Dlaczego produkcja konstrukcji o dużej wytrzymałości wymaga innego rozwiązania w zakresie gięcia
W europejskich projektach infrastrukturalnych i związanych z energią odnawialną coraz częściej wykorzystuje się duże elementy stalowe, które stawiają wysokie wymagania wobec sprzętu do ich produkcji.
Długie elementy, stale konstrukcyjne o wysokiej wytrzymałości, grube blachy, ścisłe tolerancje wymiarowe oraz duże siły gięcia mogą wykraczać poza praktyczny zakres pracy konwencjonalnej pojedynczej prasy krawędziowej.
Właśnie w tym miejscu… Prasa krawędziowa typu tandem nabiera wartości.
Dzięki połączeniu dwóch pras krawędziowych CNC w jeden zsynchronizowany system gięcia producenci mogą obrabiać elementy o wyjątkowo dużej długości, zachowując skoordynowany ruch suwaka na całej długości roboczej.
Dla europejskich producentów konstrukcji stalowych sprawia to, że gięcie tandemowe ma szczególne znaczenie dla infrastruktura, transport, sprzęt energetyczny, stal konstrukcyjna oraz produkcja komponentów do elektrowni wiatrowych.
Czym jest wytrzymała prasa krawędziowa typu tandemowego?
Prasa krawędziowa typu tandem składa się z dwóch pras krawędziowych zamontowanych i sterowanych w taki sposób, aby działały wspólnie.
Zamiast traktować je jako dwa niezależne urządzenia, system CNC koordynuje ich ruchy giętne.
Typowy system składa się z:
Prasa krawędziowa A + prasa krawędziowa B → jeden rozbudowany system gięcia
W zależności od konfiguracji maszyny mogą zapewnić zwiększoną:
- Długość robocza
- Zdolność gięcia
- Sterowanie wieloosiowe
- Podpora do długich elementów
- Elastyczność produkcji
Taka konstrukcja sprawdza się szczególnie wtedy, gdy element jest zbyt długi, by można go było efektywnie obrabiać na tradycyjnej prasie krawędziowej.
Dlaczego gięcie długich elementów stalowych stanowi wyzwanie
Zwiększenie długości gięcia wiąże się z czymś więcej niż tylko kwestią wymiarów.
Gdy długi i ciężki element obrabiany jest umieszczony na dwóch maszynach, nawet niewielkie różnice w położeniu suwaka mogą wpłynąć na wynik gięcia.
Producenci muszą kontrolować:
Synchronizacja — Obie maszyny muszą wykonywać zaprogramowany ruch gięcia.
Ugięcie — Duże obciążenia zginające mogą powodować odkształcenia sprężyste maszyny i oprzyrządowania.
Pozycjonowanie — Długie elementy muszą pozostawać precyzyjnie ustawione przez cały czas trwania operacji.
Różnice w materiale — Stale o wysokiej wytrzymałości mogą wykazywać różne właściwości w zależności od grubości, wytrzymałości na rozciąganie i kierunku walcowania.
Obsługa — Ręczna obsługa dużych elementów może być dla operatorów trudna i niebezpieczna.
Prawidłowo skonfigurowana prasa krawędziowa typu tandemowego pozwala sprostać tym wyzwaniom dzięki synchronizacji CNC, sprzężeniu zwrotnemu położenia, odpowiedniemu oprzyrządowaniu, wyprofilowaniu blachy oraz rozwiązaniom w zakresie podparcia obrabianego elementu.
Prasy krawędziowe typu tandem w europejskiej branży produkcji infrastruktury
Europejska produkcja elementów infrastrukturalnych obejmuje szeroki asortyment wyrobów z grubej stali.
Typowe zastosowania gięcia tandemowego obejmują elementy do:
- Mosty i projekty z zakresu stali konstrukcyjnej
- Infrastruktura kolejowa i transportowa
- Duże budynki przemysłowe
- Obiekty energetyczne
- Obiekty inżynieryjne
- Ciężki sprzęt
- Długie belki i profile
- Duże obudowy prefabrykowane
W przypadku tych zastosowań producenci często muszą giąć elementy, które są zarówno długi i ciężki.
Zamiast inwestować w jedną niezwykle dużą prasę krawędziową wykonaną na zamówienie, konfiguracja tandemowa może stanowić alternatywne rozwiązanie pozwalające uzyskać wymaganą długość roboczą i siłę gięcia.
Dodatkową zaletą jest elastyczność: w zależności od konstrukcji maszyn i architektury sterowania systemy tandemowe mogą również umożliwiać maszynom samodzielne wykonywanie odpowiednich zadań, gdy praca zsynchronizowana nie jest wymagana.
Prasy krawędziowe typu tandem w produkcji urządzeń dla energetyki wiatrowej
Produkcja urządzeń do wytwarzania energii wiatrowej stanowi ważny segment rynku przemysłu ciężkiego w Europie.
Nowoczesne wieże wiatrowe wymagają znacznych ilości stali konstrukcyjnej. Na przykład około 25 000 ton metrycznych blach grubych zostały dostarczone do 36 wież w duńskiej morskiej farmie wiatrowej Thor. Rozwija się również europejski potencjał produkcyjny w zakresie wież wiatrowych, w tym nowe inwestycje produkcyjne w Polsce, obsługujące rynki polski i niemiecki.
Dla producentów oznacza to wzrost popytu na wydajne i niezawodne urządzenia do obróbki grubych blach.
Należy jednak rozróżniać różne procesy formowania.
Obudowy wież wiatrowych
Cylindryczne lub stożkowe odcinki powłoki tradycyjnej stalowej wieży wiatrowej są zazwyczaj wytwarzane przy użyciu maszyny do walcowania blach o dużej wytrzymałości.
Duże blachy stalowe są cięte, poddawane obróbce krawędzi, walcowane do kształtu cylindrycznego lub stożkowego, a następnie spawane.
W związku z tym prasa krawędziowa typu tandem nie powinna być przedstawiana jako główna maszyna do walcowania kompletnych powłok wież wiatrowych.
W jakich sytuacjach gięcie tandemowe może stanowić wartość dodaną
W branży energetyki wiatrowej oraz w powiązanych z nią gałęziach przemysłu zajmujących się produkcją elementów o dużych rozmiarach prasy krawędziowe typu tandem mogą być wykorzystywane do obróbki odpowiednich długich elementów, takich jak:
- Długie elementy wzmacniające konstrukcję
- Elementy ościeżnicy
- Wewnętrzne konstrukcje nośne
- Elementy mocujące do sprzętu
- Długie kanały i profile
- Ciężkie wsporniki
- Elementy przejściowe konstrukcyjne
- Konstrukcje stalowe pomocnicze
Konkretne zastosowanie zależy od geometrii elementu, materiału, grubości, promienia gięcia oraz wymaganej długości roboczej.
W jaki sposób synchronizacja CNC usprawnia gięcie długich elementów
Synchronizacja stanowi serce prasy krawędziowej CNC typu tandem.
Podczas gięcia sterownik koordynuje ruch obu maszyn, a czujniki położenia monitorują rzeczywiste położenie suwaków.
Proces ten można uprościć w następujący sposób:
Polecenie CNC → Ruch suwaka → Sprzężenie zwrotne położenia → Porównanie błędów → Korekta w czasie rzeczywistym
To podejście oparte na pętli zamkniętej pomaga utrzymać skoordynowany ruch na całej łącznej długości roboczej.
Wysokiej klasy platformy CNC mogą również oferować zaawansowane funkcje programowania i kompensacji. Na przykład model DA-69T firmy Delem obsługuje programowanie 2D/3D, automatyczne obliczanie sekwencji gięcia, wykrywanie kolizji, interfejsy gięcia z czujnikami, kompensację ugięcia ramy oraz funkcję TandemLink.
Gięcie grubych blach wymaga czegoś więcej niż tylko dużej siły nacisku
Częstym błędem popełnianym przy zakupie jest wybór prasy krawędziowej typu tandem wyłącznie na podstawie siły nacisku.
W przypadku zastosowań infrastrukturalnych o dużym obciążeniu producenci powinni poddać ocenie cały system gięcia.
1. Długość robocza
Maszyna musi pomieścić najdłuższy przewidywany element, zapewniając jednocześnie odpowiednie podparcie i oprzyrządowanie.
