Sztuczna inteligencja w spawalnictwie

>> środa, 30 grudnia 2009

Obecnie we wszystkich dziedzinach przemysłu o postepie decydują innowacje technologiczne. Tak samo spawalnictwo wykorzystuje nowoczesne roboty. W każdym względzie stanowią one duże udogodnienie. Niestety, nie należą one do urządzeń tanich. Na targach w Essen swoją premierę miało najnowsze urządzenie firmy Panasonic - robot Standard Cell wraz z całym stanowiskiem pracy uzbrojony w stół obrotowy oraz komplet zabezpieczeń.
Ten robot spawalniczy był już testowany w Wielkiej Brytanii. Kiedy trafi na nasz rynek? Prawdopodobnie niebawem. Niestety, cena nie należy do najniższych. Tymczasem na naszym rynku dostępne są stosunkowo nowe modele robotów produkowanych przez firmę Panasonic. Mowa o robocie VR-006 CE III oraz jego mniejszym, choć niezwykle skutecznym odpowiedniku VR-004. W obu przypadkach trafiły na nasz rynek stosunkowo niedawno. Jakie są główne zalety pracy z robotem? Możemy je rozpatrywać w trzech aspektach: powtarzalności, wysokiej jakości oraz co najistotniejsze - wydajności średnio o 70-80%, biorąc pod uwagę czas spawania w zestawieniu do czasu pracy półautomatem. W przypadku VR-006 CE III, prędkość pomiędzy spoinami wynosi 2 m/s. VR-004 to model mniejszy, posiadający mniejszy zasięg roboczy. Jest za to bardzo wygodny. Atutem robotów jest wbudowane źródło prądu, łatwość w programowaniu, możliwość ponownego zajarzenia łuku, zaś w przypadku przerwy w dostawie prądu, robot zapamiętuje pozycję, w której pracował. Stanowiska zrobotyzowane, na przykładzie Standard Cell są niezbędne w skomplikowanych procesach łączenia.

Nie są to urządzenia tanie, ale na pewno warto w nie inwestować z punktu widzenia polepszenia jakości i wydajności. Taka inwestycja zwróci się po 2-3 latach. Można poza tym pomyśleć o leasingu takiego urządzenia. Szczególnie takie właśnie rozwiązania powinni mieć na uwadze właściciele małych i średnich przedsiębiorstw, którzy poprzez uzyskiwanie wysokich jakości i wydajności chcą w jakiś sposób zaistnieć na rynku.

Roboty mają swój udział przede wszystkim w produkcjach wielkoseryjnych o niewielkich gabarytach. W przemyśle motoryzacyjnym praca robota jest po prostu niezbędna. Jednak czy ekspansja sztucznej inteligencji może zagrozić pracującym na stanowiskach spawacza, kadrom? Z jednej strony jest to na pewno jakieś zagrożenie. Jednak nad pracą robota musi czuwać człowiek. Tak czy inaczej ludzki potencjał musi odegrać więc w całym procesie znaczącą rolę.
Inna kwestia to jakość półfabrykatów, które często okazują się być zwykłymi bublami, dla których nowoczesne metody pracy robotem są zbyt skomplikowane.

Czytaj dalej...

Cięcie laserowe

>> środa, 16 grudnia 2009

Cięcie laserowe jest obecnie bardzo często stostosowane w przemyśle. Jest to jedna z metod termicznego oddzielania materiału. Rozdzielanie materiału może następować w trzech rodzajach, poprzez: sublimację, topienie, wypalanie. Najczęściej stosowana jest kombinacja trzech rodzajów do oddzielania materiału. Laser przecina metal poprzez stopienie materiału w skupionej wiązce. Może to w powodować utwardzanie krawędzi będących w obszarze oddziaływania temperatury pochodzącej ze spalania. W wielu sytuacjach ten efekt może być jak najbardziej korzystny i porządany. Ma to miejsce w wypadku, gdy element wychodzący spod wiązki lasera jest już produktem finalnym i nie wymaga dodatkowej obróbki krawędzi a w każdym razie nie będzie już później poddawany obróbce mechanicznej, jak np.: zaginanie, formowanie. Cechą ciecia laserowego jest punktowe wprowadzenie energii i wysokoenergetyczny strumień tnący.

W trakcie procesu ciecia strumień gazu dostarczany do strefy cięcia z jednej strony blachy powoduje usuwanie stopionego i utlenionego materiału na stronę przeciwną. W przypadku gdy rozpoczynamy proces cięcia od brzegu blachy sytuacja taka panuje od początku. Jednak gdy proces cięcia rozpoczynamy w pewnej odległości od brzegu ciętego materiału wówczas pierwszym procesem cięcia jest wydrążenie otworu. Operacja ta jest trudna gdyż zanim powstanie otwór materiał musi być usuwany na tę samą stronę, z której dział gaz. Można stosować trzy metody drążenia otworów podczas procesu ciecia.Jedna z metod polega na stosowaniu tych samych wartości mocy i ciśnienia gazu jak przy właściwym procesie cięcia. Dostarczone przez wiązkę ciepło tworzy najpierw jeziorko płynnego metalu o powiększającej objętości, a następnie strumień gazu powoduje częściowe spalenie i gwałtowne usunięcie pozostałego płynnego metalu ze strefy oddziaływania wiązki. Otwór ma zwykle większe wymiary niż szerokość szczeliny. Jest to metoda szybka jednak może powodować zanieczyszczenie dyszy również powstały otwór jest duży i o nie regularnych kształtach. Zmniejszenie otworu początkowego można uzyskać stosując jako gaz roboczy powietrze zamiast tlenu. Druga metoda rozpoczęcia cięcia polega na drążeniu otworu metodą impulsową. Impulsy promieniowania o odpowiednio dobranych parametrach powodują kolejne topienie i odparowywanie małych ilości metalu i jednocześnie powstawanie małego otworu. Proces ten jest długi ale uzyskany otwór jest znacznie mniejszy niż w poprzedniej metodzie.Trzeci sposób to metoda pośrednia czyli otwór powstaje wskutek działania kilku impulsów. Niebezpieczeństwo zabrudzenia dyszy lub soczewki zmniejsza się przez odpowiednie podniesienie dyszy przy pierwszych impulsach.

Warunkiem uzyskania dobrej jakości cięcia i wysokiego stopnia utrzymywania wymiarów ciętych elementów konstrukcyjnych jest dokładnie prowadzony strumień tnący w połączeniu z najwyższej jakości maszyną do cięcia o dużej odporności na drgania i o dobrej własności powtarzania. Lasery są obecnie szeroko stosowane zarówno do cięcia materiałów metalowych jak i niemetali. Są wykorzystywane w procesie cięcia stali niestopowych i wysokostopowych, aluminium, tytanu, tworzyw sztucznych, drewna i ceramiki.

W sytuacji, kiedy dalsza obróbka jest konieczna, utwardzenie może stanowić problem. Warto wziąć także pod uwagę, iż niektóre urządzenia laserowe CNC wycinając dziurę w metalu nadają jej nieco stożkowatą charakterystykę. Jest ona nieco szersza u wejścia, zwężając się przy końcu (są to oczywiście w wielu wypadkach różnice o wartościach pomijalnych). Przyjmuje się, że minimalna wielkość wycinanego w metalu otworu stanowi ok 20% grubości blachy (w porównaniu do standardowych metod, gdzie relacja ta jest na poziomie 120%, wynik jest godny uznania).

Cięcie laserowe charakteryzuje się dużą szybkością cięcia jak również wysoką jakością przeciętej krawędzi, a to dzięki bardzo wąskiej wiązce tnącej oraz wąskiej strefie wpływu ciepła, która ogranicza do minimum wpływ promienia i wytwarzanej przez niego temperatury, nie zmieniając właściwości i struktury metalu. Dzieki tym cechom minimalizujemy odpady i mamy możliwość optymalnego zaprojektowania ścieżki cięcia oraz rozmieszczenia wycinanych elementów w arkuszu w celu zmaksymalizowania wykorzystania arkuszy metalu. Gładka i czysta powierzchnia cięcia (nie wymaga obróbki wykańczającej). Lasery są obecnie szeroko stosowane zarówno do cięcia materiałów metalowych jak i niemetali. Są wykorzystywane w procesie cięcia stali niestopowych i wysokostopowych, aluminium, tytanu, tworzyw sztucznych, drewna i ceramiki ale także w bardziej wyrafinowanych sytuacjach jak np.: kowalstwo artystyczne, produkcja mebli metalowych o nietypowych i skomplikowanych kształtach.

