Stavba strojov
Stavba strojov a dodávka presných nosných rámov do 0,01 mm pre vysokorýchlostné linky.
Výskum: Jaroslav Miklušák z MECASYS & Ján Habovštiak & Jozef Medvecký, Pavol Gužik z MECASYS Design Labs
Zhrnutie
Stavba strojov a výroba presných nosných rámov pre vysokorýchlostné linky požadovaných rozmerov s kritickým parametrom tolerancie maximálnej odchýlky 0,01 mm.
Požadovaná extrémne malá odchýlka je nevyhnutná pre dosiahnutie kvality výsledného produktu. MECASYS starostlivým plánovaním a tiež optimalizáciou všetkých technologických postupov zabezpečil, aby každý jeden krok v tomto procese prispievali k dosiahnutiu dokonalej presnosti každej časti výsledného produktu.
Pri výrobe nosných rámov pre vysokorýchlostné linky je kľúčové dosiahnuť extrémne presné rozmery. Aj malé odchýlky môžu mať vplyv na celkový výkon a spoľahlivosť systému. Je zásadne dôležité navrhnúť výrobný proces tak, aby minimalizoval chyby a zabezpečil konzistentnú kvalitu rámov.
Navrhnúť technologický postup zvárania, tepelného spracovania a 5AX CNC obrábania je náročná úloha. Dôležité je každý krok presne synchronizovať a optimalizovať na dosiahnutie požadovanej presnosti do 0,01 mm. Zabezpečiť, aby sa jednotlivé technológie (zváranie, tepelné spracovanie, obrábanie) dokonale dopĺňali a spolupracovali, je kľúčové. Hlavným cieľom je vytvoriť nosné rámy, ktoré budú spĺňať požadovanú presnosť a odolnosť. Overenie funkčných rozmerov a kvality je kritickým bodom pre zabezpečenie dokonale bezchybného chodu vysokorýchlostných liniek.
Popis problému
Zásadne dôležitým faktorom pri výrobe nosných rámov pre vysokorýchlostné linky je dosiahnutie extrémnej presnosti do 0,01 mm. Aj malé odchýlky môžu mať kritický vplyv na celkový výkon vysokorýchlostnej linky a spoľahlivosť komplexného systému určenej funkcie linky. Presnosť a konzistentnosť sú nesmierne dôležité, pretože aj minimálne nepresnosti môžu spôsobiť vážne následky z hľadiska funkčnosti a bezpečnosti systému vysokorýchlostnej linky.
Okrem 5AX CNC obrábania je dôležité zohľadniť aj tepelné spracovanie materiálu. Tepelné spracovanie ovplyvňuje mechanické vlastnosti materiálu, ako je tvrdosť, pevnosť a odolnosť voči opotrebeniu. Správne tepelné spracovanie môže minimalizovať deformácie a zlepšiť celkovú kvalitu nosných rámov. Výroba nosných rámov pre vysokorýchlostné linky je teda komplexný proces, ktorý vyžaduje precízne plánovanie, optimalizáciu technologických postupov a starostlivé dodržiavanie tolerancií. Každý krok v tomto procese musí prispievať k dosiahnutiu požadovanej presnosti do 0,01 mm, aby sa zabezpečila bezchybná funkčnosť vysokorýchlostných liniek.
Nosné rámy pre vysokorýchlostné linky musia vždy spĺňať extrémne malé tolerancie, ktoré všeobecne zabezpečujú bezchybný chod celého systému.
Neoddeliteľnou súčasťou technologického postupu pre dosiahnutie tolerancie požadovanej presnosti výroby presných nosných rámov a komponentov pre vysokorýchlostné linky je 5AX CNC obrábanie. Táto moderná metóda výroby najkvalitnejších výrobkov dosahuje vysokú presnosť a opakovateľnosť výsledkov. Je kľúčová pri výrobe komplexných dielcov a umožňuje vytváranie komplexných geometrických tvarov, ktoré nie je možné realizovať výrobou na
klasických konvenčných frézach. 5-osé obrábanie zahŕňa efektívne
spracovanie tvarovo náročných súčiastok, skrátenie výrobného cyklu a zachovanie vysokých štandardov kvality a presnosti. Tento postup je široko využívaný v priemysle a najmä pri výrobe leteckých a automobilových komponentov. V kontexte výroby táto 5AX CNC moderná technológia umožňuje obrábanie z viacerých uhlov a umiestnenie nástroja v rôznych osiach, čoho výsledkom sú komplexné tvary a presné rozmery. 5-osé CNC stroje sú schopné obrábať v troch lineárnych osiach (X, Y, Z) a dvoch rotačných osiach (A,C).
