Témata
Reklama

Zdokonalené řezání drobných tvarů plazmatem

Řezání drobných tvarů nebo děr o malém průměru vyžaduje vysoce přesný postup. Dosud se většinou používá technologie vrtání nebo lisování. Nyní je k dispozici tech-nologie, která splňuje vysoké nároky kladené na řezání drobných tvarů do součástí z konstrukční ocele.

Pro zákazníky firmy Waffenschmid Metallbau, výrobce tlakových nádob, potrubí a svařovaných konstrukcí, jsou velmi důležité přesnost dosahovaná při nízkých ná-kladech, flexibilita a krátké dodací termíny. Zřetelný je zejména požadavek na přes-nost u děr pro šrouby u přírub, neboť díry musejí na sebe přesně navazovat, aby se odstranilo nákladné dodatečné obrábění. Dále musejí spoje potrubí přesně zapadat do vyřezaných tvarů, aby byly mezery mezi jednotlivými díly malé a bylo tak možné provést dokonalé svaření obou součástí.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Technologie Contour Cut skýtá možnost řezat v konstrukční oceli malé tvary s vysokou kvalitou.Pomocí technologie Contour Cut od firmy Kjellberg je možné operace řezání provést nejen přesně, ale i produktivně. Jak říká Bernard Waffenschmid, vedoucí ob-chodní divize firmy: „Pomocí této technologie lze zvýšit produktivitu výroby o 15 %, což je dosaženo především odstraněním dodatečného obrábění. Kromě toho je možné vyrobit součást kompletně. Dosud jsme nabízeli pouze příruby bez děr pro šrouby, zatímco nyní při využití technologie Contour Cut můžeme vyrobit příruby kompletně.“

Nová technologie zlepšuje kvalitu řezání

Technologie Contour Cut je založena na technologii řezání plazmatem Hifocus, u kterého rotuje pracovní plyn vysokou rychlostí kolem paprsku plazmatu. Tím je pa-prsek plazmy přesně usměrněn, stabilizován a chráněn. Větší zúžení paprsku vede ke zvýšení hustoty energie paprsku plazmy a tím i k přívodu většího množství tepla do místa řezání na součásti. Proto je nutné efektivní chlazení čela pracovní trysky. Tyto i další novinky uplatnila firma Kjellberg Finsterwalde u nového plazmového ře-zacího stroje série Percut. Speciální seřízení plazmového plynu s optimální kombina-cí opotřebovávajících se součástí umožňuje extrémně přesné řezání tvarů a děr no-vou technologií Contour Cut.

Obr. 2 Firma Waffenschmid Metallbau přešla na technologii Contour Cut.Až dodneška platilo přibližné pravidlo, které říká, že: Nejmenší průměr díry ře-zané plazmou je jedenapůlnásobek tloušťky řezaného plechu. U plechů tlustých do 10 mm je možné řezat nejmenší díry o průměru 15 mm. Technologií Contour Cut se dosáhne lepší kvalita řezu z hlediska přesnosti řezaného tvaru a jakosti povrchu stěn řezu. Poměr mezi nejmenším průměrem řezané díry a tloušťkou řezaného materiálu je 1:1.
Obr. 3 Měření kalibrem potvrdilo, že průměry všech vyřezaných děr jsou v požado-vané toleranci. Do desky z konstrukční oceli tlusté 10 mm bylo ve vysoké kva-litě vyřezáno za 30 minut 264 děr.Novou technologií se oproti konvenčnímu způsobu řezání plazmatem dosáhne u vnějších i vnitřních tvarů také lepší kolmosti řezaných ploch. Dále jsou odstraněny problémy vznikající při vřezávání a vyjíždění paprsku plazmatu do a z materiálu. Hrany řezaných ploch zůstanou na obou stranách řezu ostré, což je dáno malou te-pelně ovlivněnou oblastí. Povrch řezaných ploch je hladký. Případné otřepy lze snadno odstranit. Opakovatelná přesnost řezaných ploch je velká. Do desky z konstrukční oceli tlusté 10 mm (obr. 3.) bylo za 30 minut vyřezáno 264 děr. Přes-nost děr byla měřena kalibrem, všechny díry byly vyřezány v požadované přesnosti.