Metoda laserowa jest także bardzo czystą metodą, dzięki czemu możemy mówić o wysokiej precyzji i powtarzalności produkowanych elementów, brak fizycznego kontaktu głowicy tnącej sprawia, że nie zużywa się ona w trakcie użytkowania a także wpływa to na wspomnianą wyżej prędkość cięcia. Pełna kontrola nad takimi parametrami jak na przykład: ciśnieniem gazu i prędkości przesuwania wiązki lasera pozwala uzyskać pożądane efekty.

Czytaj dalej...

Rodzaje połączeń spawanych

>> czwartek, 3 grudnia 2009

Liczne odmiany spoin redukują się logicznie do symboli podstawowych, a symbole złożone składają się z symboli podstawowych. Do uzupełniania danych służą symbole dodatkowe i uzupełniające.

spoiny czołowe – łączenia stykowe blach, prętów, rur itp. przy spawaniu czołowym jest wymagana odpowiednio przygotowana krawędź elementów.

spoiny pachwinowe – stosuje się do zakładkowego i niezakładkowego łączenia blach, łączenia części ustawionych pod kątem itp
spoiny brzeżne - łączenie cienkich blach. Powstaje przez stopienie odwiniętych krawędzi blach bez użycia dodatkowego metalu
spoiny otworowe i punktowe wykonuje się przeważnie w celu wzmocnienia spoin pachwinowych przy łączeniu szerokich elementów.
Połączenia krawędziowe:
  • nośne(mocne) duże obciążenia
  • szczelne – szczelność
  • złączne (sczepne) elementy konstrukcyjne (rurociągi)
Doczołowe
  • kątowe jednostronne i dwustronne
  • teowe
  • narożne
  • krzyżowe
zakładkowe
nakładkowe
przylgowe.

Czytaj dalej...

Spawanie laserowe

>> środa, 11 listopada 2009

Do spawania używane są zarówno lasery CO2 jak i Nd:YAG. Lasery CO2 dużej mocy (2-12kW) są stosowane do spawania karoserii samochodowych, elementów przekładni, wymienników ciepła. Od wielu lat lasery Nd:YAG o mocy 100-500 W znajdują zastosowanie do spawania niewielkich elementów jak przyrządy medyczne, obudowy sprzętu elektronicznego. Lasery Nd:YAG dużej mocy często są wyposażane w tzw. miękką optykę i współpracują z robotami. Głównym obszarem ich zastosowania jest łączenie elementów karoserii samochodowych.

Proces spawania prowadzi się dwoma sposobami. Dla spawania laserami Nd:YAG małej mocy charakterystyczne jest nagrzewanie powierzchni łączonych części, a ciepło wnika w głąb dzięki przewodności cieplnej materiału. Tak wykonuje się płytkie spoiny.

Spawanie laserami CO2 dużej mocy odbywa się metodą “z oczkiem”. Taki sposób ułatwia wnikanie energii lasera głęboko w materiał. W ten sposób powstają grube i wąskie spoiny. Spawanie “z oczkiem” nazywa się też spawaniem z głębokim wtopieniem.

Podobnie jak w innych metodach spawania również i w tym przypadku jeziorko spawalnicze musi być chronione przed szkodliwym wpływem powietrza atmosferycznego. Ważne jest by kontrolować ilość plazmy tworzącej się nad powierzchnią jeziorka spawalniczego. Dotyczy to szczególnie spawania z wykorzystaniem laserów CO2. Podstawowymi gazami osłonowymi dla laserów CO2 są hel i mieszanki helu z argonem. Hel dzięki dużemu potencjałowi jonizacji ułatwia kontrolę tworzenia się plazmy, argon przeciwnie, dlatego nie stosuje się go z laserami o mocy powyżej 3 kW.

Do spawania aluminium zalecane są mieszanki helu z argonem.
W niektórych zastosowaniach sprawdzają się mieszanki argonu z tlenem lub CO2. W laserach dużej mocy wykorzystuje się mieszanki helu z tlenem. Zapewnia to wysoką wydajność procesu z zachowaniem odpowiedniej jakości. Do spawania stali austenitycznych stosowane są również mieszanki argonu z wodorem. Uniwersalnym gazem osłonowym wykorzystywanym z laserami Nd:YAG jest argon. Używane są też dodatki azotu i CO2. Z uwagi na małą moc lasera stosowanie helu jest nieekonomiczne.
źródło:linde-gaz.pl

Czytaj dalej...

Nowy typ obrabiarek z obróbką pięcioosiową

>> wtorek, 13 października 2009

Na polskim rynku pojawił się nowy typ obrabiarek firmy Mori Seiki, której przedstawicielem w naszym kraju jest firma APX Technologie. Nowy model obrabiarek, to typ NMV5000 DCG zapewniający obróbkę pięcioosiową.
Nowy typ obrabiarek cechuje kilka podstawowych wyróżników. Przede wszystkim jest to tzw. „konstrukcja rama w ramie” do prowadzenia wrzeciona w szczycie konstrukcji wsporczej ukształtowanej jako sześcian. Charakteryzuje się ona brakiem zwieszenia i ośmiokrotnym wysuwanym ramieniem dla osi Z w celu uzyskania wyższej stabilności. Wyważenie konstrukcji bez zwieszenia osiągnięto dzięki użyciu napędu DCG, czyli napędu przez środek ciężkości.Jeśli chodzi z kolei o stół obrotowy, to zastosowano konstrukcję umożliwiającą doskonałą dostępność do niego, a także sztywny bezpośredni napęd w osiach B i C. Warto zauważyć, że z maksymalna opcjonalna prędkość obrotowa dla osi C może dochodzić do 1,2 tys. obrotów na minutę. Zakres obrotów dla tej osi osiąga wartość 360 st., dla osi B ten parametr przyjmuje granicę 170 st.Dopuszczalne obciążenie stołu dochodzi do poziomu 300 kg. Umożliwia to tym samym wytwarzanie wyrobów o takiej właśnie masie i to w jednym zamocowaniu.Ważną cechą urządzenia jest też system konwersacyjny MAPPS III. Daje on możliwość prostego programowania z trójwymiarową symulacją obróbki. Pozwala tez na uniknięcie jakichkolwiek kolizji w czasie rzeczywistym.Centrum jest wyposażone w specjalny napęd, który jest bezpośrednio przekazywany do osi obrotowych bez stosowania przełożenia. Tym samym uniknięto ryzyka powstawania luzów. W odniesieniu do przekładni ślimakowych, sprawność przełożenia jest znacznie lepsza, czego efektem jest możliwość zastosowania zwiększonych wartości posuwu.Ciekawe rozwiązania zastosowano również w odniesieniu do stołu. Jest to tzw. konstrukcja “stołu w stole”. Polega ona na tym, że stół osi C jest umieszczony wewnątrz stołu obracającego się wokół osi B. Ponadto stół odznacza się wysoką sztywnością. Ostatnim, być może najważniejszym, wyróżnikiem urządzenia jest zastosowanie napędu przez ośrodek ciężkości. Oznacza to wykorzystanie podwójnych śrub napędowych, których wypadkowa siła napędowa przyłożona jest do ośrodka ciężkości napędzanego elementu konstrukcji. Visit http://www.legamentidamore.tel to find out more regarding legamenti amore W urządzeniu uzyskano też kontrolę drgań, które do tej pory negatywnie wpływały na wysokie prędkości i precyzję wykonania. Wytłumienie drgań umożliwia przyspieszenie ruchów obrabiarki i poprawienie żywotności narzędzi oraz uzyskanie doskonałej jakości obrabianej powierzchni.Jeśli chodzi o najważniejsze parametry opisujące omawiane urządzenie, to kształtują się one następująco:

  • przesuw osi X (ruch wzdłużny wrzeciona głowicy) - 730 mm,
  • przesuw osi Y (ruch poprzeczny wrzeciona głowicy) - 510 mm,
  • przesuw osi Z (ruch pionowy wrzeciona głowicy) - 510 mm,
  • przechył osi B (pochylenie stołu) ±170 st.,
  • przesuw osi C (obrót stołu) 360 st.,
  • powierzchnia robocza stołu 500 mm,
  • maksymalna średnica obrabianego przedmiotu 700 mm,
  • maksymalna wysokość obrabianego detalu 450 mm,
  • dopuszczalne obciążenie stołu 300 kg,
  • maksymalna prędkość obróbki wrzeciona 12000 min,
  • typ uchwytu narzędziowego BT40 [HSK-A63]

Firma APX Technologie, przedstawiciel producenta Mori Seiki, to przedsiębiorstwo z ponad dziesięcioletnią tradycją. Zajmuje się importem i serwisem urządzeń technologicznych z Tajwanu i Japonii. W jej ofercie są m.in. wtryskarki, obrabiarki, frezarki, tokarki. W Polsce z usług APX Technologie skorzystało już ponad 300 firm.

Czytaj dalej...

Nowe Centrum Pomiarów Współrzędnościowych firmy Carl Zeiss

>> poniedziałek, 12 października 2009

Firma Carl Zeiss stworzyła Centrum Pomiarów Współrzędnościowych w Mikołowie na Górnym Śląsku. Dzięki temu każda firma chcąca sprawdzić jakość swych wyrobów może zlecić przeprowadzenie odpowiednich pomiarów. Dotyczy to zarówno usług jednorazowych jak i systematycznych zleceń na pomiary seryjne.
Centrum Pomiarów Współrzędnościowych Carl Zeiss daje możliwość korzystania z najnowocześniejszych technik pomiarowych wszystkim wytwórcom, którzy potrzebują tego rodzaju usługi. Dotyczy to głównie producentów, którzy nie mają wystarczającego sprzętu pomiarowego, aby sprostać swoim aktualnym potrzebom oraz zakładów, których nie stać na zakup nowoczesnych urządzeń pomiarowych.
Centrum oferuje całe spektrum usług pomiarowych. Są to przede wszystkim pomiary współrzędnościowe manualne lub w trybie CNC, w zakresie wymiarów, odchyłek kształtu i odchyłek położenia m.in. elementów standardowych: korpusów, wałów, obudowy, podzespołów lotniczych i motoryzacyjnych, podzespołów maszynowych, powierzchni krzywokreślnych takich jak: blachy karoseryjne, formy, matryce, szyby.Centrum Carl Zeiss wyposażone jest w szereg specjalistycznych urządzeń, np. ultra dokładną maszynę pomiarową CNC z aktywną głowicą skanującą MT o zakresie pomiarowym X=850, Y=700, Z= 600 i maksymalnym dopuszczalnym błąd pomiaru MPE dla E - 0,6 + L/600 μm, MPE dla P – 0,6 μm. Maszyna stosowana jest głównie do kalibracji sprawdzianów, wzorcowych kół zębatych i innych pomiarów referencyjnych. Pozostałe elementy wyposażenia to m.in. portalowa maszyna pomiarowa CNC z głowicą skaningową, projektor profilowy, okrągłościomierz z maksymalnie mierzoną średnicą 300 mm, chropowatościomierz o zakresie posuwu 100mm (200 mm).


Niemiecka Carl Zeiss, to wiodąca światowa grupa przedsiębiorstw branży optycznej i optoelektronicznej. Notuje obroty w wysokości 2,2 mld euro. Na całym świecie grupa zatrudnia 11,5 tys. osób. Koncern jest reprezentowany w ponad 30 krajach i posiada zakłady produkcyjne w Europie, Ameryce i w Azji.

Czytaj dalej...

Trzpienie ustalające mocowane za pomocą spawania

>> niedziela, 11 października 2009

Firma Ganter rozszerzyła gamę oferowanych trzpieni ustalających o trzpienie mocowane za pomocą spawania. Do wyboru przez Klientów oferowane są dwa warianty:
    GN 607.4 bez pozycji „odwiedzionej” oraz
    GN 607.5, trzpień ustalający z pozycją „odwiedzioną”.
    Nowe trzpienie zostały skonstruowane specjalnie z myślą o mocowaniach wykorzystywanych w zamkniętych profilach kwadratowych lub w przypadku cienkich ścianek, w których nie można wykonać gwintu.

    Korpus nowego trzpienia wykonany jest ze stali oksydowanej na czarno, spawalnej. Trzpień wysuwny jest szlifowany i został wykonany ze stali hartowanej.

    Na szczycie trzpienia umiejscowiony jest czarny grzybek służący za uchwyt. Grzybek wykonany jest z wysokoudarowego technopolimeru na bazie poliamidu ( PA ). Mocuje się go po operacji zgrzewania, wewnątrz korpusu trzpienia, przy pomocy plastikowego młotka. W ten sposób można uniknąć uszkodzenia grzybka podczas spawania.

    Trzpienie ustalające z grupy GN 607 odznaczają się niewielkimi rozmiarami, co umożliwia wykonanie operacji pozycjonowania w ograniczonej przestrzeni. Trzpień ustalający GN 607.5 z pozycją „odwiedziony” daje dodatkową możliwość blokowania swojej pozycji w położeniu odciągniętym. Odpowiednie wycięcie w korpusie, które blokuje główkę po przekręceniu jej o 90°, gwarantuje, że trzpień samoczynnie nie powróci do swojej pozycji roboczej.

Czytaj dalej...

Cięcie laserowe

>> sobota, 10 października 2009

Lasery są obecnie szeroko stosowane zarówno do cięcia materiałów metalowych jak i niemetali. Są wykorzystywane w procesie cięcia stali niestopowych i wysokostopowych, aluminium, tytanu, tworzyw sztucznych, drewna i ceramiki. Istotnym elementem procesu cięcia jest gaz tnący. Wybór gazu zależy od obrabianego materiału, wymaganej jakości i prędkości cięcia jak również ekonomiki procesu. Podczas cięcia gaz usuwa ze szczeliny ciekły metal i produkty spalania. W pewnych przypadkach reaguje egzotermicznie z ciętym materiałem, powodując przyspieszenia procesu cięcia. Chłodzi także krawędzie zmniejszając rozmiary SWC, chroni dyszę i soczewkę przed zanieczyszczeniem gazowymi produktami spalania.
Cięcie stali niestopowych i niskostopowych z zastosowaniem tlenu jako gazu tnącego jest procesem egzotermicznym. Zachodząca reakcja dostarcza 40% energii potrzebnej do procesu, pozostałe 60% dostarcza promień lasera. Ciśnienie tlenu tnącego przy cięciu tego typu stali nie przekracza 6 bar. Cięcie wysokociśnieniowe z zastosowaniem tlenu do 20 bar stosowane jest dla takich materiałów jak brąz. Przepływ tlenu tnącego zależy od ciśnienia i średnicy dyszy. Dla cięcia niskociśnieniowego jest to przedział 20-110 l/min. Prędkość cięcia jest bardzo duża i sięga nawet 10 m/min.

Gdy do cięcia stosujemy gaz obojętny np. azot, cała energia musi pochodzić od promienia laserowego. Wymagana jest więc większa moc urządzeń. Taką metodę stosujemy do cięcia stali wysokostopowych. Tutaj materiał jest topiony przez promień i wydmuchiwany przez strumień gazu obojętnego. Ciśnienie gazu tnącego jest zdecydowanie większe niż przy cięciu tlenem. Ciśnienie azotu wynosi 5-25 bar. Konsekwencją większego ciśnienia jest też większe zużycie gazu. Wynosi ono od 100-600 l/min. Średnice dysz tnących są również większe.
żródło:http:linde-gaz.pl


Czytaj dalej...