Uudentyyppinen muovi parantaa venttiilijärjestelmien laatua

”Pneumaattiset komponentit, jotka ovat kestäviä ja pienikokoisia, ovat koko ajan tärkeämmässä asemassa biotieteiden alalla”, kertoo Aventics GmbH:n laadunvalvonnasta Laatzenissa vastaava Daniel Gebert. ”Terveyssektori tarvitsee yhä enemmän matalan paineen sovellusten ratkaisuja, joiden sähköinen ja toiminnallinen integrointi on korkealla tasolla”, hän lisää. Esimerkkinä yrityksensä laajasta tuotevalikoimasta hän kuvailee dialyysiyksikön venttiilijärjestelmää: ”Tämänkaltaisissa komponenteissa tarkkuus yhdistyy äärimmäiseen luotettavuuteen. Me kehitämme tuotteitamme jatkuvasti paremmiksi.”

Muovin muutos aiheutti löysiä ruuveja

Osana tuotteidensa jatkuvaa jatkokehitystä Aventics päätti käyttää uudentyyppistä muovia järjestelmän pohjalevyssä. Esituotantovaiheessa ruuvit kuitenkin usein vaurioittivat kierteitä. Daniel Gebert käynnisti ongelmanratkaisukampanjan: suunnittelutiimi tarkasteli koko käyttökohdetta erittäin tarkasti ja havaitsi pian ongelman syyn, joka oli yksinkertaisesti se, että aiemmin käytetyt paineilmakäyttöiset suorat vääntimet eivät soveltuneet pohjalevyn uudelle materiaalille. Rakenteensa vuoksi tämäntyyppiset työkalut voivat kiristää ruuveja vain kiinteällä vääntömomenttiarvolla ja kiinteällä nopeudella. ”Työkalun inertian vuoksi kierteet vaurioituivat, kun kiristettiin itsekierteittäviä ruuveja”, Gebert sanoo. Vaikka uusi muovi oli kemiallisesti sopivampaa, se oli myös herkempää. Aiemmin käytetty muovikomponentti oli ollut paksumpaa ja lujempaa, eikä se vaurioitunut, jos erittäin alhainen nimellinen kiristysmomenttiarvo 18 cNm (= 18 newtonsenttimetriä eli newtonmetrin sadasosaa = 0,18 Nm) ylitettiin toistuvasti. Kun Aventics vaihtoi uuteen materiaaliin, he joutuivat miettimään uudelleen aiemmin käytettyjä kiristysjärjestelmiä luotettavan kokoonpanoprosessin varmistamisen kannalta.

Edistyksellinen kiristysstrategia päihittää materiaalin

Vaikka itsekierteittävissä ruuveissa, joiden läpimitta on 0,93 mm, on vain neljä ja puoli kierrekierrosta, MicroTorque-väännin, tyyppi QMC41-50-HM4, tekee tämän erittäin lyhyen matkan aikana kolmivaiheisen kiristyksen. Daniel Gebert kuvailee prosessia yksityiskohtaisesti: ”Kiristyssyklin alussa vääntimen kara pyörii alhaisemmalla nopeudella ruuvauskärjen asettamiseksi Torx-T2-ruuvinkantaan. Tämän jälkeen järjestelmä pyörittää ruuvia nopeudella 500 r/min, kunnes ruuvin kanta koskettaa materiaalin pintaa. Heti kun tämä piste on saavutettu, karan nopeus alenee merkittävästi 210 kierrokseen minuutissa ja ruuvi kiristyy lopulliseen 18 newtonsenttimetrin arvoon momenttiohjatussa vaiheessa.” Koska pyörimisnopeudet voidaan ohjelmoida vapaasti kaikissa vaiheissa, MicroTorque-järjestelmä voi mukautua monenlaisiin käyttökohteisiin. Ruuvinvääntimen ja ohjaimen näkyvät ja kuuluvat signaalit antavat käyttäjälle koko ajan yleiskuvan kokoonpanon tuloksista. Loppusyksyyn mennessä järjestelmä on suoriutunut 80 000 kokoonpanosyklistä täysin ongelmitta.

Tarkkaa laadunvalvontaa yksityiskohtaisten kiristysdiagrammien avulla

Atlas Copcon hiljattain kehittämä järjestelmä suoriutuu muustakin, Gebert painottaa: ”MicroTorque-ohjain on äärimmäisen pienikokoinen, ja grafiikkatoiminnot ovat kertakaikkisen mahtavat. Meidän tarvitsee vain yhdistää tavallinen PC-tietokone, niin ohjain voi tulostaa yksityiskohtaisia käyriä ja kiristysdiagrammeja.” Visualisointi on selkeää ja yksiselitteistä. Kiristysdiagrammien analysoinnin avulla Aventics voi nyt tulkita kiristystoimintaa huomattavasti yksityiskohtaisemmin ja ymmärtää, mitä prosessin kussakin vaiheessa tarkalleen ottaen tapahtuu. ”Paineilmatyökaluja käytettäessä se ei vain ollut mahdollista.”

Kiristysdiagrammit ilmaisevat toimitettujen komponenttien laadun

Käyttäjät arvostavat ergonomisia hyötyjä

Kirjoittanut Heiko Wenke