การประหยัดวัสดุได้มากกว่า 20% นั้นเป็นเพียงหนึ่งในข้อได้เปรียบของเม็ดสารเย็บติดเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้งานเม็ดสารแบบทั่วไป เรียนรู้วิธีที่คุณสามารถเพิ่มผลผลิต ความปลอดภัย และคุณภาพของกระบวนการต่อเชื่อมแบบไฮบริดขึ้นสู่ระดับถัดไป – ขณะที่ช่วยลดต้นทุนในการเป็นเจ้าของโดยรวม
ในช่วงเวลาที่ความเบาและการออกแบบด้วยความหลากหลายของวัสดุเป็นที่นิยม การต่อเชื่อมแบบไฮบริดจึงเป็นหนึ่งในแนวโน้มมาแรงของการประกอบตัวถังยานยนต์ ด้วยการต่อเชื่อมแบบไฮบริด กาวที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับการเชื่อมโครงสร้างจะผสานเข้ากับเทคโนโลยีการต่อเชื่อมอื่นๆ เช่น การเชื่อมแบบเป็นจุด การยึดแบบ Flow Drill หรือรีเวทเจาะตนเองซึ่งจะให้ประโยชน์หลักๆ ดังนี้:
- โครงสร้างที่แข็งแรงและทนทานยิ่งขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของคุณสมบัติการขับขี่ และเพิ่มความปลอดภัยจากการชน
- เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของข้อต่อ
- เนื่องจากกาวที่มีความแข็งแรงสูงจึงลดจำนวนของจุดเชื่อมได้
Squeeze-out of adhesive at weld spots
ความท้าทายในการต่อเชื่อมแบบไฮบริด
การผสานการจ่ายกาวเข้ากับเทคนิคการต่อเชื่อมอื่นๆ ทำให้เกิดความท้าทายมากมาย ที่จุดเชื่อมหรือจุดยิงรีเวท วัสดุกาวอาจถูกบีบออกมา ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียวัสดุและการแก้ไขงานใหม่ เมื่อใช้ในการเชื่อมเป็นจุด กาวจะถูกทำลายด้วยความร้อนของกระบวนการเชื่อม และอาจทำให้เกิดการปล่อยไอพิษได้ นอกเหนือจากนั้นจะต้องใช้กระแสเชื่อมที่สูงขึ้น และระบบต้องใช้เวลาในการเชื่อมมากขึ้นด้วย รูปแบบข้อผิดพลาดทั่วไป:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- การบีบออก: ที่จุดเชื่อมหรือจุดยิงรีเวท วัสดุกาวจะถูกบีบออกมา ซึ่งอาจทำให้อ่าง KTL ปนเปื้อน และนำไปสู่การแก้ไขงานใหม่และสูญเสียวัสดุ
- การระเบิด: หากกาวเสียหายในกระบวนการทำความร้อนระหว่างการเชื่อมเป็นจุดอาจทำให้ระเบิดได้ ซึ่งจะนำไปสู่การกัดกร่อนและข้อต่อที่ไม่แข็งแรง
แก้ไขปัญหาการใช้เม็ดสารเพื่อเย็บ
การใช้เม็ดสารเพื่อเย็บจะสร้างช่องว่างของวัสดุในบริเวณของวงกลมเผาไหม้ที่จุดเชื่อม
Atlas Copco มีรูปแบบการใช้งานที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการต่อเชื่อมแบบไฮบริดเพื่อแก้ไขความท้าทายเหล่านี้ การเชื่อมที่เรียกว่าการใช้เม็ดสารเพื่อเย็บนี้เป็นการใช้งานที่จะใช้ช่องว่างของวัสดุที่กำหนดเข้าไปแทรกในบริเวณที่เชื่อม ซึ่งให้ประโยชน์มากมาย:
- ประหยัดวัสดุกาวและค่าใช้จ่าย
- การทาที่แม่นยำช่วยหลีกเลี่ยงการแก้ไขงานใหม่ที่เกิดจากแรงบีบออกของวัสดุที่จุดเชื่อม
- ไม่มีควันพิษเมื่อใช้กับการเชื่อมแบบเป็นจุด ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบแยกอากาศอีกต่อไป
- การใช้กาวน้อยลงหมายความว่าน้ำหนักลดลง ซึ่งลดการปล่อยก๊าซ CO2
ประหยัดวัสดุได้ถึง 22 % ด้วยโซลูชันการใช้เม็ดสารเย็บ
แนวโน้มในการประหยัดวัสดุนั้นสูงมาก ตัวอย่างเช่น การใช้การคำนวณสำหรับการใช้งานทั่วไปที่แผงด้านข้างซึ่งมีจุดเชื่อม 54 จุดที่ประตูหน้า และจุดเชื่อม 44 จุดที่ทางเข้าประตูหลัง รวมการเชื่อมทั้งหมด 98 จุด เมื่อคุณใช้การทาแบบต่อเนื่องทั่วไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ปริมาณวัสดุที่ใช้ทั้งหมดจะเท่ากับ 38 ลบ. ซม. เมื่อคุณใช้เม็ดสารเย็บติดที่มีช่องว่าง 12 มม. คุณจะประหยัดวัสดุได้ถึง 0.0848 ลบ. ซม. ต่อจุดเชื่อม เมื่อมีรอยเชื่อม 98 จุดคุณจะประหยัด 8.3 ลบ. ซม. ต่อแผงด้านข้าง ซึ่งทำให้ประหยัดวัสดุได้ 22%
Material savings with stitch bead
ความเป็นไปได้ในการประหยัด - การใช้งานเม็ดสารเพื่อเย็บ
| ตัวอย่างการคำนวณ | |
|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางเม็ดสาร | 3 มม. |
| ช่องว่างของกาว | 12 มม. |
| การประหยัดวัสดุต่อจุด: | 0.15 ซม. * 0.15 ซม. * 3.14 * 1.2 ซม. = 0.0848 ลบ. ซม. |
| การประหยัดวัสดุต่อแผงด้านข้าง (จุดเชื่อม 98 จุด): | 98 * 0.0848 ลบ. ซม. = 8.3 ลบ. ซม. |
| การประหยัดวัสดุต่อตัวถังรถ: | 2*8.3 ลบ. ซม. = 16.6 ลบ. ซม. |
| การประหยัดวัสดุต่อวัน (ตัวถังรถยนต์ 1000 คัน): | 16.6 ลบ. ซม. * 1.355 ก./ลบ. ซม. = 22.5 กก. |
| ประหยัดค่าใช้จ่ายต่อวัน: | 22,5 กก. * 14 €/กก. = 315 € (แผงด้านข้างเท่านั้น) |
| ประหยัดต้นทุนต่อปี: | 315 € * 225 = ca. 70.875 € (แผงด้านข้างเท่านั้น) |
ความท้าทายในกระบวนการการใช้เม็ดสารเพื่อเย็บ: ความเร็วหุ่นยนต์และความยืดหยุ่น
ข้อดีของเม็ดสารเย็บติดในการต่อเชื่อมแบบไฮบริดนั้นยอดเยี่ยมเมื่อเทียบกับการใช้งานทั่วไปการเย็บติดแบบต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามมีความท้าทายที่สำคัญในกระบวนการใช้งานเกี่ยวกับความเร็วของหุ่นยนต์และความยืดหยุ่นในการใช้งาน สายการผลิตที่มีปริมาณสูงจำเป็นต้องใช้ความเร็วหุ่นยนต์ถึง 500 มม./ วินาทีและอื่นๆ ในขณะเดียวกันรูปทรงรถก็มีความซับซ้อนมากขึ้น ต้องกำหนดขนาดเม็ดสารและช่องว่างได้อย่างอิสระ และต้องใช้งานได้อย่างแม่นยำและน่าเชื่อถือกับชิ้นส่วนรถยนต์ แต่เวลาในการสลับการทำงานระหว่างหุ่นยนต์ การควบคุมระบบ และตัวจ่ายจะหน่วงเวลาการตอบสนองของเข็มวาล์วที่เปิดและปิดหัวฉีด นี่คือจุดที่ระบบการใช้งานทั่วไปถึงขีดจำกัด
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
ตัวอย่าง: เวลาที่ต้องใช้ในการสลับที่ความเร็วหุ่นยนต์ 350 มม./วินาที:
- 34.2 มิลลิวินาทีที่การทาหรือช่องว่าง 12 มม.
- 28.5 มิลลิวินาทีที่การทาหรือช่องว่าง 10 มม.
- 22.8 มิลลิวินาทีที่การทาหรือช่องว่าง 8 มม.
