Economiile de material de peste 20% sunt doar unul dintre numeroasele avantaje ale talonului cusut în comparație cu o aplicare obișnuită a talonului. Aflați cum puteți duce productivitatea, siguranța și calitatea procesului dumneavoastră de îmbinare hibridă la următorul nivel - toate acestea reducând în același timp costul total de proprietate.
În vremurile designului ușor și multi-material, îmbinarea hibridă este una dintre tendințele majore din atelierele de caroserie. În cazul îmbinării hibride, adezivii de înaltă rezistență pentru îmbinarea structurală sunt combinați cu alte tehnologii de îmbinare, cum ar fi sudarea în puncte, fixarea prin găurire sau nituirea auto-perforantă. Acest lucru oferă avantaje majore:
- Rezistența și rigiditatea structurală sporite îmbunătățesc caracteristicile de rulare și siguranța la coliziune
- Rezistență îmbunătățită la coroziune a îmbinării
- Datorită adezivilor de înaltă rezistență poate fi redus numărul punctelor de sudură
Squeeze-out of adhesive at weld spots
Provocări în îmbinarea hibridă
Combinația dintre distribuirea adezivului și alte tehnici de îmbinare prezintă multe provocări. La punctele de sudură sau nituire poate fi presat material adeziv. Acest lucru duce la risipă de materiale și reprelucrare. La sudarea în puncte, adezivul este distrus de căldura procesului de sudură, ceea ce poate duce la emiterea de gaze toxice. În plus, este necesar un curent de sudură mai mare, iar sistemul are nevoie de mai mult timp pentru sudare. Imagini frecvente ale erorilor:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- Presare: La punctele de sudură sau nituire este presat adezivul. Acest lucru ar contamina baia KTL și ar duce la reprelucrare și la pierderi de material.
- Suflare: Dacă adezivul este distrus în timpul procesului de încălzire în timpul sudurii în puncte, acesta poate sufla. Acest lucru poate duce la coroziune și îmbinări slabe.
Soluționarea problemelor la aplicarea talonului de cusătură
Prin aplicarea cusăturii proeminente se formează la punctele de sudură goluri de material în zona cercului de ardere.
Atlas Copco oferă un model de aplicare dezvoltat special pentru îmbinarea hibridă pentru a rezolva aceste provocări. Așa-numita falț cusut este o aplicare întreruptă cu rosturi definite ale materialului în zonele de sudură, care oferă numeroase avantaje:
- Economisește material adeziv și costuri
- Aplicarea precisă evită prelucrarea ulterioară prin presarea materialului în punctele de sudură
- Fără gaze toxice la utilizarea sudurii în puncte; nu mai sunt necesare instalații de aspirație
- Mai puțin adeziv înseamnă mai puțină greutate, reducând emisiile de CO2
Economii de material de până la 22% posibile cu o soluție cu talon cusut
Potențialul de economisire a materialelor este enorm. De exemplu, utilizând calculul pentru o aplicație tipică a panoului lateral care are 54 de puncte de sudură la intrarea ușii din față și 44 de puncte de sudură la intrarea ușii din spate pentru un total de 98 de puncte de sudură. Când aplicați un talon continuu obișnuit cu diametrul de 3 mm, volumul de material aplicat este de 38 ccm în total. Când aplicați o cusătură cu un spațiu de 12 mm, economisiți până la 0,0848 ccm de material per punct de sudură. Cu 98 de puncte de sudură, economisiți 8,3 ccm per perete lateral - aceasta reprezintă o economie de material de 22%.
Material savings with stitch bead
Potențial de economisire - aplicarea talonului de îmbinare
| Exemplu de calcul | |
|---|---|
| Diametrul talonului | 3 mm |
| Interstițiu de lipire | 12 mm |
| Economii de material pe loc: | 0,15 cm * 0,15 cm * 3,14 * 1.2cm = 0,0848 ccm |
| Economie de material per perete lateral (98 puncte de sudură): | 98 * 0,0848 ccm = 8,3 ccm |
| Economii de material per caroserie: | 2*8,3 ccm = 16,6 ccm |
| Economii de materiale pe zi (1000 caroserii): | 16,6 ccm * 1,355 g/ccm = 22,5 kg |
| Economii de costuri pe zi: | 22,5 kg * 14 €/kg = 315 € (numai panouri laterale) |
| Economii anuale: | 315 € * 225 = cca. 70,875 € (numai panouri laterale) |
Provocări în procesul de aplicare a taloanelor cusute: viteza și flexibilitatea robotului
Avantajele cusăturii în îmbinarea hibridă sunt excepționale în comparație cu aplicațiile obișnuite cu cusături continue. Cu toate acestea, există provocări semnificative în procesul de aplicare cu privire la viteza robotului și flexibilitatea aplicației. Liniile de producție cu volum mare necesită viteze ale robotului de până la 500 mm/s și mai mult. În același timp, geometriile autovehiculelor devin mai complexe. Dimensiunile taloanelor și rosturilor trebuie să poată fi definite liber - și trebuie aplicate cu precizie și fiabilitate pe piesa auto. Dar timpii de comutare dintre robot, sistemul de control si comanda Aplicatoare întârzie răspunsul acului supapei care deschide și închide duza. Aici ajung limitele sistemelor uzuale de aplicații.
