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troquelado láser llega a la serie de automóviles

Número Navegar:20     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2019-05-07      Origen:motorizado Su mensaje

blanking láser alcanza el OEM de automoción (1)

Dos transportadores amplia telescópicos se mueven en tándem por debajo de los cabezales de corte láser activos, manteniendo una debajo brecha consistente para humos y material fundido para evacuar.

Un día, a principios de 1974, los editores luego de que el fabricante examinaba un manuscrito de una tecnología de punta sangrado que había pasado años en el laboratorio, pero justo en ese momento estaba empezando a hacer acto de presencia en el taller de fabricación. Junto a unafoto granulada de un láser de CO2 de 500 vatios montado en una máquina de oxicorte, indicó el artículo: “Ahora, después de todos estos años de la promesa, los láseres se han convertido en una herramienta de trabajo de los metales aceptable.”

Esto resultó ser un eufemismo. Todos estos años más tarde, el láser domina hoja de precisión de fabricación de metal. Se ha florecido en parte debido a su capacidad de cortar cualquier forma en cualquier orientación. diseños nido en un láser de lecho planoen una alta mezcla de productos, talleres de trabajo de bajo volumen se asemejan a las obras de arte.

Por supuesto, a medida que aumentan el volumen de pedidos, corte por láser, tradicionalmente ha tenido sentido menos económico. Esto siguió siendo así aun cuando el láser de fibra tomó el mercado por la tormenta hace más de una década. Un láser de fibra increíblemente rápida parece increíblementeproductiva, pero la cabeza de corte todavía tiene que trazar el perfil de la pieza.

Una prensa de estampado puede cortar el perfil de una pieza en bruto de una sola vez, por lo tanto, el dominio de la prensa de estampado en alto volumen de supresión, en particular en la industria del automóvil. No hay manera de un láser podría sobrepasar la línea de borrado tradicional conprensas de estampación mecánica, ¿verdad?

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No necesariamente. Láser líneas de borrado se han abierto camino a los primeros usuarios de todo el mundo, incluyendo SET Enterprises, un centro de servicio de metal con sede en Michigan. En 2016 Daimler instaló dos líneas de láser de supresión en el Mercedesplanta de Benz en Kuppenheim, Alemania. Un láser de más de supresión de línea comenzó la producción en otra planta de Mercedes-Benz en Alemania a principios de este año, y una cuarta línea está en fase de montaje.

Las líneas de supresión última láser presentan la flexibilidad “sin herramientas” que la mayoría de los fabricantes de metal con láser de corte de cama plana han disfrutado durante años. Sin embargo, algunas líneas de láser de supresión también coinciden, ya veces superan, la velocidad de muchoslíneas de supresión basados ​​en prensa instalados en todo el mundo. Es un hecho que los editores FABRICATOR en 1974 probablemente no podría haber imaginado.

Algo de historia

La supresión láser término no es nuevo, pero puede estimular confusión, especialmente para aquellos fuera de la cadena de suministro de la automoción. Es de ninguna manera relacionados con “espacios en blanco soldadas a la medida”, a veces llamado “formatos soldados por láser”, en el que diferentesperfiles de corte se unen mediante soldadura por láser para crear un solo espacio en blanco que tiene propiedades adaptadas a la aplicación.

El concepto detrás de vaciado láser en los EE.UU. se remonta a la década de 1990. Alrededor de la vuelta del milenio, un consorcio llamado multiempresa láser Supresión central hizo una pregunta que, en retrospectiva, se adelantó a su tiempo: ¿Qué pasa si unaprensa de corte podría ser sustituido por un sistema de corte láser bobina alimentados?

El grupo, que incluye empresas como DCT en Sterling Heights, Mich., Y sistemas láser de Alabama en Munford, Alabama., Junto con expertos en láser como Charles Caristan (ahora un compañero técnico en Air Liquide), desarrolló algunos inicialconceptos. Una bobina se alimenta en un nivelador de precisión, a continuación, en una cama de corte por láser, después de lo cual los robots u otros dispositivos podrían descargar las piezas cortadas y (cuando sea necesario) dispose del esqueleto. Desde entonces el avance de la tecnología,incluyendo el láser de fibra de alto brillo, ha hecho que el concepto en una realidad.

¿Por qué láser ciega?

la industria automotriz de hoy en día tiene más variación modelo que nunca, lo que por supuesto ha hecho morir cambia un objetivo de mejora. el intercambio de un solo minuto de matrices (SMED) es una gran idea, pero no tiene un troquel con el cambio en el primer lugar es inclusomejor.

