Przy ocenie kosztów śrutowania firmy często porównują moc turbin, zużycie energii elektrycznej lub koszty ścierniwa. Jednak w przypadku bardziej wymagających detali największy koszt często wynika z czegoś zupełnie innego – zapewnienia stałej i powtarzalnej jakości.
Jeżeli na wszystkich powierzchniach detalu należy uzyskać określoną chropowatość, nawet niewielkie odchylenia mogą prowadzić do powstawania braków, konieczności dodatkowej obróbki lub reklamacji klientów. W takich przypadkach koszt śrutowania nie jest już związany przede wszystkim ze zużyciem energii, lecz ze stabilnością procesu.
Kiedy konwencjonalna śrutownica przestaje być wystarczająca?
W jednym z naszych ostatnich projektów wymagania klienta obejmowały:
- chropowatość powierzchni Rz < 15 μm,
- zdolność procesu Cpk ≥ 1,2,
- równomierną obróbkę wszystkich powierzchni detalu.
W przypadku skomplikowanych geometrii osiągnięcie takiego poziomu powtarzalności przy użyciu konwencjonalnych metod manipulacji jest trudne. W rezultacie konieczne było zastosowanie innego podejścia.
Dodatkową zaletą zrobotyzowanej śrutownicy jest możliwość łączenia różnych technologii obróbki powierzchni w jednym systemie. Oprócz śrutowania turbinowego system może również wykorzystywać dysze do śrutowania pneumatycznego, umożliwiając obróbkę trudno dostępnych miejsc, lokalne dostosowanie intensywności śrutowania oraz realizację bardziej wymagających procesów przygotowania powierzchni.
Takie połączenie łączy wysoką wydajność śrutowania turbinowego z elastycznością śrutowania pneumatycznego, otwierając nowe możliwości w obróbce skomplikowanych detali.
Jak zapewnić równomierną obróbkę każdego detalu?
Zrobotyzowana śrutownica różni się od konwencjonalnych systemów tym, że robot znajduje się bezpośrednio wewnątrz komory śrutowniczej. Robot pobiera detal z uchwytu i prowadzi go przez proces śrutowania po precyzyjnie zaprogramowanej trajektorii ruchu.
Pozwala to utrzymać w pełni powtarzalne warunki śrutowania, znacząco ograniczając różnice w chropowatości powierzchni oraz liczbę niezgodnych detali.
Główne zalety tego rozwiązania to:
- powtarzalna jakość obróbki powierzchni,
- mniejsze odchylenia chropowatości,
- mniej braków i reklamacji klientów,
- mniejsza potrzeba poprawek i działań korygujących,
- większa stabilność procesu.
Kulowanie kół zębatych wymaga idealnej powtarzalności
Zrobotyzowana śrutownica otwiera również nowe możliwości w procesach kulowania. Dobrym przykładem jest obróbka kół zębatych, gdzie kilka kół jest zamontowanych na jednym wale.
W takich zastosowaniach osiągnięcie wymaganej chropowatości powierzchni nie jest jedynym celem. Równie ważne jest zapewnienie równomiernej intensywności kulowania wszystkich kół zębatych. Nawet niewielkie odchylenia w pozycjonowaniu detalu mogą wpływać na naprężenia ściskające indukowane w warstwie wierzchniej, a tym samym na trwałość elementu.
Zastosowanie robota umożliwia precyzyjne i powtarzalne pozycjonowanie całego zespołu kół zębatych względem strumienia ścierniwa. Skutkuje to większą stabilnością procesu, lepszą powtarzalnością oraz bardziej jednolitymi rezultatami kulowania.
Ciężkie detale to zupełnie inna historia
Zrobotyzowana śrutownica nie jest przeznaczona wyłącznie do zastosowań wymagających bardzo precyzyjnej kontroli chropowatości powierzchni. Oferuje również znaczące korzyści podczas obróbki ciężkich i skomplikowanych detali.
Robot może automatycznie pobrać detal, obracać go podczas procesu i pozycjonować w taki sposób, aby wszystkie powierzchnie były optymalnie wystawione na działanie strumienia ścierniwa.
Zapewnia to szereg istotnych korzyści:
- zautomatyzowaną manipulację bez dodatkowych przygotowań,
- optymalną ekspozycję wszystkich powierzchni,
- zmniejszenie obciążenia fizycznego operatorów,
- zwiększenie wydajności procesu.
Jakie było największe wyzwanie rozwojowe?
Sam robot nie stanowił największego wyzwania podczas prac rozwojowych. Osłony ochronne dla robotów przemysłowych stosowanych w aplikacjach śrutowniczych są obecnie bardzo zaawansowane i sprawdzone w wielu środowiskach przemysłowych.
Znacznie większym wyzwaniem inżynierskim było opracowanie głowicy chwytającej, która utrzymuje detal i jest bezpośrednio narażona na działanie strumienia ścierniwa. System chwytający musi zapewniać bardzo wysoką powtarzalność pozycjonowania, wytrzymywać intensywne zużycie oraz zapobiegać przedostawaniu się pyłu ściernego do komponentów pneumatycznych.
Aby spełnić te wymagania, chwytaki wykonano z wysokiej jakości stali narzędziowej, zapewniającej wyjątkową odporność na zużycie. Pneumatyczna jednostka chwytająca znajduje się w chronionej obudowie i jest dodatkowo zabezpieczona specjalnie zaprojektowanymi mieszkami PU, które zapobiegają przedostawaniu się pyłu do prowadnic i innych elementów ruchomych.
A co z kosztem śrutowania na godzinę?
W zastosowaniach zrobotyzowanych zużycie energii elektrycznej często nie jest czynnikiem decydującym. Największe oszczędności wynikają z usprawnienia całego procesu, w tym:
- mniejszej liczby braków,
- mniejszej liczby reklamacji klientów,
- ograniczenia ręcznej manipulacji,
- krótszych czasów cyklu,
- lepszej zdolności procesu (Cp/Cpk),
- pełnej identyfikowalności procesu.
Dlatego w takich projektach bardziej uzasadnione jest analizowanie kosztu przypadającego na detal niż skupianie się wyłącznie na godzinowym koszcie eksploatacji maszyny.
W wymagających zastosowaniach największe oszczędności często nie są związane ze zużyciem energii elektrycznej, lecz z ograniczeniem zmienności procesu i zapewnieniem powtarzalnej jakości.
Łącząc wysoką wydajność, powtarzalną jakość oraz w pełni zautomatyzowaną manipulację detalami, zrobotyzowana śrutownica zapewnia nowy poziom kontroli procesu. Jej elastyczność sprawia, że jest idealnym rozwiązaniem zarówno dla wymagających procesów kulowania, jak i obróbki skomplikowanych oraz ciężkich detali.
Chcesz sprawdzić, czy zrobotyzowane śrutowanie jest odpowiednim rozwiązaniem dla Twoich produktów? Skontaktuj się z nami pod adresem marketing@gostol-tst.eu.