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
Exemplu: timpii de comutare necesari la o viteză a robotului de 350 mm/s:
- 34,2 ms la aplicarea sau distanța de 12 mm
- 28,5 ms la o aplicare sau o distanță de 10 mm
- 22,8 ms la o aplicare sau o distanță de 8 mm
Învățare prin comanda robotului
În multe sisteme industriale de distribuire, talonul de îmbinare trebuie programat prin intermediul controlerului robotului, introducând manual lungimea talonului și lungimea spațiului. Timpul de comutare trebuie să corespundă vitezei robotului, în caz contrar lungimea talonului și distanțele nu corespund specificației în mm. Acest lucru necesită un efort mare de programare, ceea ce duce la costuri mai mari.
Realizarea prin controlul si comanda sistemului
Sistemele moderne industriale de distribuire a adezivului din linia de produse SCA de la Atlas Copco oferă un software special pentru aplicațiile cu taloane de îmbinare. Lungimile taloanelor și spațiilor libere pot fi introduse direct în sistemul de control al aplicației. Sistemul de comandă al robotului pornește aplicația numai cu semnalul „Aplicatoare deschise”. Controlere declanșează automat supapa în funcție de lungimea specificată a talonului și a spațiului și de viteza robotului. Confirmarea se realizează printr-un senzor de poziție și este inclusă în calcul. Programatorul robotului trebuie doar să controleze viteza de aplicare, semnalul de pornire și calea robotului. Toate celelalte semnale pentru Aplicatoare sunt gestionate în cadrul comenzii aplicației.
Avantajele programării bazate pe software:
- Determinarea automată a timpilor de comutare
- Declanșarea exactă a supapei Aplicatoare
- Flexibilitate ridicată: sunt posibile până la 128 de secvențe (talon și spațiu) într-un singur program
- Efort redus de programare și risc redus de eroare a operatorului
Exemplu de caz: talon cusut rapid
Un producător auto asiatic a decis să combine lipirea cu rezistență ridicată cu sudarea în puncte la cadrul interior, cadrul podelei, tunelul median, panoul de instrumente și pasajul roții unei platforme noi. Obiectivul a fost îmbunătățirea rigidității, rezistenței la impact și a experienței generale de conducere. Investigațiile interne au arătat că comportamentul la rulare al mașinii s-a îmbunătățit semnificativ prin utilizarea a până la 50 de metri de adeziv în podeaua caroseriei. Cusătura s-a dovedit a fi modelul de aplicare cel mai potrivit pentru această provocare de îmbinare. Acesta permite o distribuție larg răspândită a punctelor de sudură la nivelul substructurii, fără a depăși valoarea optimă de 70 de metri.
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
Cerința producătorului de echipamente originale a fost o viteză a robotului de cel puțin 500 mm/s - fără a compromite calitatea aplicației și siguranța procesului. Pentru acest client, Atlas Copco a dezvoltat Aplicatoare speciale pentru a asigura un proces fiabil de mare viteză, conform specificațiilor clientului. Aplicatoare pneumatice cu cilindru cu acțiune dublă și supape pneumatice cu comutare extrem de rapidă reprezintă soluția. Pentru a accelera cursa acului, Atlas Copco a reproiectat și a mărit deschiderile supapelor. La deschiderea și închiderea duzei, aerul poate ieși mai rapid. În prezent, producătorul asiatic de echipamente originale operează mai mult de 100 de sisteme Atlas Copco în linia sa de producție pentru ateliere de caroserie - și lucrează deja cu Atlas Copco pentru a crește și mai mult viteza robotului.
Rezumat: De ce ar trebui să investiți într-o soluție cu taloane cusute
Cusătura sudată este o adevărată soluție la problemele de îmbinare hibridă, în special în combinație cu sudarea în puncte. Cu economii de materiale de până la 20%, se pot realiza economii semnificative de costuri, împreună cu multe alte avantaje care vă sporesc productivitatea, siguranța și calitatea - și reduc costul total de proprietate. Dar viteza robotului poate fi o provocare în procesul de aplicare. Având în vedere cerințele ridicate ale industriei, multe sisteme de distribuire obișnuite își ating limitele. Atlas Copco a dezvoltat un Aplicatoare speciale de mare viteză pentru a efectua în mod fiabil viteze ale robotului de 500 mm/s și mai mult. În același timp, software-ul dedicat reduce efortul de programare.
Aflați mai multe despre soluțiile noastre inovatoare de distribuire a adezivilor pentru atelierele de caroserie
