Obróbka blach. Zmiany rynkowe wymuszają postęp

Reklama
Reklama

W zastosowaniach przemysłowych wykorzystywane są różne rodzaje materiałów, ale cały czas mocną pozycję zajmują też blachy. Rosnące wymagania rynku sprawiają jednak, że przemysłowa obróbka blach, która zasięgiem obejmuje różnorodne procesy, musi stale ewoluować. Podobnie zresztą jak oferta producentów maszyn wykorzystywanych w tych procesach.

 

  • Obróbka blach jest procesem, który cały czas ewoluuje
  • Obróbka blach z komputerowym sterowaniem numerycznym
  • Automatyzacja obróbki blach krokiem w kierunku Przemysłu 4.0
  • Rosnąca rola wielofunkcyjnych maszyn do obróbki blach
Reklama

Zanim finalny produkt z blachy trafi do klienta, jest ona poddawana licznym procesom, które zmieniają jej kształt, strukturę i wymiary. Procesy obróbki plastycznej blachy, podobnie jak i innych metali, mogą być wykonywane na zimno, gorąco lub półgorąco. Wpływa to na finalne właściwości mechaniczne otrzymanego detalu. 

Do najbardziej popularnych procesów obróbki blachy należą gięcie, cięcie, wykrawanie, tłoczenie, walcowanie, spawanie i zgrzewanie. Każdy z nich może być wykonany na specjalnej maszynie przeznaczonej do tego celu (m.in. prasie, giętarce, gilotynie, nożycach, wykrawarce, zaginarce czy zwijarce).

Postęp technologiczny, jakiego jesteśmy świadkami w różnych gałęziach przemysłowych, nie omija także procesów obróbki plastycznej. Zarówno same metody obróbki blachy, jak i wykorzystywane do tego celu maszyny są ciągle udoskonalane. Nowoczesne technologie przemysłowe nie omijają więc także i tego obszaru.

Obróbka blach w dobie zmian

Obróbka blach jest zagadnieniem bardzo szerokim. Można jednak wyróżnić kilka najważniejszych aspektów, które są szczególnie istotne dla klientów działających w tej branży. Jak zauważa Adam Dyrda, inżynier sprzedaży w firmie TFM, do głównych z nich należą: wysoka jakość wykonania, niska awaryjność i zastosowanie innowacyjnych, unikalnych rozwiązań (jak np. system HEXA-C – opatentowana technologia niezależnego prowadzenia belki górnej w prasie krawędziowej). Te rozwiązania przekładają się na wysoką efektywność i jakość procesu obróbki. 

Oprócz tego klienci coraz częściej dużą wagę przykładają do nowoczesnych systemów sterowania maszynami, które znacznie ułatwiają i przyspieszają procesy obróbcze (np. poprzez możliwość importu modeli 3D i ich automatycznej konwersji na program gięcia).

Nowoczesne systemy sterowania maszynami do obróbki blach dodatkowo dają ich użytkownikom możliwość wdrożenia w zakładzie koncepcji Przemysłu 4.0.

W dobie wysokich cen stali i znacznego wzrostu kosztów samego procesu obróbki (spowodowanych np. wzrostem cen energii elektrycznej) klienci poszukują też rozwiązań, które umożliwiają im minimalizowanie produkcji odpadu. Jednocześnie szukają innowacyjnych technologii, które pozwolą zredukować koszty produkcji. Przykładem mogą być półhybrydowe, hybrydowe lub w pełni elektryczne napędy stosowane w prasach krawędziowych – dodaje Adam Dyrda.

Obróbka blach z komputerowym sterowaniem numerycznym

Współczesne maszyny do obróbki blachy stają się coraz szybsze, bardziej zaawansowane technologicznie i bardziej precyzyjne. W dużej mierze to zasługa coraz powszechniej stosowanego komputerowego sterowania numerycznego (computerized numerical control – CNC), które powoli staje się normą. 

Maszyny ze sterowaniem CNC są zautomatyzowane i wyposażone w numeryczny układ sterowania. Steruje on wszystkimi ruchami w procesie obróbki, jej parametrami i czynnościami pomocniczymi. Dzięki temu możliwe jest bezproblemowe i dokładne odtworzenie kształtów, które zaprojektowano w programach graficznych (typu CAD/CAM) w technice trójwymiarowej. 

Powiązane firmy

Reklama

W wielkim skrócie proces sterowania maszyną CNC sprowadza się do komputerowego projektowania odpowiednich czynności, przetworzenia otrzymanego projektu na specjalny kod sterowania maszyną i wdrożenia tego procesu.

Sterowanie CNC pozwala zachować dużą dokładność i powtarzalność obróbki. Minimalizuje to koszty związane z odpadami poprodukcyjnymi i wadliwymi partiami towarów. Zwiększa to wydajność obróbki, bezpieczeństwo oraz oszczędza czas i pieniądze, co przekłada się na wzrost konkurencyjności wytworzonego w ten sposób produktu. Wykorzystując obrabiarki CNC, można wytwarzać nawet bardzo skomplikowane geometrycznie detale.

Automatyzacja obróbki krokiem w kierunku Przemysłu 4.0

Postępująca automatyzacja i cyfryzacja produkcji nie omija także procesów obróbki blachy. Zautomatyzowane rozwiązania pozwalają na redukcję kosztów wytwarzania, skrócenie czasu obróbki i realizacji zleceń, minimalizację ryzyka błędów operatora. Przede wszystkim jednak przekładają się na wzrost dokładności i precyzji na niespotykanym dotąd poziomie. 

Obecne wymagania są jednak jeszcze większe. Obejmują bowiem konieczność łączenia ze sobą różnych procesów realizowanych przez różne centra obróbcze. Współczesne maszyny obróbcze uzbrajane są np. w specjalistyczne czujniki, które mogą na bieżąco monitorować różne parametry i kluczowe podzespoły. Pozwala to sygnalizować potrzebę wykonania przeglądu czy wykonania innej czynności serwisowej. 

Innym przykładem automatyzacji współczesnych maszyn do obróbki blachy jest ich ścisła integracja z robotami przemysłowymi, które odpowiadają np. za załadunek i rozładunek materiału, poprawiając bezpieczeństwo, komfort i wydajność pracy.

Cyfryzacja i automatyzacja produkcji jest zalecana przede wszystkim tym przedsiębiorstwom, które instalują u siebie linie produkcyjne, przygotowując w ten sposób firmę do produkcji samodzielnej z minimalnym wykorzystaniem operatorów. Na rynku jest duże zapotrzebowanie na tego typu inwestycje i mamy ich coraz więcej w naszym portfolio – mówi Paweł Świtała, właściciel DIG Świtała. I dodaje: – Należy jednak pamiętać, że jest to możliwe tylko wtedy, gdy firma stawia na produkcję wielkoseryjną. Jeżeli mamy maszyny do produkcji małej liczby detali czy detali, które nie są powtarzalne, koncepcja Przemysłu 4.0 ma mniejsze zastosowanie. W tym momencie prowadzimy m.in. projekty dotyczące automatyzacji i informatyzacji ogromnych magazynów logistycznych. Tutaj proces obróbki metali znacząco wpłynie na ograniczenie pracy ludzi, a ich stanowiska zajmą zautomatyzowane maszyny. Taka jest z pewnością przyszłość procesów produkcyjnych.

Wiele funkcji w jednej maszynie

Poszukiwanie większej efektywności produkcji wymusza na producentach maszyn także wdrażanie nowatorskich rozwiązań. Jednym z nich wciąż są tzw. maszyny kombinowane, które pozwalają na wykonywanie różnych procesów obróbki plastycznej blachy „z jednego uchwytu” – w teorii od pełnowymiarowego arkusza blachy, aż po gotowy element.

Obrabiarki wielofunkcyjne mogą łączyć rozmaite procesy obróbcze. Jednym z najczęściej spotykanych jest połączenie wykrawania z gilotyną kątową lub wycinarką laserową. Na rynku znajdziemy jednak także maszyny, w których połączone zostały moduły cięcia, perforacji, formowania, zaginania, gięcia, walcowania, a nawet spawania.

Co równie istotne, maszynę kombinowaną można z powodzeniem wykorzystywać jako pojedyncze urządzenie (do pojedynczych procesów obróbki), a także jako jednostkę w zautomatyzowanych systemach produkcyjnych. Ponadto wielofunkcyjna obrabiarka może być połączona z modułami załadunku i rozładunku blachy, sortowania ich na stosy, a także zintegrowana z bardziej rozbudowanymi systemami magazynowymi.

Jak wyjaśnia Jacek Szypuła z Prima Power Central Europe, koncepcja maszyny kombinowanej może przynieść przedsiębiorstwu liczne korzyści. Pozwala na redukcję liczby gniazd roboczych w zakładzie produkcyjnym, co ma szczególne znaczenie w przypadku ograniczonej powierzchni. Znika też problem transportu między różnymi etapami procesu obróbki. Ponadto maszyny wielozadaniowe można łatwo zintegrować z innymi procesami w zakładzie, gdzie będą stanowić istotny element automatycznej linii produkcyjnej.

Najistotniejszą zaletą obróbki blachy przy użyciu maszyny kombinowanej jest jednak przeprowadzenie wszystkich operacji z pojedynczego zamocowania w chwytakach maszyny – tłumaczy Jacek Szypuła. – Umożliwia to osiągnięcie bardzo wąskiej tolerancji wymiarowej między wykonywanymi otworami czy przetłoczeniami na detalu. Przekłada się to na wyjątkową precyzję i powtarzalność otrzymywanych elementów. Eliminuje też ryzyko wystąpienia błędów związanych z wielokrotnym mocowaniem detalu.

Maszyny wielofunkcyjne z powodzeniem mogą być wykorzystywane zarówno w produkcji wieloseryjnej, jak i przy wytwarzaniu krótkich serii produktów. Pozwalają skrócić czas całego procesu obróbki blachy dzięki mniejszej liczbie przezbrojeń i transportu między różnymi gniazdami roboczymi. 

Poza większą wydajnością maszyn tego typu warto też podkreślić, że zapewniają one większą efektywność energetyczną. Ponadto jedna maszyna w miejsce kilku oznacza dla przedsiębiorstwa także mniejsze wydatki związane z serwisem i konserwacją.

Przedsiębiorcy, którzy w swojej działalności przeprowadzają różne procesy obróbki blach, stoją obecnie przed licznymi wyzwaniami. Z jednej strony konkurencja rynkowa wymusza zwiększanie wydajności i ograniczanie kosztów działalności. Z drugiej – odbiorcy oczekują najwyższej jakości, powtarzalności i szybkich czasów dostaw. 

Do tego coraz częściej dochodzą zamówienia na produkcję małoseryjną. Branża obróbki plastycznej blach musi więc się stale rozwijać i reagować na wyzwania, które pojawiają się ze strony rynku.

Reklama

Tagi artykułu

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama