Az új műanyag jelentősen javítja a szeleprendszerek minőségét

Az Aventics újra cserélte a műanyagot, melyet dializáló gépeinek szeleprendszereihez használ. A korábban használt pneumatikus anyabehajtók azonban meghaladták az előírt nyomatékértékeket. A menetek megszakadtak, és drasztikusan megnőtt a selejtek száma. A megoldást egy MicroTorque csavarbehajtó jelentette. A szerszám használatával az új anyagból készült alkatrészek biztonságosan összeszerelhetővé váltak

„A robusztus és kompakt pneumatikus alkatrészek egyre fontosabbá válnak az élettudományi szektorban.” – mondta Daniel Gebert, a laatzeni székhelyű Aventics GmbH minőségfelelőse. „Az egészségügyi szektornak egyre nagyobb szüksége van magas fokú elektromos és funkcionális integrálhatósággal rendelkező, alacsony nyomású alkalmazásokra.” – tette hozzá. A vállalat széles körű termékportfóliójából Gebert a dializáló gépek szeleprendszerét emelte ki: „Az ilyen alkatrészekhez pontosságra és kiemelkedő megbízhatóságra van szükség. Folyamatosan fejlesztjük termékeinket.”

Az új műanyag laza csavarokhoz vezetett

Termékeinek folyamatos továbbfejlesztése során az Aventics úgy döntött, hogy új típusú műanyagot fog alkalmazni a rendszer alaplemezéhez. A prototípusoknál azonban gyakran előfordultak megszakadt menetek. Daniel Gebert a problémamegoldási folyamat során a mérnöki csapattal alaposan átvizsgálta a teljes alkalmazást, és gyorsan megtalálta a probléma okát. A korábban használt egyenes pneumatikus anyabehajtók egyszerűen nem voltak megfelelőek az alaplemez új anyagához. Kialakításukból kifolyólag az ilyen szerszámok csak egy állandó nyomatékértékkel, állandó sebességgel képesek meghúzni a csavarokat. „A szerszám tehetetlensége miatt a menetek egyszerűen elnyíródtak az önmetsző csavarok meghúzása közben.” – mondta Gebert. Az új műanyag orvosi szempontból megfelelőbb, ugyanakkor érzékenyebb is. A korábban használt műanyag alkatrész vastagabb, keményebb és erősebb volt, és nem sérült meg, ha a megadott ultra alacsony 18 cNm-es (= 18 centi-Newton-méter vagy 0,18 Nm) nyomatékérték átlépésre került. Az új anyag alkalmazása miatt az Aventicsnek újra kellett gondolnia meghúzási rendszereit, így biztosítva az összeszerelési folyamat biztonságosságát.

orvosi pneumatikus szelepek összeszerelési folyamata

„A kézi egyenes pneumatikus anyabehajtókkal szemben a MicroTorque rendszer sokkal halkabb és pontosabb.” – mondta az Aventics alkalmazottja, Frank Straubel (fotó: Atlas Copco Tools)

„Már 20 éve dolgozunk pneumatikus szerszámokkal, és korábban semmilyen problémával nem találkoztunk.” – magyarázta Daniel Gebert. „Az is igaz azonban, hogy még soha nem volt dolgunk ilyen összetett és miniatürizált alkalmazással.” Az alkalmazás során 22 miniatűr, szűrőkkel és hüvelyekkel rendelkező szelepet kell egy mindössze 12×14 cm-es alaplemezre erősíteni, 44 önmetsző, M1,6 méretű, Torx-T2 fejű csavarral. Az összeszerelési folyamatot egy 100%-os ellenőrzés követi. „Ha egy újramegmunkálást vagy cserét igénylő hibát találunk, az alkatrészeként máris 20 €-s többletmunkadíjat jelent.” – fejtette ki Gebert. Az Aventics örömmel fogadta, amikor az Atlas Copco Tools azt javasolta, hogy alkalmazásához használja az újonnan kifejlesztett MicroTorque orsót. A digitálisan felügyelt és áramvezérelt orsó meglepte az Aventics csapatát a széles, 12,5 és 50 cNm (0,125 és 0,5 Nm) közötti munkavégzési tartományával, könnyű kezelhetőségével és sokoldalúságával.