Cada uno de los tres cabezales láser del sistema tiene su propio pórtico.

Un troquel de borrado es más rentable cuando se produce espacios en blanco con líneas rectas y ángulos. Un láser prefiere trabajar con un espacio en blanco contorneada, en el que el cabezal de corte nunca tiene que desacelerar su totalidad, a su vez, y acelerar alrededor de una agudaesquina y da la casualidad de que muchos de los contorneada conformabilidad ayuda formas en una prensa de estampación, sobre todo para el proceso de dibujo. Independientemente de la forma en blanco, de borrado de láser permite a los ingenieros que ajustar para formar mejor.

Coches y camiones del futuro también tendrán que ser más ligero y más seguro, por lo tanto, la demanda de aceros avanzados de alta resistencia y otros materiales con aparentemente cada vez mayores relaciones de resistencia a espesor. Estos materiales no son una especie dematrices de supresión. El láser, por el contrario, no se preocupa por resistencia a la tracción de un material, sólo el grosor y la capacidad del grado del material para absorber la energía del láser. troquelado láser no elimina todas las preocupaciones acercaMateriales-las de alta resistencia necesidades aún material de la bobina alimentados a ser niveladas antes de que alcance las cabezas, pero de corte por láser la eliminación de la matriz de supresión hace mitigar un buen número de obstáculos técnicos.

Una danza altamente Choreographed

Andreas Heuer, director de tecnología de formación de Mercedes-Benz para las plantas Gaggenau y Kuppenheim, comenzó a mirar el proceso en un primer momento por razones puramente pragmáticas: La compañía no quiere alterar su planta existente para hacer espacio para elenormes bases de máquinas, pozos de bucle, y una gran altura de los puentes grúa necesarios para cambiar los troqueles de borrado.

“No tenemos ninguna necesidad de espacio adicional para el almacenamiento de la matriz, y no necesitamos sobrecarga

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La tecnología también es muy beneficioso para nosotros, ya que tenemos un número creciente de tipos de vehículos.

“[Laser blanking] cambios geométricos también ha simplificado durante la introducción de nuevos juegos de troqueles [para formar]”, Heuer continuó, añadiendo que algunos cambios en la geometría en blanco han ayudado procesos de estirado aguas abajo. “Para algunos juegos, secreado seis a ocho geometrías diferentes [blanco]. Esto ha permitido implementar cambios rápidamente sin interrumpir la producción actual “.

Daimler ahora está utilizando blanking láser para producir varios componentes cosméticamente críticos del cuerpo exterior. “La planta está alcanzando una velocidad de línea en algunas aplicaciones de hasta 60 metros por minuto,” dijo con sede en Alemania Manuel hambre, director delas ventas en Schuler, que diseñó y construyó láser de Daimler supresión líneas. “Por ejemplo, la línea ha producido más de 40 campanas por minuto.”

“Cortamos espacios en blanco para todas las partes exteriores del cuerpo y partes estructurales más grandes para el cuerpo principal para coches y camiones Mercedes-Benz,” Heuer continuó. “Utilizamos los grados típicos utilizados por otros fabricantes de automóviles, como el acero galvanizado y aluminio,que van desde 0,65 hasta 1,5 mm de espesor “.

En cuanto a la planta de láser de supresión de línea en acción es como ver una danza altamente coreografiada, con cada componente electrónico y mecánico jugando un papel crítico. Una bobina se carga en un sistema de pago de doble bobina que la anteriorbobina está en proceso. Si el nuevo material lo requiere, los casetes de rodillo-nivelador de precisión intercambiar automáticamente dentro de unos pocos minutos. Cuando un necesidades de cambio de bobina que sucedan, el desenrollador recoge y presenta la nueva bobina, la cual se alimentacon holgura (sin bucle pit) a través de la aplanadora y en el sistema de corte por láser.

El espacio de trabajo de corte por láser tiene tres cabezas de corte por láser, cada uno con una fuente de energía láser de fibra 4-kW IPG separada. Las cabezas se mueven en la dirección X, así como Y (a través de la tira).

El hambre dice que tiene tres cabezales de corte por láser logra un buen equilibrio. Al tener menos cabezas ralentiza la velocidad de extinción, mientras que tener más cabezas conduce a un excesivo número de perforaciones, aceleraciones y desaceleraciones, simplemente porquecada cabeza de láser sería cortar solamente una pequeña porción del nido pasando por debajo de ella. Y como parte de una hoja alimentada continuamente, el nido está verdaderamente “de paso bajo” el láser.

partes cortadas se apilan, transportados fuera del sistema y por etapas, listo para ser transportado aguas abajo.

