Normal yapıştırma bağlantısına kıyasla sağlanan %20'den fazla malzeme tasarrufu, kesikli uygulamanın çok sayıda avantajından yalnızca biridir. Toplam sahip olma maliyetinizi düşürürken, hibrit birleştirme işleminizin verimliliğini, güvenliğini ve kalitesini bir üst seviyeye nasıl taşıyabileceğinizi öğrenin.
Hibrit birleştirme teknolojisi, Hafif ve çok malzemeli tasarım çağında, otomotiv kaporta atölyelerinde önemli bir trend haline gelmiştir. Hibrit birleştirme uygulamasında, yapısal birleştirme amaçlı bağlama kuvveti yüksek yapıştırıcılar, punta kaynağı, sıvayarak delme yöntemiyle bağlama veya kendiliğinden delen perçinleme gibi birleştirme yöntemleriyle birlikte kullanılır. Bu sayede önemli avantajlar sağlanır:
- Daha yüksek yapısal mukavemet ve rijitlikle daha iyi sürüş özellikleri ve daha yüksek çarpışma güvenliği
- Bağlantı bölgesinde daha iyi korozyon direnci
- Bağlama kuvveti yüksek yapıştırıcılar sayesinde kaynak noktası sayısı azaltılabilir
Squeeze-out of adhesive at weld spots
Hibrit birleştirmenin zorlukları
Yapıştırıcı uygulamasının diğer birleştirme teknikleriyle bir arada kullanılması çok sayıda zorluk doğurur. Kaynak veya perçin noktalarında yapıştırıcı malzeme dışarı taşabilir. Bu durumda hem malzeme israfı hem de yeniden işleme ihtiyacı ortaya çıkar. Punta kaynağıyla birlikte kullanıldığında, kaynak ısısı yapıştırıcının yapısını bozar ve buna bağlı zehirli duman salımına neden olabilir. Bununla beraber daha yüksek kaynak akımı gerektirir ve sistemin kaynak süresi uzar. Yaygın uygulama hataları şunlardır:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- Taşma: Kaynak veya perçin noktalarında yapıştırıcı malzeme dışarı taşar. Bu nedenle KTL banyosu kirlenir ve hem yeniden işlem gerekir hem de malzeme israf edilir.
- Bozulup akma: Yapıştırıcının yapısı punta kaynağının ısısı nedeniyle bozulursa yapıştırıcı ek yerinden dışarı akabilir. Bu durumda korozyon meydana gelebilir ve bağlantı bölgeleri zayıflayabilir.
Sorun çözen kesikli yapıştırma uygulaması
Kesikli yapıştırma uygulaması, kaynak noktalarının ısıya maruz kalan bölgelerinde malzeme boşlukları oluşturur.
Atlas Copco, bu zorlukları çözmek amacıyla özellikle hibrit birleştirme için geliştirilmiş bir uygulama biçimi sunmaktadır. Kesikli yapıştırma olarak adlandırılan uygulama, kaynak bölgelerinde belirlenmiş malzeme boşlukları bırakır. Bu boşluklar çok sayıda avantaj sağlar:
- Yapıştırıcı malzeme ve maliyet tasarrufu sağlar
- Hassas uygulama sayesinde kaynak noktalarında malzeme taşmasına bağlı yeniden işlem gerekmez
- Nokta kaynağıyla birlikte kullanıldığında zehirli duman ortaya çıkmaz; böylece hava emme sistemi gereksinimini ortadan kaldırır
- Daha az yapıştırıcının kullanılması ağırlığı ve buna bağlı olarak CO2 emisyonlarını azaltır
Kesikli kaynak uygulamasıyla %22'ye kadar malzeme tasarrufu sağlanabilir
Büyük malzeme tasarrufu sağlamak mümkündür. Örneğin ön kapı girişinde 54, arka kapı girişinde 44 olmak üzere toplam 98 kaynak noktası içeren tipik bir yan panel uygulamasında sağlanabilecek tasarrufu hesaplayalım. 3 mm çapında kesintisiz yapıştırıcı uyguladığınızda, kullanılan malzeme hacmi toplamda 38 cm³ olur. 12 mm boşluklu yapıştırma uyguladığınızda, kaynak noktası başına 0,0848 cm³ malzeme tasarrufu elde edersiniz. Bu da 98 kaynak noktasında, yan panel başına 8,3 cm³ tasarrufa, yani %22 oranında malzeme tasarrufuna tekabül eder.