A kifinomult meghúzás legyőzi az anyag jelentette akadályokat

Bár a 0,93 mm átmérőjű önmetsző csavarokon mindössze négy és fél fordulatnyi menet található, a QMC41-50-HM4 MicroTorque orsó egy háromfázisú meghúzási eljárást hajt végre rajta. Daniel Gebert a következőképpen részletezte az eljárást: „A meghúzási ciklus kezdetén a csavarbehúzó betét csökkentett fordulatszámmal működik, hogy a szerszámot a Torx-T2 csavarfejbe illessze. A behelyezési fázis után a rendszer megváltoztatja a forgásszögfázisba lép, és 500 ford./perces fordulatszámmal húzza meg a csavart, amíg annak feje el nem éri az anyag felületét. Amint ez megtörtént, az orsó fordulatszáma hirtelen 210 ford./percre csökken, és a csavar eléri a 18 centi-Newton-méteres végső meghúzási nyomatékértéket.” Mivel a fordulatszámok minden fázisban szabadon programozhatók, a MicroTorque rendszer meghúzási alkalmazások széles körében alkalmazható. A csavarbehajtó és a szabályozó optikai és akusztikus jelekkel folyamatosan tájékoztatja a kezelőt az összeszerelés eredményeiről. „A szabályozott és felügyelt meghúzásra való átállás óta a selejtarány nullára csökkent.” – mondta Ayhan Horoz, a gyártási tervező. Késő őszig a rendszer 80 000 összeszerelési ciklust végzett el, probléma nélkül.

Részletes meghúzási tervekkel a minőség aprólékosan felügyelhető

Az Atlas Copco új rendszere ennél is többre képes, ahogy azt Gebert ki is emelte: „A MicroTorque szabályozó rendkívül összetett, és grafikus funkciói egyszerűen fantasztikusak. Csupán egy hagyományos számítógéphez kell csatlakoztatnunk, és a szabályozóval részletes görbék és meghúzási tervek nyomtathatók.” A vizualizáció egyértelmű és világos. A meghúzási tervek elemzésével az Aventics mostantól minden eddiginél részletesebben állíthatja be meghúzási folyamatait, és pontosan láthatja, hogy mi történik a folyamat egyes fázisaiban. „Ez lehetetlen volt a pneumatikus szerszámokkal.”

A meghúzási tervek jelzik a szállított alkatrészek minőségét

Frank Straubel egy szabályozott MicroTorque csavarbehajtó rendszerrel pneumatikus alkatrészeket szerel össze az élettudományi szektor számára. 44 darab rendkívül kicsi, M1,6 méretű csavar meghúzásával állít össze szeleprendszereket. A meghúzási folyamatok számlálása automatikusan történik. (fotó: Atlas Copco Tools)

Ayhan Horoz elmondása szerint a csavarbehajtó rendszer további előnyei közé tartozik, hogy segít felmérni a beszállítóktól vásárolt alkatrészek minőségét. „A grafikonok pontos képet adnak a behelyezési ellenállás ingadozásairól. Ilyesmi akkor fordulhat elő, ha a fröccsöntött alkatrészekben előfúrt menetes furatok átmérői a megadott tűréshatárokon kívül esnek. A csavar behelyezése közben a MicroTorque csavarbehajtó érzékeli a töredékértékek változásait a mikrotartományon belül.” Az Aventics az ilyen ingadozásokat a meghúzási paraméterek módosításával tudja kompenzálni, vagy visszaküldheti az érintett alkatrészeket, és panaszt nyújthat be a beszállító felé, ha az értékek túlságosan az előírt tartományon kívülre esnek. Ennek köszönhetően a csavarok bevonatainak vagy a műanyag alkatrészek anyagjellemzőinek apró ingadozásai is megállapíthatók.

A kezelők nagyra értékelik az ergonómia jelentette előnyöket

Az Aventics minőségfelelőse, Daniel Gebert (balra) és a gyártástervező, Ayhan Horoz rendszeresen megosztották tapasztalataikat az Atlas Copco szakértővel az új MicroTorque orsó próbaidőszaka alatt. „A háromfázisú meghúzási folyamatnak köszönhetően drasztikus mértékben csökkentettük a selejtarányt, és jelenleg minden eddiginél pontosabban dolgozunk.” – mondta Gebert. (fotó: Atlas Copco Tools)

A folyamatbiztonság és a műszaki teljesítmény jelentős mértékű javulás mellett a munkaerő általi elfogadás is a kulcsfontosságú tényezők közé tartozik. A pneumatikus anyabehajtókhoz képest a MicroTorque rendszer szinte hangtalan. Emellett a kis méretű QMC41-50-HM4 orsót egy lineáris kar tartja, ami tovább csökkenti a kezelői fáradtságot. Ennek köszönhetően a kezelők gyorsan megszerették az új berendezést. „A háromfázisú meghúzási folyamatnak köszönhetően magas fokú nyomatékpontosságot értünk el. Ennek eredményeként az első meghúzási művelettől az utolsóig pont a megfelelő nyomással dolgozhatunk, ami rendkívül fontos a meghúzás során.” – mondta Daniel Gebert, aki egy sikeres próbaidőszak után vásárolta meg a MicroTorque rendszert. „Most minden eddiginél jobb összeszerelési munkát végezhetünk.”