La tecnología de la base de vaciado láser mentiras no con el propio corte láser, pero en vez de lo que ocurre debajo de la ranura de corte. Las necesidades de la tira de mantenerse en movimiento, tienen debajo de espacio para la evacuación de material fundido, y permanecer totalmente compatibles-todo al mismo tiempo.

Para que esto suceda, los sistemas láser de supresión hacer uso inteligente de transportadores telescópicos. En los sistemas de supresión de láser de Daimler, dos anchos transportadores-uno por delante de la cabeza activa del láser (s) y uno detrás, colocado con una separación constante entreellos-se mueven hacia adelante y hacia atrás en la dirección X (con y contra el flujo de material), sincronizado con la acción de corte. Esto asegura que el sistema siempre mantiene un vacío constante por debajo de la acción de corte, donde la gravedad y unatirón vacío material fundido, en partículas, y el humo fuera de la propia corte. Schuler llama a este sistema de transporte y extracción de humos sincronizado “DynamicFlow Tecnología”.

Desapilado y apilado

Después de cortar y apilar viene desanidado, dos elementos críticos sin los cuales troquelado láser no tendría mucho sentido. Sí, algunos sistemas de supresión de láser han llegado a ser tan rápido en ciertas aplicaciones que están superando algunosLos sistemas de supresión convencionales, pero este hecho no significa mucho si los espacios en blanco tuvieron que ser resuelto de forma manual.

Como explicó el hambre, troquelado láser tiene varios escenarios de desapilado, donde las piezas buenas se separan a partir de chatarra. La primera consiste en que los trabajos de corte nidos que no dejan ningún tipo de desecho. de Daimler capuchas láser en blanco, común-línea de corte unodespués de la otra, son un buen ejemplo. Las piezas en bruto capó abarcan todo el ancho de la tira, salir de la celda de láser, pasar a través de un proceso de limpieza, a continuación, son enviados hacia abajo transportadores separados a apiladores de alto rendimiento que son similares alos utilizados en las líneas de borrado tradicionales.

“Estamos haciendo esto [en Daimler] porque apilamiento robot no es lo suficientemente rápido para la aplicación,” dijo el Hambre.

Otro escenario desanidado implica una jerarquía con la chatarra que cae en una llamada “gravedad derramar” operación, que se produce fuera del área de trabajo del láser. Este método sólo funciona si la chatarra está orientado y formado de tal maneraque cae fácilmente de la tira.

Desde aquí apilamiento puede ocurrir una de dos maneras. Si la orientación de la pieza lo permite, y el derramamiento de gravedad se ha demostrado ser fiable, a continuación, las piezas cortadas pueden fluir directamente a los apiladores, tal como lo harían en una situación de no-chatarra, mientrasla chatarra cae en una tolva de desecho y en un bin. Alternativamente, una serie de robots puede agarrar las partes fuera del esqueleto y transportarlos sobre la rampa de chatarra sobre una cinta transportadora que lleva en el apilador.

Limpieza de Supresión

Daimler en bruto Para partes del cuerpo exterior cosméticamente críticos, de ahí la necesidad de un proceso de limpieza en blanco a base de cepillo después de corte por láser. “La suciedad y la contaminación de polvo eran las principales preocupaciones para nosotros”, dijo Heuer, añadiendo que incluso sin eletapa de limpieza adicional, el proceso se fue “sólo hay polvo de menor importancia que sería irrelevante para nuestros siguientes pasos del proceso.

“A día de hoy podemos decir que el equipo, al igual que las líneas tradicionales de supresión, necesita una limpieza frecuente para asegurar la limpieza en blanco. Actualmente hacemos una limpieza cada dos semanas estándar y una limpieza semestral intensivo de todos los transportadores “.

“Para reducir la limpieza manual de la línea, cada cinta transportadora puede ser equipado con una unidad de limpieza del cepillo,” añadió Hunger.

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Por supuesto, los volúmenes parciales deben ser adecuados. “El sistema de vaciado láser no es ideal para manejar [muchos] diferentes formas al mismo tiempo”, dijo Hunger, añadiendo que también requiere partes nontabbed a ser de al menos 250 mm de largo o ancho.

Claro, prototipo y alta mezcla, bajo volumen tiendas fab no es probable que vea un uso para equipos de supresión láser de este tipo en el futuro previsible. Pero si el volumen crece parte, la historia podría cambiar. Si una mezcla de centro de servicios de corte del fabricante operfiles se pueden denested fiable, se apilan y se envían rápidamente aguas abajo, láser supresión entonces se convierte en una posibilidad real.

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