Riešenie
V predprojektovej fáze pred začiatkom činnosti realizácie, MECASYS dôkladne analyzovali nielen konkrétne požiadavky klienta a predložené podklady, ale tiež identifikovali jeho skryté očakávania.
Analýzou existujúceho stavu a podkladov klienta, MECASYS následne komplexnou unifikáciou jednotlivých procesov optimalizovali technologické postupy a cykly realizácie nosných rámov pre vysokorýchlostné linky s cieľom dosiahnutia vyššej efektivity, produktivity a kvality výroby nielen so zreteľom na bezpečnosť a úsporu nákladov, ale aj zohľadnením ďalších dôležitých aspektov.
MECASYS navrhli a realizovali technologický postup zvárania, tepelného spracovania, 5AX CNC obrábania a overenia funkčných rozmerov s dosiahnutím požadovanej presnosti do 0,01 mm s finálnou povrchovou úpravou a s validáciou dosiahnutých parametrov s klientom pred exportom zrealizovaného výsledku projektu nosných rámov pre vysokorýchlostné linky.
Pred prvou fyzickou realizačnou fázou MECASYS navrhol zvárací postup, následne aplikovaný realizáciou a spôsobom z predošlých vlastných výskumov z MECASYS Labs, ktoré dlhodobo systematicky zbierali nielen z oblasti domáceho trhu, ale aj počas participácie či celkovej realizácie projektov z celého sveta a overených výrobnotechnických a obchodných skúseností z oblasti priemyselnej automatizácie.
Následne po zváraní bolo tepelným spracovaním zabezpečené zlepšenie mechanických vlastností materiálu vyrábaných nosných rámov a dosiahnuté potrebné štruktúrne a celkové vlastnosti polotovaru výrobku.
K realizácii a dosiahnutiu kritického parametra tolerancie maximálnej odchýlky do 0,01 mm, čo je extrémne malá tolerancia bol aplikovaný postup výroby pomocou moderného 5AX CNC obrábacieho centra. Výberom vhodného stroja s možnosťou 5-osého frézovania bolo zabezpečené dosiahnutie požadovanej presnosti. Dosiahnuť presnosť do 0,01 mm technológiami brúsenia, rezania či hĺbenia nebolo v tomto prípade optimálnym technologickým postupom.
Overenie presnosti dosiahnutia kritickej tolerancie maximálnej odchýlky Mecasys zabezpečili veľmi presnou a precíznou 3D súradnicovou technológiou, spôsobom CMM merania. (Coordinate Measuring Machine) CMM meranie, meria body priamo na povrchu súčiastky a následne analyzuje tieto namerané dáta. Týmto spôsobom bola zabezpečená extrémna presnosť počas výroby nosných rámov pre vysokorýchlostné linky. Finálny proces úpravy realizovaný procesom mokrého farbenia striekaním.
Pred exportom prebehla validácia dosiahnutých parametrov s klientom formou výstupu z procesu CMM merania. Report, certifikát a digitálny model s dokumentáciou s možnosťou 2D a 3D modelu sú nevyhnutnou súčasťou tohto procesu a preukazujú dosiahnutú precíznu presnosť každého realizovaného produktu. CMM meranie je vhodná a žiadaná technológia merania aj pri špičkovo kvalitných a presných výrobkoch s požadovanou presnosťou IT4.
Výsledky a prínosy
Zvoleným 5-osým frézovaním zváraných a tepelne spracovaných obrobkov, bola dosiahnutá perfektná požadovaná precízna presnosť produkovaných prípravkov.
Dodané nosné rámy s finálnou úpravou povrchu pre vysokorýchlostné linky spĺňali požadovanú presnosť a MECASYS sa postarali aj o dôkladné a bezpečné balenie, čím zabezpečil ochranu dodávaných rámov počas prepravy.
Výhodou pre klienta je tiež dodaný CMM report, certifikát presnosti merania, ktorý švajčiarskemu klientovi šetrí čas a financie z hľadiska vstupu pri montáži z dôvodu možnosti vynechania kontroly kvality po doručení. Klient tiež môže kedykoľvek v budúcnosti zadať opakovanú požiadavku, ktorá bude zrealizovaná a dodaná vo veľmi krátkom čase.
Záver
maximálnej tolerancie odchýlky do 0,01 mm bolo Švajčiarsko. MECASYS analyzovali existujúci stav a podklady klienta, navrhli zvárací postup, tepelné spracovanie, CNC obrábanie a CMM meranie.
Realizácia návrhu bola pomocou 5AX CNC obrábacieho centra a výsledky boli overené CMM meraním. Dosiahnuté parametre boli následne validované s klientom.
Finálna povrchová úprava zrealizovaná mokrým farbením, striekaním a dôkladné a bezpečné balenie pre export klientovi, ktorému MECASYS realizovali požiadavku viacerými modernými technológiami a to všetko na jednom mieste v Oravskej Polhore. Presnosť do 0,01 mm bola kľúčovým a rozhodujúcim faktorom!
Žiadna časť tejto publikácie nesmie byť reprodukovaná v akejkoľvek forme alebo akýmikoľvek prostriedkami, elektronickými, mechanickými, fotokopírovacími, nahrávacími, skenovaním alebo inak, uložená v systéme vyhľadávania, s výnimkou prípadu písomného súhlasu majiteľa práv. Žiadosť o povolenie je potrebné adresovať spoločnosti: MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slovensko.
Všetky práva vyhradené, vrátane práva na rozmnožovanie vcelku alebo čiastočne alebo v akejkoľvek forme. Niektoré prvky obsiahnuté v tejto publikácii môžu byť použité na základe licencie od tretích strán a môžu podliehať ďalším obmedzeniam používania.
Máte záujem o viac prípadových štúdií a ďalších informácií?
Zanechajte nám svoj kontakt a my vám obratom pošleme všetky naše prípadové štúdie na stiahnutie v pdf v jednom balíku.
Prípadová štúdia: Stavba strojov
Prípadová štúdia: Automatizované zariadenie
Prípadová štúdia: Jednoúčelové zariadenie
Prípadová štúdia: Pneumatická automatizácia
Prípadová štúdia: Kompletné meracie riešenie
Prípadová štúdia: Vibračné prípravky
Referencie
AAH Plastics
Firma AAH Plastics nás oslovila s potrebou vyvinúť, skonštruovať a implementovať montážne zariadenie priamo do vstrekovacieho lisu, ktorého úlohou bude automatizovaná montáž kovových bushingov do plastového dielu.
Eurostyle Systems France
Spoločnosť Eurostyle Systems nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať kontrolný prípravok pre zabezpečenie procesu výroby na základe požiadaviek a špecifikácie zákazníka.
Air International Thermal
Spoločnosť Air International Thermal nás oslovila s požiadavkou na vývoj, návrh a realizáciu zariadenia na predohrev vrtule dúchadla klimatizačného systému motorového vozidla v mieste, kde sa lisuje os elektrického motora.
Jasplastik
Spoločnosť Jasplastik nás oslovila s požiadavkou vytvoriť jednoúčelové zariadenie na spájanie dvoch PVC dielov pomocou ultrazvuku.
Magna Slovteca
Spoločnosť Magna Slovteca nás oslovila s potrebou návrhu a výroby vibračných prípravkov pre svoj vlastný interný vývoj a testovanie stability konštrukcie spätných zrkadiel.
ITW Automotive
ITW Automotive nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať zariadenie, ktorého úlohou bude meranie a vyhodnocovanie pohybových síl zmontovaných komponentov. Vďaka tejto automatizácii sa urýchli výrobný proces a zabezpečí opakovateľnosť procesu.
Novares
Firma Novares nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať kompletnú sadu kontrolných prípravkov pre zabezpečenie procesu výroby na základe požiadaviek a špecifikácie zákazníka.
SAS Automotive
Firma SAS Automotive nás oslovila s potrebou vyvinúť, skonštruovať a implementovať strihacie zariadenie do existujúcej linky, ktorého úlohou bude automatizované vystrihávanie plastových úchytov v palubnej doske pre projekt VW, AUDI a Porsche.
Thermoplastik
Spoločnosť Thermoplastik nás oslovila s potrebou návrhu a výroby trhacích prípravkov pre svoj vlastný interný vývoj a testovanie plastových výliskov.
UPT
Spoločnosť UPT nás oslovila s požiadavkou vytvoriť elektrický rozvádzač pre projekt pasivačnej linky. Úlohou rozvádzača bude napájanie výhrevných telies a ich regulácia vzhľadom na teplotu a výšku hladiny kvapaliny.
Eurostyle Systems - Slovakia
Spoločnosť Eurostyle Systems nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať merací prípravok, ktorý by zefektívnil a automatizoval výrobu.
Inalfa Roof Systems
Firma Inalfa Roof Systems Slovakia nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať zariadenie, ktorého úlohou bude pomocou skenovacieho systému kontrolovať použitie správnych chemických prípravkov určených pre konkrétne diely a s nimi spojené pracovné postupy.
Nanogate
Firma Nanogate nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať merací prípravok, ktorý by jej pomohol efektívnejšie vyrábať potrebné komponenty.
RAMA BOHEMIA
Firma RAMA BOHEMIA nás oslovila s potrebou vyvinúť a skonštruovať jednoúčelové zariadenie, ktorého úlohou bude lepenie obojstranne lepiacej pásky na PVC diel. Vďaka tomuto zariadeniu by mohli docieliť opakovateľnú presnosť a vyššiu kvalitu nalepenia pásky.