2. Siła zginająca
Wymagana nośność zależy od wytrzymałości materiału na rozciąganie, grubości, długości gięcia, rozwarcia matrycy V oraz metody gięcia.
3. Sztywność ramy
Duże obciążenia wymagają konstrukcji maszyny, która zapewni stabilność podczas powtarzalnej produkcji.
4. Synchronizacja wieloosiowa
Niezawodne sterowanie CNC i sprzężenie zwrotne położenia mają zasadnicze znaczenie, gdy dwie maszyny wykonują jedną operację gięcia.
5. Kompensacja ugięcia
Korony lub inne systemy kompensacyjne mogą pomóc w zapobieganiu odkształceniom podczas gięcia długich elementów.
6. Oprzyrządowanie
Wysokowytrzymałe stemple i matryce należy dobierać w zależności od materiału, siły gięcia, promienia oraz wymaganego profilu.
Dlaczego konfiguracja tandemowa może być korzystna dla europejskich producentów
Dla producentów zajmujących się obróbką zarówno standardowych, jak i ponadgabarytowych elementów prasa krawędziowa typu tandemowego może zapewnić korzystną równowagę między wydajność i elastyczność.
Do potencjalnych korzyści należą:
Zwiększona długość gięcia
Obróbka elementów przekraczających praktyczną długość wielu konwencjonalnych maszyn pojedynczych.
Wysoka wytrzymałość na zginanie
Skonfiguruj system do wymagających zastosowań w zakresie stali konstrukcyjnej.
Produkcja zsynchronizowana
Sterowanie wieloma osiami gięcia za pomocą sterowania CNC i sprzężenia zwrotnego położenia.
Elastyczność produkcji
Odpowiednio zaprojektowany system może obsługiwać szerszą gamę dużych elementów prefabrykowanych.
Możliwości automatyzacji
Zaawansowane systemy CNC, ograniczniki tylne, systemy podtrzymujące, pomiary kątów oraz rozwiązania w zakresie transportu materiałów mogą jeszcze bardziej usprawnić proces produkcyjny.
Jak dobrać prasę krawędziową typu tandem do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości
Zanim poprosisz o wycenę, podaj producentowi maszyny więcej informacji niż tylko żądaną nośność.
Do najbardziej przydatnych informacji należą:
Rodzaj materiału + maksymalna grubość + maksymalna długość gięcia + rysunek detalu + wymagany kąt/promień gięcia + roczna wielkość produkcji.
W przypadku europejskich projektów infrastrukturalnych należy również omówić wymagania dotyczące bezpieczeństwa maszyn, specyfikacje elektryczne, dokumentację, oprzyrządowanie, montaż, szkolenie operatorów oraz obowiązujące wymogi zgodności.
Producent może następnie obliczyć wymaganą siłę gięcia i zaproponować odpowiednią konfigurację maszyny.
Tworzenie bardziej wydajnego procesu produkcji elementów o dużej masie
A Prasa krawędziowa typu tandem nie jest po prostu większą prasą krawędziową.
Jego zalety wynikają z połączenia zwiększonej długości roboczej ze zsynchronizowanym sterowaniem CNC, wytrzymałą konstrukcją maszyny, sprzężeniem zwrotnym położenia, odpowiednim oprzyrządowaniem oraz technologią kompensacji.
Dla europejskich producentów infrastruktury i urządzeń do energetyki wiatrowej, zajmujących się obróbką długich elementów konstrukcyjnych, odpowiedni system gięcia tandemowego może pomóc w poprawie wydajność, powtarzalność, elastyczność i efektywność produkcji.
Jednocześnie dobór maszyny powinien zawsze zaczynać się od konkretnego elementu, a nie od standardowej specyfikacji maszyny.
Wyślij do MIHARMLE swoje rysunek detalu, gatunek materiału, grubość blachy, długość gięcia, promień gięcia oraz wymagania produkcyjne. Nasi inżynierowie mogą oszacować wymaganą siłę nacisku, długość roboczą, oprzyrządowanie, synchronizację CNC oraz konfigurację maszyny dla Państwa zastosowań związanych z gięciem elementów o dużej wytrzymałości.