, a nawet wykonywać czynności, które w przypadku prasy krawędziowej nie byłyby możliwe. Dzięki temu możliwe jest przeprowadzenie skomplikowanych gięć i uzyskanie np. zaokrągleń, bez potrzeby użycia walcarki. Tym samym przedsiębiorca nie musi inwestować w większą liczbę różnych maszyn.
3 poziomy automatyzacji centrum gnącego
Centra gnące dają naturalnie możliwość zautomatyzowania czynności, które wiążą się z obsługą zarówno maszyny, jak i obrabianego detalu (podawanie i zabieranie formatki blachy, pozycjonowanie jej w maszynie oraz obracanie). Przy tym – zależnie od samej maszyny i jej wersji – można wyróżnić 3 podstawowe poziomy zautomatyzowania tych czynności, w których rola operatora jest odmienna.
W najmniej zautomatyzowanym wariancie centrum gnącego operator odpowiada za ręczne załadowanie formatki do gięcia i późniejsze rozładowanie pogiętego detalu. W razie potrzeby obraca także w poziomie obrabiany detal. Natomiast w czasie gięcia detal jest samodzielnie pozycjonowany przy pomocy elektromagnesów lub ssawek podciśnieniowych i przytrzymywany w miejscu przez hydrauliczną stopę dociskową.
I choć stopień zautomatyzowania jest tu nieznaczny, to i tak w porównaniu z prasą krawędziową oszczędzamy czas niezbędny na wykonanie gięcia pozytywnego i negatywnego, a także na przezbrojenie maszyny. Zaletą tego, że to operator musi odbierać wygięty detal, są większe możliwości wykonania bardziej skomplikowanych kształtów. W przypadku automatycznego odbioru obrobionego elementy mogłoby być to albo bardzo trudne, albo wręcz niemożliwe.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
.jpg)
Drugi poziom zautomatyzowania centrów gnących stanowią maszyny półautomatyczne, w których operator pełni tylko funkcję wspomagającą. Oprócz uruchomienia i wyłączenia maszyny oraz wgrania odpowiedniego programu gięcia jego rola sprowadza się wyłącznie do załadunku formatek i rozładunku gotowych komponentów po zakończeniu gięcia. Samo manewrowanie podczas procesu gięcia (obrót, posuw) odbywa się już w pełni automatycznie, a odpowiada za nie specjalny manipulator (rotator). To odpowiednio zaprojektowane ramię, które przesuwa formatkę w jednej osi i dokonuje jej obrotu.
Najbardziej zautomatyzowany poziom giętarki panelowej sprawia, że działa ona już w pełni autonomicznie. Może stanowić część składową większej linii produkcyjnej czy gniazda produkcyjnego i być zintegrowana z innymi maszynami – które znajdują się przed lub za nią w zależności od ich roli w danym procesie (np. z wycinarką laserową czy wykrawarką).
Operator w przypadku tak zautomatyzowanej maszyny musi jedynie zapewniać, żeby w strefie załadunkowej nie zabrakło formatek gotowych do gięcia. Urządzenia załadowcze centrum gnącego same już pobierają z tak przygotowanego stosu po kolei detale do gięcia. W takim trybie, przy zapewnieniu odpowiedniej ilości detali, proces gięcia może odbywać się godzinami bez bezpośredniego udziału operatora.
Większa wydajność i inne zalety automatu gnącego
Nawet w podstawowej wersji, z niewielkim stopniem zautomatyzowania, centrum gnące wyróżnia się dużo większą wydajnością niż prasa krawędziowa. Jak tłumaczy Jacek Szypuła, użytkownik zaoszczędza przede wszystkim mnóstwo czasu na przezbrojeniu maszyny (zaledwie kilkanaście/kilkadziesiąt sekund w przypadku automatu gnącego, aż do nawet kilkudziesięciu minut w przypadku prasy krawędziowej) oraz na możliwości wykonania gięć pozytywnych i negatywnych bez odwracania formatki. Dzięki temu automat gnący jest dużo efektywniejszym i szybszym sposobem gięcia – niezależnie od tego, czy seria liczy kilka, czy też kilka tysięcy sztuk do wykonania.
W porównaniu z prasą krawędziową giętarka paneli jest ponadto zdecydowanie bardziej precyzyjna, a wyginane detale mogą być powtarzalne. Ma jeden rodzaj narzędzi zamontowany na stałe, które charakteryzują się długą żywotnością. Umożliwia wykonanie szerszego zakresu gięć, jeśli chodzi o promień gięcia, i uzyskanie efektu końcowego, który nie byłby możliwy do wykonania na prasie. Również sam cykl gięcia jest kilkukrotnie krótszy niż w prasie krawędziowej. Ponadto możliwe jest wykonywanie od razu wszystkich niezbędnych detali, które tworzą finalny produkt.
Szerokie zastosowanie
Centra gnące są wykorzystywane do gięcia cienkich blach o grubości do 3–4 mm. Wspomniany wyżej szeroki zakres kąta gięcia i promieni pozwala na wykonywanie detali nawet o bardziej skomplikowanych kształtach. Wszystkie te zalety powodują, że po centra gnące sięgają przedsiębiorstwa, które wytwarzają bardzo różnorodny asortyment.
Przy wykorzystaniu automatycznych centrów gnących powstają m.in. metalowe meble, futryny i panele drzwiowe (w tym drzwi antywłamaniowe), elementy wind, schodów ruchomych, systemów wentylacyjnych i oświetlenia, szafy elektryczne i rozdzielnice, a także różne profile stalowe i elementy wykorzystywane w produkcji różnorodnych maszyn.
To oczywiście tylko niewielki wycinek asortymentu, przy którego produkcji wykorzystywane są części, których procesy gięcia były wykonywane na centrach gnących. Można się jednak spodziewać, że już w najbliższej przyszłości udział automatów gnących w procesach gięcia blachy będzie szybko rósł.
Centra gnące – oferta rynkowa
Popularność centrów gnących stopniowo rośnie, jednak oferta rynkowa wciąż jest w tym zakresie jeszcze stosunkowo uboga. Tak naprawdę liczy się zaledwie kilku globalnych producentów.
W ofercie firmy Prima Power znajdziemy obecnie 4 modele giętarek paneli, które różnią się stopniem automatyzacji. Maszyny z serii EBe to urządzenia przeznaczone do pracy autonomicznej, czyli wchodzące w skład automatycznej linii bądź gniazda produkcyjnego. Seria BCe (w tym wersja Smart) to centra półautomatyczne. I wreszcie seria FBe służy do produkcji małych serii, zestawów i pojedynczych detali just-in-time.
W ofercie firmy Salvagnini znajdziemy natomiast 3 takie maszyny: P1, P2 i P4. Pierwowzór ostatniej wymienionej z 1977 r. był pierwszym modelem centrum gnącego. Stale rozwijany model jest dziś maszyną automatyczną we wszystkich aspektach, która idealnie nadaje się do zastosowania w nowoczesnej i inteligentnej fabryce.
Trumpf oferuje natomiast dwie serie centrów gnących: TruBend Center 5000 i TruBend 7000. Centra gnące firmy RAS to z kolei seria Multibend-Center, a w ofercie firmy Durma znajdziemy centra gnące PB2 i PB4.
* * * * *
W artykule wykorzystano materiały firmy Prima Power
O Autorze