Kvalita vyřezaných tvarů je závislá na souhře faktorů

Základním faktorem je volba správných pracovních podmínek. Ty ovlivňují jak kvalitu řezu (rozměry a jakost povrchu řezaných ploch), tak také malé opotřebení součástí pracovní hlavy.

Obr. 4 Pro vyřezání přesných tvarů je důležité správné naprogramování začátku a konce řezání.Výsledek řezání plazmatem je závislý také na konstrukci a provedení plazmo-vého hořáku, na vzájemné vazbě mezi pohybovými systémy stoje, přesnosti nasta-vení výšky hořáku vzhledem k řezanému materiálu a kvalitě použitého softwaru. Při vývoji nové technologie byla důležitá spolupráce mezi firmou Kjellberg Finsterwalde a výrobcem plazmových strojů. Cílem spolupráce bylo vyvinout zařízení pro řezání drobných tvarů plazmatem pracující bez kmitání plazmového hořáku, při volbě opti-mální pracovní rychlosti. Velká nebo malá pracovní rychlost má za následek zhoršení kolmosti řezaných ploch. Při vysoké pracovní rychlosti se řezná spára směrem ke spodní ploše obrobku zužuje, při malé pracovní rychlosti je tomu naopak, řezná spá-ra je na spodní ploše obrobku širší. Vedle pracovní rychlosti hraje důležitou roli dy-namické chování mechanismů stroje, které ovlivňuje velikost pracovní rychlosti v da-ném okamžiku v daném bodě.

Dalším důležitým faktorem je naprogramování startu řezání (obr. 4). Délka vře-závání na začátku řezu a vyjíždění z řezu na konci řezání musí být taková, že vlastní řezaná plocha je co možná nejméně ovlivněna. Aby se dosáhlo kolmých stěn na vý-sledném řezaném výrobku, musí se u vnějších ploch výrobku řezat ve směru hodino-vých ručiček, zatímco při řezání vnitřních ploch proti chodu hodinových ručiček.

Obr. 5 Vzorový kus ukazuje možnost nové technologie Contour Cut.

Dalším důležitým faktorem je vzdálenost hořáku od obrobku, která je rovněž rozhodující pro kolmost řezaných ploch. Pokud je vzdálenost mezi hořákem a obrob-kem malá nebo velká, zhorší se kolmost řezaných ploch. Během celého procesu ře-zání musí být vzdálenost mezi hořákem a plochou obrobku automaticky sledována a udržována na nastavené optimální velikosti.
Konečně má na kvalitu řezu velký vliv také obsluha stroje. Proces řezání musí být pečlivě naprogramován. Obsluha musí rovněž dbát na to, aby plazmový hořák i další části systémů byly čisté a neopotřebované.

Použití nových plazmových hořáků otevírá další možnosti

Použití nových plazmových hořáků typ Percut 450 u již v praxi instalovaných plazmových strojů Hifocus dává uživateli možnost využít výhod technologie Contour Cut. Další výhody spočívají v možnosti řezat proudem 440 A materiály o tloušťce až 120 mm, použít vyšší řezné rychlosti a dosáhnout lepší kvalitu řezu.

Z vysoké řezné rychlosti nemá užitek pouze výrobce, ale také zákazníci, kteří dostanou své výrobky v kratším termínu. Ve srovnání se zařízeními dostupnými do-sud na trhu je u nových plazmových strojů nižší spotřeba plynu a vyšší životnost čas-to se opotřebovávající součástí. Další výhodou nových strojů je nižší spotřeba elek-trické energie. Vzhledem k přesnosti řezání a ke kvalitě řezané plochy odpadá v řadě případů nákladné dodatečné obrábění. Technologie Contour Cut je zajímavá pro každého, kdo chce používat plazmový řezací systém efektivně a hospodárně.

Volker Krink, Manfred Radigk a Nicole Dönicke

Zdroj: MM Das Industriemagazin č. 20, 2012

Zpracoval – VŘ –

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 121008
Datum: 17. 10. 2012
Rubrika: Trendy / Tváření
Autor:
Firmy
Související články
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.

Aktuální možnosti v laserovém svařování

Laserové svařování lze v dnešní době považovat za velice moderní technologii. Vysoké svařovací rychlosti, štíhlý svar a z toho plynoucí výhody jsou pozitiva, která umožnila začlenění této metody do progresivních výrobních technologií. Tento článek si klade za cíl představit aktuální možnosti laserových svařovacích technologií.

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.

Související články
HiLASE - superlasery pro skutečný svět

Lasery nové generace, jež doposud nemají ve světě obdoby, se vyvíjejí a testují v nově postaveném centru HiLASE v Dolních Břežanech u Prahy. Využití najdou v průmyslu i ve výzkumu. V nové budově působí téměř 60 laserových specialistů a techniků, z nichž přibližně polovina je ze zahraničních, často i velmi renomovaných pracovišť.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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?

Výrobní laserové technologie

Výrobní laserové technologie lze dělit mnoha způsoby-, podle použitého výkonu, délky pulzu nebo interakce s materiálem. Nejjednodušší způsob rozdělení laserových technologií je do tří skupin: dělení a odebírání materiálu, spojování materiálu a úprava povrchu materiálu. Vzhledem k rozmanitosti využití laseru není toto dělení zcela jednoznačné a existuje několik dalších technologií, které se nacházejí mezi těmito kategoriemi.

Výhody laserem kalených povrchů

Laserové kalení již není zdaleka výsadou pouze při zušlechtění forem. Díky dostupnosti a klesajícím cenám laserů (pořizovacím i provozním) je tato technologie stále častěji uplatňována také v tradičním strojírenství pro vhodné konstrukční materiály a strojní díly.

Nové technologie osvětlení vozidel

Získat zkušenosti s novými zdroji světla bylo cílem jednoletého projektu Ideag, do něhož se na konci roku 2017 pustila mladoboleslavská společnost EDAG Engineering CZ. Výsledný prototyp zadní lampy navržené pro model Škoda Superb ukazuje možnosti využití tří moderních technologií: elektroluminiscenční fólie, OLED panelu a COB LED destiček.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Laserová technologie Platino pro každého

Nová verze fiber laseru Platino od italského výrobce Prima Power je jeden z nejúspěšnějších produktů z celého portfolia společnosti. 2D laser postavený na více než konsolidované platformě ze syntetického granitu má na kontě více než 2 000 instalací po celém světě. Stroj byl vybaven a aktualizován důležitými technologickými inovacemi, které přispívají k tomu, že je ještě rychlejší, spolehlivější a produktivnější.

Laserové svařování jako inovace napříč průmysly

Všeobecný tlak na automatizování výrobních procesů a udržení jejich stability řadí postupný přechod na laserové svařování mezi nezbytné kroky k inovaci. Dnes už svařování laserem používá celá řada výrobních závodů ze širokého spektra průmyslů včetně automobilového, leteckého, lékařského a dalších. Laserové svařování se stává stále více preferovanou technologií napříč veškerými odvětvími v průmyslu hlavně kvůli tomu, že svar vzniká intenzivním lokálním zahřátím materiálu ve velmi krátkém čase – v řádu milisekund.

Obrábění těžkoobrobitelných materiálů

Stále rostoucí požadavky výrobců proudových motorů vyžadují kontinuální vývoj žárupevných materiálů. Klasické metody obrábění jsou zde na hranici svých možností, efektivní alternativou je elektroerozivní řezání drátovou elektrodou.

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.

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.

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