Material savings with stitch bead
Tasarruf potansiyeli - kesikli yapıştırma uygulaması
| Hesaplama örneği | |
|---|---|
| Yapıştırıcı çapı | 3 mm |
| Yapıştırma boşluğu | 12 mm |
| Nokta başına malzeme tasarrufu: | 0,15 cm * 0,15 cm * 3,14 * 1,2 cm = 0,0848 cm³ |
| Yan panel başına malzeme tasarrufu (98 kaynak noktası): | 98 * 0,0848 cm³ = 8,3 cm³ |
| Araç gövdesi başına malzeme tasarrufu: | 2*8,3 cm³ = 16,6 cm³ |
| Günlük malzeme tasarrufu (1000 araç gövdesi): | 16,6 cm³ * 1,355 g/cm³ = 22,5 kg |
| Günlük tasarruf: | 22,5 kg * 14 €/kg = 315 € (yalnızca yan paneller) |
| Yıllık tasarruf: | 315 € * 225 = yaklaşık 70.875 € (yalnızca yan paneller) |
Kesikli kaynak uygulamasının zorlukları: robot hızı ve esnekliği
Kesikli yapıştırma uygulaması, hibrit birleştirme işlemlerinde sürekli yapıştırma uygulamasına kıyasla çok büyük avantajlar sağlar. Ancak robot hızı ve uygulama esnekliği bakımından önemli zorluklar barındırır. Yüksek hacimli üretim hatları, robot hızının 500 mm/sn ve üzerinde olmasını gerektirir. Aynı zamanda otomobil geometrileri de gitgide daha karmaşık hale gelmektedir. Bu koşullarda yapıştırıcı dikişi ve boşluk boyutlarının serbestçe belirlenebilmesi ve araç parçasına hem hassas hem de güvenilir şekilde uygulanabilmesi gerekir. Ancak robot, sistem kontrol ünitesi ve uygulama ünitesi arasındaki anahtarlama süreleri, nozulu açan ve kapatan valf iğnesinin tepkisini geciktirir. Yaygın olarak kullanılan uygulama sistemlerinin hızını sınırlayan faktör budur.
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
Örnek: 350 mm/sn robot hızı için gereken anahtarlama süreleri:
- 12 mm uygulama veya boşlukta 34,2 msn
- 10 mm uygulama veya boşlukta 28,5 msn
- 8 mm uygulama veya boşlukta 22,8 msn
Robot kontrol ünitesi üzerinden öğretme
Endüstriyel yapıştırıcı uygulama sistemlerinin çoğunda, dikiş uzunluğu ve boşluk uzunluğu elle girilerek yapıştırıcı uygulamasının robot kontrol ünitesi üzerinden programlanması gerekir. Ayrıca anahtarlama süresinin robot hızına uygun olması gerekir; aksi halde dikiş ve boşluk uzunluklarının mm değeri teknik özelliklere uygun olmaz. Bu amaçla, maliyetleri yükselten ciddi bir programlama çalışması yürütülmelidir.
Sistem kontrolünde uygulama
Atlas Copco'nun SCA ürün serisine dahil olan modern endüstriyel yapıştırıcı uygulama sistemleri, kesikli yapıştırma uygulamaları için özel bir yazılım sunar. Dikiş ve boşluk uzunlukları doğrudan uygulama kontrol sistemine girilebilir. Robot kontrol ünitesi, uygulamayı yalnızca "uygulama ünitesi açık" sinyaliyle başlatır. Kontrol ünitesi, belirlenen dikiş ve boşluk uzunluklarına ve robot hızına göre valfi bağımsız olarak tetikler. Geri bildirim bir konum sensörüyle sağlanır ve hesaplamaya dahil edilir. Robot programcısının yalnızca uygulama hızını, başlangıç sinyalini ve robotun izleyeceği yolu kontrol etmesi yeterlidir. Tüm diğer uygulama ünitesi sinyalleri kontrol ünitesi tarafından yönetilir.
Yazılım tabanlı programlamanın avantajları:
- Anahtarlama sürelerinin otomatik olarak belirlenmesi
- Uygulama ünitesi valfinin tam zamanında tetiklenmesi
- Yüksek esneklik: Tek programda 128'lik bir işlem dizisi (dikiş ve boşluk) oluşturulabilir
- Düşük programlama işçiliği ve düşük operatör hatası riski
Örnek uygulama: Yüksek hızlı kesikli dikiş
Asyalı bir otomotiv üreticisi, yeni bir otomobil platformunun gövde, alt şasi, egzoz tüneli, göğüs paneli ve çamurluk bölümlerinde nokta kaynağıyla birlikte yüksek bağlama kuvvetine sahip yapıştırıcı kullanmaya karar verdi. Bu uygulamayla rijitliğin, çarpışma direncinin ve genel sürüş deneyiminin iyileştirilmesi hedefleniyordu. Üreticinin yaptığı inceleme, alt şaside 50 metreye kadar yapıştırıcı kullanıldığında otomobilin sürüş davranışının önemli ölçüde geliştiğini gösterdi. Böylece kesikli yapıştırma uygulaması, bu birleşme işlemi için en uygun çözüm olduğunu kanıtlamış oldu. Alt şasi grubundaki kaynak noktaları arasında, 70 metrelik optimum seviyeyi aşmayan geniş bir dağılım sağladı.
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
Orijinal ekipman üreticisinin beklentisi uygulama kalitesinden ve işlem güvenilirliğinden ödün vermeden, en az 500 mm/sn'lik bir robot hızının sağlanmasıydı. Atlas Copco, bu müşterinin gereksinimlerine uygun şekilde, güvenilir yüksek hızlı proses sağlamak için özel bir uygulama ünitesi geliştirdi. Müşterinin ihtiyaç duyduğu çözüm, çift etkili silindirli, son derece hızlı anahtarlama sağlayan hava valflerine sahip pnömatik bir uygulama ünitesiyle sağlandı. Atlas Copco, iğne vuruşunu hızlandırmak için valf açıklıklarını yeniden tasarladı ve genişletti. Nozul açılıp kapatılırken havanın daha hızlı tahliye olması sağlandı. Asyalı orijinal ekipman üreticisi, artık kaporta üretim hattında 100'den fazla Atlas Copco sistemi kullanıyor ve robot hızını daha da artırmak için Atlas Copco ile çalışmaya devam ediyor.
Özet: Kesikli kaynak çözümüne yatırım yapmak için gerekçeler
Kesikli yapıştırma, özellikle punta kaynağı ile birlikte kullanıldığında, hibrit birleştirme işlemlerinde karşılaşabileceğiniz sorunları çözer. %20'ye varan malzeme tasarrufunun yanı sıra üretkenliğinizi, güvenliğinizi ve kalitenizi artıran, toplam sahip olma maliyetinizi düşüren çok sayıda avantajla birlikte önemli maliyet tasarrufu sağlanabilir. Ancak uygulama sırasında robot hızı sorunuyla karşılaşılabilir. Sektörün üst seviyedeki gereksinimleri nedeniyle, yaygın olarak kullanılan uygulama sistemlerinin çoğunda sınırlar zorlanmaktadır. Atlas Copco, 500 mm/sn ve üzeri robot hızlarına güvenilir bir şekilde erişmek için yüksek hızlı özel bir uygulama ünitesi geliştirmiştir. Özel yazılım sayesinde programlama ihtiyacı da azalır.
Gövde atölyesi için yenilikçi yapıştırıcı uygulama çözümlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinin
