Témata
Reklama

Již druhý hybridní stroj WeldPrint

Kovosvit MAS ve spolupráci s ČVUT vyvinul již druhý tzv. hybridní stroj pod obchodním názvem WeldPrint. Jde o technologii 3D tisku z kovu plně vyvinutou v České republice patřící do kategorie Hybrid Manufacturing (HM). Umožňuje vytvářet kovové dílce navařováním pomocí elektrického oblouku a jejich obrábění v jednom pracovním prostoru s výrazně menšími náklady než u jiných technologií 3D tisku z kovu. Nový stroj bude díky nižší pořizovací ceně dostupnější než jeho předchůdce.

Prototyp WeldPrint 5AX byl představen na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně v roce 2017, kde získal Zlatou medaili v kategorii inovací, které vznikly ve spolupráci firem a výzkumných organizací.

Na základě zkušeností získaných z testů a provozu prototypu stroje začal Kovosvit MAS ve spolupráci s pracovištěm RCMT při Fakultě strojní pražského ČVUT vyvíjet nový produkční stroj, který má oproti předchozímu výrazně menší zástavbové rozměry a jehož cena by neměla překročit hranici 10 milionů korun.

Reklama
Reklama

Navařovací technologie ve výsuvné jednotce

Kovosvit MAS vyvinul modulární výsuvnou jednotku, která umožní integraci navařovací technologie do různých frézovacích strojů z produkce společnosti. Umístěna bude na boku vřetena. Dále vyvinul novou modulární kolébku s lepšími dynamickými a rychlostními parametry. Dynamika kolébky je podstatná při pětiosém navařování.

Modulární výsuvná jednotka umožní integraci navařovací technologie do různých frézovacích strojů z produkce společnosti.

Stroj WeldPrint 2 vychází z koncepce nového frézovacího pětiosého stroje MCU 450 s portálovou nosnou strukturou. Jde o velmi kompaktní stavbu s vynikající statickou a dynamickou tuhostí, která zajišťuje vynikající výkon i přesnost. V základním provedení stroj obsahuje vnější chlazení nástroje, ruční a strojní oplach pracovního prostoru, chlazení vřetena, kolébky os A a C, matic kuličkových šroubů, nádrž chladicí kapaliny, automatické otevírání střechy, teplotní kompenzace, dopravník třísek, zásobník nástrojů, svařovací agregát s výsuvem hořáku a dmychadlo pro chlazení navařené vrstvy vzduchem.

Základní aditivní parametry stroje zahrnují „běžnou“ velikost dílce: válec o průměru 500 a výšce 400 mm, u specifických tvarů dílců průměr až 650 mm a výšku 520 mm. Maximální hmotnost dílce je 400 kg, maximální rychlost navařování 1 000 mm.s-1 a maximální návarový výkon dosahuje hodnoty 1 kg.h-1. Zástavbový prostor stroje je shodný s MCU450 a je doplněn o zásobník svařovacího drátu a přívod technických plynů.

Stroj WeldPrint 2 vychází z koncepce nového frézovacího pětiosého stroje MCU 450 s portálovou nosnou strukturou.

Při vývoji stroje WeldPrint bylo cílem vytvořit technologii, stroj a software pro zpracování strojírenských materiálů s nižší cenou, než dosahují stroje s konkurenční laserovou technologií, kterou dnes nabízí několik světových firem. Kovosvitem MAS zvolená nelaserová aditivní technologie WAAM (Wire Arc Additiv Manufacturing) využívá k navařování běžně známou technologii MIG/MAG s použitím profesionálního svařovacího agregátu s technologií tzv. studeného návaru CMT (Cold Metal Transfer), která oproti klasickému MIG/MAG výrazně omezuje množství vneseného tepla do navařovaného výrobku, což je pozitivní při stavbě 3D struktury.
Jako přídavný navařovací materiál je ve stroji WeldPrint používán svařovací drát o průměru 1–1,2 mm, který nabízí pokrytí výrazně větší palety zpracovatelných materiálů, než jaké jsou dostupné dnes ve formě prášku pro laserové technologie.

Hybridní technologie, tak jak ji představuje stroj WeldPrint, je orientována na zpracování běžných i ušlechtilých ocelí, případně dalších materiálů, jako hliníkových slitin, Inconelu apod. Stroj lze využít i pro dílčí navařování a svařování při celkově nízké ceně nebo pro pětiosé frézování bez jakýchkoli omezení – stejně jako běžný CNC obráběcí stroj. Hybridní technologie nabízená primárně se strojem kombinuje navařování a mezioperační obrábění a je tak využitelná v oblastech zpracování standardních konstrukčních materiálů pro běžné strojírenství, jako jsou stavba a výroba nástrojů, energetická zařízení, vojenské aplikace, dopravní technika, prototypová výroba či opravárenství.

Výhody HM technologie

Výhodnost použití HM technologie vyniká zejména u tvarově složitých dílců, kde se odebírá velké množství materiálu – například u lodních šroubů, Francisovy turbíny, částí některých forem apod. Velký potenciál má WeldPrint při tvorbě dílců s členitými vnitřními kanály, které jsou konvenční technologií neproveditelné, jako jsou třeba vložky forem s 3D chladicími kanály pro vstřikování plastů, kde tím dochází ke zkrácení času cyklu vstřikování. Stroj WeldPrint umožňuje zpracovávat – to znamená vytvářet, svařovat i obrábět – dílce do hmotnosti 400 kg, maximálního průměru 500 mm a maximální výšky dílce od upínací plochy stolu 475 mm.
Součástí dodávky stroje je hybridní modul HM na platformě CAD/CAM NX Siemens, vyvíjený na ČVUT v Praze, Ústavu výrobních strojů a zařízení. Tento modul umožňuje v rámci jednoho NC programu využívat široké schopnosti navařování a obrábění a vzájemně je střídat v rychlém taktu několika sekund. Pro snadné programování aditivní části byla vytvořena znalostní databáze návaru, která obsahuje přes 50 ověřených svarových referencí pro tvorbu konturových a objemových dílců z různých materiálů. To znamená, že obsluha stroje nebo programátor nemusí složitě ovládat svařovací agregát, ale pouze vybírá z databáze již přednastavených svařovacích referencí.

Stroj a technologie byly vyvinuty v rámci výzkumného projektu MPO FV20607.

Kovosvit MAS, RCMT

Petr Heinrich, Ivan Diviš

jaroslav.martinek@pppartners.cz

www.kovosvit.cz

Reklama
Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Soustružení abrazivním kapalinovým paprskem zvyšuje trvanlivost

Soustružení abrazivním vodním paprskem je technologie, která spojuje kinematiku konvenčního soustružení s abrazivním vodním paprskem jako nástrojem. Toto spojení je výhodné zejména při obrábění těžkoobrobitelných materiálů, např. titanových slitin, kde nahrazuje hrubování konvenčním soustružením řezným nástrojem.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Související články
Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
3D technologie letem světem

Vývoj 3D technologií dnes již zasahuje téměř do všech oblastí výroby. Uplatnění nachází u kusové výroby, ale dokáže si najít své místo i v sériové a dokonce velkosériové výrobě, kde nemusí jít nutně o samotné výrobky, ale např. o výrobu nástrojů nebo přípravků.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Výzkum progresivních laserových technologií

Technologie s využitím paprsku laseru jsou stále dynamicky se rozvíjejícími oblastmi. Aktuálně se rozšiřuje využití laseru v mnoha oborech: od aplikací v medicíně, mikroelektronice, optice a měřicí technice až po průmyslové realizace se základem v úběru a ovlivňování vlastností kovových i nekovových materiálů. Právě tyto aplikace umožňují využít laser pro rychlé a efektivní řezání, svařování, gravírování, kalení, texturování, značení nebo leštění.

Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Vliv složek ochranných atmosfér na WAAM

Svařování v současné době není už pouze technologií ke spojování materiálů. S rozvojem aditivní výroby strojních součástí lze tento proces využít také pro výrobu komplexních a geometricky složitých součástí. Technologie WAAM využívá svařování pro vrstvení jednotlivých svarových housenek do tvaru vyráběné strojní součásti a je charakterizována mnoha proměnnými – mimo jiné i účinky ochranné atmosféry. Cílem příspěvku je zhodnotit vliv jednotlivých složek ochranných atmosfér používaných pro MAG svařování.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Ohlédnutí za MSV 2018

Jubilejní strojírenský veletrh v Brně se i letos nesl ve znamení inovací, technických i technologických novinek (často také světových premiér), ale hlavně v duchu oslav stého výročí založení Československé republiky, takže se také vzpomínalo na historické úspěchy v technice v expozici 100RIES. A není tedy divu, že partnerskou zemí bylo letos Slovensko. Na následujících řádcích přinášíme malé ohlédnutí za veletrhem, kde připomeneme některé exponáty, které v očích naší redakce za zmínku a vzpomínku stojí.

Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

Hlavní trendy EMO Hannover 2017 očima výzkumníků

Hannoverský veletrh EMO je právem považován za výkladní skříň toho nejlepšího, co inovační týmy světových leaderů i jejich následovníků navrhli a v prototypech či již sériově nabízejí. Sektor výrobních strojů bývá na špici technického pokroku v oblasti strojírenství a udává směr dalším oborům, které jej následují. U nás má velkou tradici a není proto s podivem, že letos do Hannoveru zavítalo na 2 200 českých návštěvníků.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit