Témata
Reklama

Materiálově a energeticky nenáročné spojování

Na veletrhu Blechexpo/Schweisstec ve Stuttgartu seznámil Fraunhoferův institut tvářecích strojů a technologií (Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik) odbornou veřejnost s novinkami z oblasti výzkumu materiálově a energeticky nenáročného zpracování plechů. Stěžejním tématem bylo přitom spojování silnostěnných plechů za studena. Tato technologie otevírá firmám zabývajícím se zpracováním plechů zcela nové možnosti jak v oblasti vhodného dimenzování a konstrukčního řešení, tak i samotné výroby dílů, podsestav nebo kompletace plechových dílů.

V této oblasti prováděl Fraunhoferův institut ve spolupráci s Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung a dalšími průmyslovými subjekty specifický projekt, nazvaný „Klinčování silnostěnných ocelových a hliníkových plechů“.

Tento výzkumný projekt osvětluje důležité technické aspekty klinčování plechů o tloušťce přesahující 4 mm, jakož i problémy produktivity výroby a spotřeby materiálů. Členem výboru pověřeného dohledem na projekt a dodavatelem nástrojů pro potřeby projektu byla německá společnost TOX Pressotechnik. V oboru klinčování (spojování plechů za studena) zaujímá tato společnost vedoucí postavení již bezmála 30 let ‒ od doby, kdy představila svou patentovanou technologii TOX-Round-Point. Firma pracuje bez ustání na dalším zdokonalení této univerzálně použitelné a vysoce flexibilní technologie.

Reklama
Reklama

Mechanické tváření za studena vs. spojování za tepla

V případě klinčování metodou TOX se jedná o čistě mechanickou technologii spojování ‒ spojovat lze plechy stejné či odlišné tloušťky, stejného či odlišného materiálu ‒ schopnou zajistit dokonalý tvarový a silový styk obou součástí. Krom toho je možné spojovat plechy opatřené povrchovou úpravou, respektive vrstvou laku. Přitom lze mezi oba plechy vkládat různé fólie či tlumicí materiály. Kvalita těchto spojů je přitom tak vysoká, že například v automobilním průmyslu či při výrobě vozidel obecně se technologie TOX používá pro bezpečné spojování nejrůznějších dílů, dokonce i takových, které sehrávají důležitou roli v crash-testech. V současné době je nyní jen v automobilním průmyslu používáno přes 200 typických aplikací této technologie ‒ zde se jedná zejména o různé díly a sestavy standardně používané při výrobě karoserie, samozřejmě ale vždy s různým designem podle konkrétního modelu auta.

Spojování plechů metodou tváření za studena neboli klinčováním umožňuje nyní využitím metody TOX spojovat kovové materiály až do celkové tloušťky 18 mm.

Uvedený výzkum a vývoj byl nutný také pro realizování aplikace klinčů při spojování plechových výlisků disků kol pro auta. To je bezesporu nejvíce dynamicky namáhaná část automobilu a aplikace klinčovací technologie v této oblasti je světový unikát. Pouhých 8 TOX bodů je plně dostačujících pro celou životnost disku kola. Vývoj této aplikace prokázal při zkouškách životnosti a při dynamické stabilitě více než dvojnásobnou životnost oproti bodovým svárům a také to, že statické namáhání spojů plně vyhovuje tomuto typu výrobku.

Postup klinčování metodou TOX

Další aplikace

Mimo obor automobilových aplikací se využívá klinčování metodou TOX při výrobě tzv. bílé elektroniky, při výrobě krytů a plášťů přístrojů, zařízení a strojů, klimatizací, ventilátorů, v elektrotechnickém průmyslu a v elektronice. TOX Pressotechnik má dlouholeté zkušenosti se širokou paletou technických řešení, postupů, nástrojů a procesů, které pokrývají celé spektrum technologie TOX-Round-Point od nejmenších průměrů (TOX-MICROpoint o minimálním průměru 1,5 mm) až po průměr 26 mm. Přitom je možné, pochopitelně v závislosti na druhu a síle materiálu, spojovat plechy tlouštěk od 0,1 do 11 mm, a to v počtu od dvou do čtyř kusů. V oblasti úspor materiálu a hmotnosti má klinčování tu výhodu, že pomocí ní lze spojovat také speciální vysokopevnostní ocelové plechy a bez jakýchkoliv technických obtíží vytvářet hybridní spoje (např. kombinace ocelový plech, lepidlo, hliníkový plech), vyznačující se vysokou pevností se zaručenou opakovatelností kvality spoje.

Různé druhy spojů metodou TOX. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Stavebnice lisů TOX

Optimální zařízení pro klinčování je modulární stavebnicový systém lisů TOX, který nabízí sílu a umožní kreativitu řešení. Systém je navržen tak, aby všechny stavební komponenty do sebe zapadaly a navazovaly. Dimenze všech typových řad stojanů a rámů lisů odpovídá silovým řadám parametrů pohonů. Stojany a pohony stejných dimenzí mají vzájemně stejné dosedací plochy a nezaměnitelné upevňovací příruby. Rovněž tak všechny řídicí systémy a přístroje monitoringu spolu s kabeláží včetně senzorů vzájemně komunikují a pracují na společné bázi, takže nejsou zapotřebí žádné další úpravy a speciální periferie. Výsledkem tohoto stavebnicového systému je cenově a investičně optimální strojní zařízení. Jako pohony lisů lze použít pneumpohydraulické jednotky TOX Kraftpaket, elektromechanická servovřetena TOX ElektroDrive nebo hydraulické válce.

Jen 8 TOX bodů je plně dostačujících pro celou životnost disku kola.

Široké možnosti pro náhrady materiálů

Výroby klinčovacích nástrojů pro potřeby uvedeného výzkumného projektu, jenž proběhl ve Fraunhoferově institutu, se ujala společnost TOX Pressotechnik, která projektu rovněž zajišťovala technickou asistenci ve všech jeho fázích. V úzké spolupráci s technology této společnosti se FVÚ nakonec podařilo pomocí výpočtů MKP uzpůsobit nástroje a vyladit veškeré parametry výrobního procesu tak, že nyní je již možné pomocí klinčů bez obav spojovat ocelové plechy o síle až 18 mm. Tím byly technologii klinčování otevřeny dveře i do dalších průmyslových odvětví, jakými jsou například strojírenství, stavba lodí, výroba ocelových konstrukcí anebo železnice. Také zde pomáhá metoda klinčovaných spojů TOX dosahovat úspor materiálu i energie, a tím snižovat náklady. Další nezanedbatelnou výhodou technologie klinčování je zjednodušení výrobního procesu včetně nezbytného vybavení. Ve srovnání s jinými mechanickými spoji, zejména šroubovými či nýtovými, nevyžaduje klinčování žádné mechanické přípravné operace, tedy obejde se bez vrtání, děrování či zahlubování, a pro výrobu spoje navíc nemusí být použit žádný spojovací materiál. Krom toho není třeba dodávat žádný přídavný materiál, což je naopak případ tavného spojování svářením anebo měkkým či tvrdým pájením. Klinčování je navíc energeticky výrazně méně náročná technologie než například bodové svařování. Díky tomu, že tato technika pronikla z oblasti spojování tenkých plechů také do oblasti spojování plechů s velkou tloušťkou, otevírá se další široké spektrum aplikací, kde lze zároveň v nemalé míře očekávat dosažení úspor energie, zvyšování efektivity výrobního procesu, snižování výrobních nákladů a ekologické zátěže a v neposlední řadě také zvyšování produktivity a hospodárnosti.

Autor: Ing. Ladislav Kvapil

kvapil@ok-servis.cz

Od 1. 2. 2015 změna přímého zastoupení společnosti TOX® PRESSOTECHNIK GmbH & Co. KG pro Českou republiku a Slovenskou republiku.

Kontakty na www.tox-cz.com.

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 150125
Datum: 11. 02. 2015
Rubrika: Trendy / Tváření
Autor:
Firmy
Související články
Automatická flexibilní výroba plechových dílů

Eliminace nevýrobních časů a zbytečné manipulace s materiálem a polotovarem, to je jeden z hlavních úkolů efektivní výroby. Když k tomu ještě přidáme fakt, že na pracovním trhu nejsou volné kapacity a konkurence nutí k neustálému zvyšování produktivity při neúměrně rostoucích mzdových nákladech je automatizace výroby takřka jediným řešením, jak splnit náročné podmínky.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Produktivní zpracování plechu ze svitků

Jednou z často pokládaných otázek dnešních výrobních společnosti je, jak učinit zpracování plechů ještě jednodušší, flexibilnější a ekonomičtější. Jedním z možných řešení je nahrazení klasického tabulového formátu svitky plechu.

