A szálas tapasz elhelyezése forradalmasítani fogja a könnyű járműgyártást
Egy bajor technológiai vállalat szálfolt-elhelyező rendszereivel új fejezetet nyit az adalékanyagok gyártásában. A nagy teljesítményű robotikának köszönhetően a folyamat forradalmasíthatja a geometriai szempontból igényes könnyű alkatrészek sorozatgyártását az autógyártásban.
Két Stäubli robot, egy FAST picker TP80 és egy hattengelyes TX200 a kulcsfontosságú alkatrészek között van a szálas tapasz elhelyező cellában. Kép: Cevotec
A súlycsökkentés az autógyártás legfontosabb prioritása. A biztonsági és kényelmi felszerelések megnövelték a jármű tömegét az elmúlt évtizedekben. A fogyasztás és ezáltal a szennyezőanyag-kibocsátás csökkentése érdekében a járműgyártók mindent megtesznek annak érdekében, hogy visszafordítsák ezt a fejlődést. A könnyű kivitelezés népszerűbb, mint valaha, de a megfelelő anyagok és gyártási folyamatok miatt nehéz eligazodni a gyári padlón a költséghatékonyság diktálása mellett.
Az úttörő adalékanyag-gyártási folyamat, az FPP, röviden az FPP, most már mozognak. A tafkircheni Cevotec teljesen automatikus rendszereiben két Stäubli robot, köztük a világ egyik leggyorsabb négytengelyes gépe biztosítja az eddig soha nem elért teljesítményt. Ez a rendszer technológia megtisztítja az utat a könnyű sorozatú alkatrészek gazdaságos gyártása előtt.
De először az első: A folyamat még nem ismert mindenhol, és röviden körvonalazni kell, mielőtt áttekintenénk a részletes műszaki megoldásokat. Az FPP olyan fektetési folyamat, amelynek során egy háromdimenziós pozitív vagy negatív formát meghatározott szénszálas csíkok, az úgynevezett foltok borítanak. A 3D nyomtatáshoz hasonlóan az alkatrészt additívan, rugalmasan és automatikusan állítják össze az egyes, kötött ragasztószalagokból.
A döntő előny: A lapos rostszalagból teljesen automatikusan kivágott foltok szabadon elhelyezhetők a formán. Az egyes foltok egyedi szál-orientációjának köszönhetően az alkatrész terhelésének függvényében az előformák mechanikai tulajdonságai jelentősen megnövelhetők. A plusz pontok nyilvánvalóak: A merevség és az erő jelentős növekedése a súly jelentős csökkenésével.
A döntő előny: A lapos rostszalagból teljesen automatikusan kivágott foltok szabadon elhelyezhetők a formán. Az egyes tapaszok egyedi szál-orientációjának köszönhetően az alkatrész terhelésének függvényében az előformák mechanikai tulajdonságai jelentősen megnövelhetők. A plusz pontok nyilvánvalóak: A merevség és az erő jelentős növekedése a súly jelentős csökkenésével.
Könnyű alkatrészek, kiemelkedő szilárdsággal
„Ha a CFRP alkatrészben lévő teherhordó szálak nincsenek a terheléshez igazítva, a mechanikai paraméterek csökkenése óriási. Ha a terhelés és a szálirány között csak 15 ° eltérés van, akkor a szálerősség kihasználása több mint 80 százalékkal csökken ”- derül ki a Cevotec CTO Felix Michl cégből. A vállalat FPP-folyamatával az ilyen hátrányok kifejezetten elkerülhetők, mivel minden egyes tapasz a komponensben lévő erők áramlása mentén illeszthető.
A tapaszrétegek mechanikai tulajdonságainak maximális kihasználása érdekében a Cevotec kifejlesztette az Artist Studio-t, egy nagy teljesítményű szoftvert, amely interfészekkel rendelkezik a közös FEM programokhoz, amellyel egyszerűen elvégezhető a hatékony laminátumtervezés és a rendszerprogramozás.
Ennek a CAD-CAM szoftvernek az erőteljes algoritmusai kiszámítják a javítások optimális helyzetét és átfedését, és ezzel megteremtik a feltételeket az állandóan magas laminátumminőséghez.
A szálfoltok elhelyezésének további előnye az anyagfelhasználás magas szintje. Ez a technológia nem ismeri a klasszikus textilipari eljárások magas hulladék arányát, amely néha meghaladja az 50 százalékot. A betáplált szeletből az anyag 100 százaléka a vágott foltokon keresztül az alkatrészbe kerül. Az alumíniumnál vagy az acélnál lényegesen drágább anyagnál ez gyorsan meghatározó gazdasági tényezővé válik.
Innovatív robotrendszer sorozatgyártáshoz
Hogy mennyire gyors, hatékony és gazdaságos a szálas tapasz elhelyezése a gyakorlatban, azt a Cevotec bizonyítja a teljesen automatikus SAMBA Pro gyártórendszerrel. Ezen cellák megvalósításához a Cevotec a tapasztalt rendszergyártó Baumann kompetenciájára támaszkodik. Az ambergi szakemberek világszerte hírnevet szereztek kifinomult automatizálási megoldásaikkal.
Mivel a robotika teljesítménye meghatározó szerepet játszik ezekben a rendszerekben, a svájci Stäubli beszállító nagy teljesítményű robotjainak felhasználásáról döntöttek. Minden cellában két robot dolgozik: egy ultragyors TP80 komissiózó és egy nagy hattengelyes TX200. Ez azt jelenti, hogy összesen tíz robottengely áll rendelkezésre a tapaszok szabad elhelyezéséhez.
Az Audi nagy lépést tesz a 4.0 szerszámkészítés felé
Egy dolog nem tetszik az Audi üzem/Formázó Technológiai Kompetencia Központ magasan fejlett szerszámgyártási részlegében: olyan folyamatok, amelyek ütköznek a digitális hálózatokkal. Éppen ezért egy robotmegmunkáló központ négy radiális fúrómalmot vált ki az alakító szerszámok építésénél.
Egy pillantás a rendszerre megmutatja, hogyan működik a szálas javítás elhelyezése részletesen. Az első állomáson a szénszálas szalag letekerése és az automatikus vágóegységbe történő betáplálása szerepel a programban. Itt egy lézer a legnagyobb pontossággal csíkokra vágja a szalagot. Ezután egy képfeldolgozó rendszer veszi át a javítások geometriai vizsgálatát. Minden más a robotokon múlik.
A következő lépésben a FAST szedő egy speciális vákuumos markolóval veszi fel az övről a szénszalagot, és egy másik kamerarendszerhez lép, amely meghatározza a tapasz helyzetét és helyzetét a markolón. Míg a képfeldolgozás még mindig kiszámítja a korrekciós paramétereket, a TP80 vezérli az eredeti célkoordinátákat, korrigálja a végső helyzetet és alkalmazza a javítást. A kezelés során a markoló felmelegíti a tapaszt, és ezáltal aktiválja annak kötött oldalát, így garantálva a biztonságos tapadást. A nagy hattengelyes TX200 feladata, hogy a foltokkal borítandó formát gyorsan, pontosan és a megfelelő helyzetbe helyezze a TP80 alatt. 2194 mm hatótávolsággal és 100 kg hasznos teherrel a robot optimálisan képes megfelelni a követelményeknek.
Tudásintenzív megfogástechnika
A Cevotec rugalmas tapaszfogója kulcsszerepet játszik a kezelésben. Speciális habbal felszerelt markoló a legösszetettebb felületekhez is alkalmazkodik. Még a 90 ° feletti szögek és a kéttengelyű, ívelt felületek esetén is pontosan és lepattintás nélkül lerakja a foltokat. A két Stäubli robot tíz tengelyének köszönhetően a markoló könnyen elérheti bármely pontot, még nagyon összetett alkatrészekkel is. Az előformázási folyamat végén teljesen automatikusan folytatódik: Az eredendően stabil előformák automatikusan felszabadulnak az eszközből, és átkerülnek a következő feldolgozási lépésre.
„A Stäubli robotok teljesítménye döntő fontosságú az egész folyamat szempontjából. Különösen a TP80 nagy dinamikájának köszönhető, hogy olyan ciklusidőket érünk el, amelyek lehetővé teszik a sorozatgyártást. Ez a sebesség rugalmasságot eredményez a szálfoltok elhelyezésében, és érdekessé teszi ezt a technológiát mind a kis, mind a nagy sorozat számára ”- hangsúlyozza Michl.
A Cevotecnél a technológia alkalmazási területei nemcsak az űriparban, hanem egyre inkább az autóiparban is láthatók, ahol a nagy szilárdságú, könnyűszerkezetes alkatrészek egyre fontosabb szerepet játszanak. A tapaszalapú szálas szerkezetek segítségével a mechanikai tulajdonságok akár 150 százalékkal is növelhetők. További előny: a jelentős súlycsökkenés, amely az alkotóelemektől függően meghaladhatja az 50 százalékot, és amely jelentősen támogathatja a járműgyártókat a szennyezőanyag-kibocsátás csökkentésére irányuló erőfeszítéseikben. Ez teszi a szálas tapasz elhelyezését mérföldkőnek a bonyolult teljesítményű alkatrészek nagy mennyiségben.
A "freemium_overlay_form_apr" bejegyzés nem létezik.