สอนผ่านการควบคุมหุ่นยนต์
ในระบบการจ่ายแบบอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ การใช้เม็ดสารเย็บติดจะต้องมีการตั้งโปรแกรมผ่านทางตัวควบคุมหุ่นยนต์โดยการป้อนความยาวเม็ดสารและความยาวของช่องว่างด้วยตนเอง เวลาการสลับต้องตรงกับความเร็วของหุ่นยนต์ มิฉะนั้นความยาวเม็ดสารและความยาวของช่องว่างจะไม่เทียบเท่าตามข้อมูลจำเพาะเป็น มม. ซึ่งต้องใช้ความพยายามในการตั้งโปรแกรมสูง จึงส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายสูงขึ้น
เข้าใจลักษณะผ่านการควบคุมระบบ
ระบบการจ่ายกาวอุตสาหกรรมสมัยใหม่จากกลุ่มผลิตภัณฑ์ SCA ของ Atlas Copco มีซอฟต์แวร์พิเศษสำหรับการใช้เม็ดสารเพื่อเย็บ ความยาวของเม็ดสารและช่องว่างจะป้อนลงในระบบควบคุมการใช้งานได้โดยตรง การควบคุมหุ่นยนต์จะเริ่มต้นการทาด้วยสัญญาณ “เปิดตัวจ่าย” เท่านั้น ตัวควบคุมจะทริกเกอร์วาล์วได้ด้วยตนเองตามความยาวของเม็ดสารและช่องว่าง และความเร็วหุ่นยนต์ที่ระบุ การส่งข้อมูลกลับจะดำเนินการผ่านตัวตรวจจับตำแหน่งและรวมในการคำนวณด้วย ตัวตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์จะควบคุมความเร็วในการทา สัญญาณเริ่มต้น และเส้นทางหุ่นยนต์ได้เท่านั้น สัญญาณอื่นๆ ทั้งหมดสำหรับตัวจ่ายจะจัดการภายในการควบคุมการทา
ประโยชน์ของการตั้งโปรแกรมโดยใช้ซอฟต์แวร์:
- ตรวจสอบเวลาการสลับโดยอัตโนมัติ
- ทริกเกอร์วาล์วตัวจ่ายได้แม่นยำ
- ความยืดหยุ่นสูง: ทำได้สูงสุด 128 ลำดับ (เม็ดสารและช่องว่าง) ภายใต้โปรแกรมเดียว
- ความพยายามในการตั้งโปรแกรมต่ำ และมีความผิดพลาดของผู้ควบคุมต่ำ
ตัวอย่างกรณี: การใช้เม็ดสารเย็บติดที่ความเร็วสูง
ผู้ผลิตรถยนต์ในเอเชียตัดสินใจที่จะรวมการเชื่อมต่อด้วยกาวความแข็งแรงสูงเข้ากับการเชื่อมอัดในเฟรมด้านใน เฟรมส่วนพื้น โพรงตรงกลาง แผงหน้าปัด และซุ้มล้อของแพลตฟอร์มรถยนต์ใหม่ เป้าหมายคือการปรับปรุงความแข็งแรง ความทนทานต่อการชน และประสบการณ์การขับขี่โดยรวม การตรวจสอบภายในแสดงให้เห็นว่าลักษณะการขับขี่ของรถยนต์มีการปรับปรุงขึ้นอย่างมากด้วยการใช้กาวใต้ตัวถังมากถึง 50 เมตร การเชื่อมกาวในรูปแบบตะเข็บได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นรูปแบบการใช้งานที่เหมาะที่สุดสำหรับความท้าทายในการต่อเชื่อมนี้ ซึ่งจะทำให้เกิดการกระจายอย่างกว้างขวางระหว่างจุดเชื่อมที่กลุ่มใต้ตัวถังโดยไม่เกิน 70 เมตร
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
ความต้องการของ OEM คือความเร็วหุ่นยนต์อย่างน้อยอยู่ที่ 500 มม./ วินาทีโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพการจ่ายกาวและความน่าเชื่อถือของกระบวนการ สำหรับลูกค้ารายนี้ Atlas Copco ได้พัฒนาเครื่องจ่ายกาวแบบพิเศษเพื่อสร้างกระบวนการความเร็วสูงที่เชื่อถือได้ตามความต้องการของลูกค้า โซลูชั่นนี้เป็นเครื่องจ่ายกาวแบบนิวแมติกที่มีกระบอกสูบทำงานคู่และวาล์วลมสลับได้อย่างรวดเร็ว Atlas Copco ได้ออกแบบใหม่และขยายช่องเปิดวาล์วเพื่อเพิ่มความเร็วของฝีเข็ม ลมสามารถไหลออกได้เร็วขึ้นเมื่อเปิดและปิดหัวฉีด ในปัจจุบัน OEM ในเอเชียใช้ระบบ Atlas Copco กว่า 100 ระบบในสายการผลิตตัวถังรถ และกำลังร่วมมือกับ Atlas Copco เพื่อเพิ่มความเร็วหุ่นยนต์ให้มากขึ้น
สรุป: เหตุใดคุณจึงควรลงทุนกับโซลูชันการใช้เม็ดสารเย็บ
การใช้เม็ดสารเย็บเป็นวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงในการต่อเชื่อมแบบไฮบริด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับการเชื่อมเป็นจุด ด้วยการประหยัดวัสดุได้ถึง 20% จึงช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้เป็นอย่างชัดเจน อีกทั้งยังมีข้อดีอื่นๆ อีกมากมายที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิผล ความปลอดภัย และคุณภาพของคุณ รวมถึงช่วยลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของอีกด้วย แต่ความเร็วของหุ่นยนต์อาจเป็นความท้าทายในกระบวนการทา เมื่อพิจารณาถึงความต้องการที่สูงจากอุตสาหกรรมนี้ ระบบการจ่ายทั่วไปจำนวนมากก็มีข้อจำกัด Atlas Copco ได้พัฒนาตัวจ่ายความเร็วสูงแบบพิเศษเพื่อทำความเร็วหุ่นยนต์ที่ 500 มม./ วินาทีและอื่นๆ ได้อย่างน่าเชื่อถือ ในเวลาเดียวกัน ซอฟต์แวร์เฉพาะก็ช่วยลดความยุ่งยากในการตั้งโปรแกรมลงได้อีกด้วย
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับนวัตกรรมโซลูชันการจ่ายกาวของเราสำหรับการประกอบตัวถัง