Související články
Komplexní technologie děrování

Modulární systém pro technologii děrování umožňuje dosažení nákladově optimalizovaného procesu a kompletního řešení pro jednotlivé aplikace děrování s využitím standardizovaných komponent a modulů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Technologie zpracovaní profilů a plechu

Společnost Stierli-Bieger i Prinzing se zabývají výrobou strojů pro zpracování kovu s více jak 30. letou tradicí. Výrobce strojů Stierli se specializuje na výrobu horizontálních lisů pro ohýbání a rovnání kovových profilů, společnost Prinzing se zaměřuje na výrobu strojů ke tváření plechu. V Česku jsou oba výrobci zastoupeni společností Bickel and Wolf.

Vláknový laserový řezací systém

LVD rozšiřuje svou řadu laserových řezacích systémů zavedením vysoce rychlostního vláknového laserového řezacího systému Electra FL.

Spojování plechů tvářením za studena

Co se týká požadavků na nové materiály plechů, jsou cílové představy všech konstruktérů prakticky stejné. V popředí stojí vysoká pevnost při nízké hmotnosti a s nízkými náklady. Tyto vlastnosti jsou předpokladem pro efektivní konstrukci jakéhokoliv produktu.

Technologie formování rohů

Společnost ACF Engineering & Automation, zastoupená v Česku firmou Bickel and Wolf, spol. s. r. o., uvedla na trh stroj pro formování rohů dveří a krytů za studena, který odstraňuje typické operace jako svařování a broušení.

Nové tvářecí technologie pro výrobu karoserií

V současné době jsme svědky stálého, ale pochopitelného zvyšování požadavků na konstrukci karoserií osobních automobilů. Jsou to požadavky na konstrukční, ekonomická a ekologická zlepšování.

Nový výrobní závod na Slovensku

LVD Company, a.s., přední světový výrobce strojů na zpracování plechu , jejichž prodej v České Republice a na Slovensku zabezpečuje firma Newtech, dokončil výstavbu nového výrobního závodu LVD S3 v Tornale na Slovensku.

Inovativní řešení z Blechexpo

V listopadu na 14. mezinárodním veletrhu zpracování plechu Blechexpo ve Stuttgartu prezentovala italská společnost Prima Power špičková řešení zahrnující všechny fáze zpracování plechu. Slogan „Prima is here“ symbolizuje přístup společnosti k zákazníkům nejen v průběhu veletrhu, ale při jakémkoli kontaktu s nimi. Je vždy na jejich straně, nabízí podporu, odborné znalosti a vyspělé technologie, skutečně naslouchá potřebám uživatelů a poskytuje moderní a uživatelsky přívětivá řešení jejich požadavků.

Lehké konstrukce automobilů - sendvičové materiály

O prodejnosti a úspěšnosti vozidla v silném konkurenčním prostředí dnes rozhoduje z velké míry tvar a funkčnost karoserie. Mezi technickým vybavením jednotlivých výrobců dnes není propastný rozdíl a proto první, čím automobil promlouvá k zákazníkovi, jsou právě silueta vozu, linie hran, elegance i vizuální dynamika. Na karoserii jsou proto kladeny náročné požadavky v řadě případů z hlediska technologie výroby protichůdné.

Lehké konstrukce karoserií osobních automobilů

Rostoucí požadavky na snižování spotřeby pohonných hmot a emisní limity vytvářejí soustavný tlak na snižování hmotnosti karoserií. Druhou alternativou, která se nadále rozvíjí, je rozšířené nasazení alternativních hybridních pohonů automobilů, zejména kombinace spalovacích motorů s elektropohony. Nedodržení emisních limitů osobních automobilů 95 g/100 km by mělo být od roku 2020 navíc finančně postihováno. Jak ukazují aktuální problémy koncernů Volkswagen Group a Citroen, je tato problematika rozšířena ještě o NOx. Je však zřejmé, že se to týká prakticky všech výrobců osobních i nákladních vozů. Tato problematika je zásadní s ohledem na vyráběné množství. V konstrukci letadel, raket a vesmírné techniky je řada nových výrobních technologií již delší dobu používána. Je to nejenom otázka vhodných materiálů, jejich dostupnosti a možností použitých výrobních technologií. V souvislosti s lehkými konstrukcemi všechny tyto oblasti stojí před dlouhodobým a zásadním rozvojem.

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