Hidraulinis vs mechaninis presas lyginimui: greitis, jėga ir kaina

TRUMPAI

Pasirinkimas tarp hidraulinio ir mechaninio preso priklauso nuo kompromiso tarp greitis ir jėgos valdymas . Mechaniniai presai yra pramonės darbo arkliukai didelės apimties gamybai, naudojant sukauptą skriemulio energiją greitiems, pastoviems ciklams, kurie idealiai tinka plokščių iškirpimui ir negiliems formavimams. Priešingai, hidrauliniai presai jėgą sukuria per skysčio slėgį, suteikdami visą nominalią tonų skaičiaus apkrovą per visą ėjimo ilgį – todėl jie geriau tinka giliam ištraukimui, sudėtingoms formoms ir kintamoms gamybos serijoms. Gamytojams, derinantiems šiuos poreikius, suprasti specifinę jėgos taikymo mechaniką yra pirmasis žingsnis optimizuojant gamybos kaštus ir kokybę.

Pagrindinis skirtumas: skriemulio energija prieš skysčio slėgį

Pagrindinis skirtumas slypi tame, kaip kiekvienas įrenginys generuoja ir perduoda jėgą. Šis inžinerinis skirtumas nulemia kiekvieną jų našumą apibrėžiantį aspektą – nuo ciklo trukmės iki techninės priežiūros.

Metalo arba elektrotechninių aparatų veikia naudodami kinetinę energiją. Elektrinis variklis pagreitina didelį skriemulį, kuris kaupia energiją. Kai operatorius įjungia sankabą, ši energija paleidžiama per pavarų ir rankenos sistemą, kad būtų galima pajudinti įspaudą. Judesys yra fiksuotas ir cikliškas – panašus į kirvio smūgį. Toks dizainas leidžia pasiekti nepaprastą greitį ir pakartojamumą, tačiau siūlo mažai lankstumo, kalbant apie ėjimo profilį.

Hidraulinius presus remiasi hidrostatiniu slėgiu. Siurblys įsiurbia hidraulinį skysčius į cilindrą, stumdamas stūmoklį žemyn. Jėga generuojama dėl skysčio taikomo slėgio, o ne judančios masės judesių kiekio. Tai sukuria stūmimo judesį, labiau primenantį veržliaraktį nei kirvio smūgį. Įspaudas leidžia kintamą greičio ir padėties valdymą, leisdamas operatoriui tiksliai kontroliuoti, kaip ir kada jėga bus taikoma apdirbiamajam darbui.

Tonų skaičius ir jėgos taikymas: Svarbiausia kreivė

Svarbiausias techninis skirtumas inžinieriams yra kur eigos metu presas gali sukurti nominalų tonų skaičių. Šis veiksnys dažnai lemia, ar presas fiziškai gali atlikti tam tikrą darbą.

Mechaninis: Vertinamas apatinėje mirčio padėtyje (BDC)

Mechaninis presas vertinamas pagal maksimalų tonų skaičių tik pačioje eigos apačioje, vadinamoje apatine mirčio padėtimi (BDC). Kai stūmoklis yra aukščiau eigoje, prieinama jėga yra žymiai mažesnė dėl krumpliaračio/ekscentrinio variklio mechaninės naudos kreivės. Pavyzdžiui, 200 tonų mechaninis presas, esant du coliams nuo apačios, gali suteikti tik 50 tonų jėgos. Šis apribojimas daro mechaninius presus netinkamus giliam formavimui, kai eigos pradžioje reikia didelės jėgos.

Hidraulinis: Pilnas tonų skaičius bet kur

Priešingai, hidraulinis presas gali sukurti visą savo nominaliąją jėgą bet kuriame ėjimo taške. Nepriklausomai nuo to, ar stūmoklis yra viršuje, viduryje ar apačioje, hidraulinė sistema gali nedelsiant pritaikyti maksimalų slėgį. Ši savybė yra kritinė giliai traukt operacijoms, kai medžiagai reikia nuolatinio formavimo slėgio ilgu atstumu, kad ji tinkamai tekėtų, nesuplėšydama.

Greitis, gamybos apimtys ir efektyvumas

Greitis dažnai yra pagrindinis kaštų veiksnys metalo štampavime, čia mechaniniai presai istoriškai dominuoja.

• Didelės apimties greitis: Mechaniniai presai sukurti greičiui. Maži tarpinio rėmo mechaniniai presai gali pasiekti iki 1 500 ėjimų per minutę (SPM), o didesni tiesiasieniai presai vis tiek dirba žymiai greičiau nei palyginami hidrauliniai presai. Detalėms, tokios kaip elektros jungtys, poveržlės ar automobilių tvirtinimo elementai, kurių reikia milijonais vienetų, mechaninio preso fiksuotas ciklas nepalenkiamas.
• Mažos apimties universalumas: Hidrauliniai presai iš prigimties yra lėtesni dėl laiko, reikalingo siurbti skysčius. Tačiau jie puikiai tinka aukšto maišymo ir mažo apimties aplinkose. Jų paruošimo laikas paprastai yra greitesnis, nes ėjimo ribos yra programuojamos, o ne mechaninės. Jie taip pat idealūs bandomosioms partijoms ir prototipavimui.

Gamintojams plečiantis, dažnai vyksta pereinama nuo hidraulinės lankstumo prie mechaninio greičio. Specializuoti partneriai kaip Shaoyi Metal Technology naudoja šį progresą, pasitelkdami įvairias presų galimybes, kad remtų automobilių klientus nuo pradinių mažo apimties prototipų iki milijonų IATF 16949 sertifikuotų detalių masinės gamybos.

Konstrukcijos lankstumas, paruošimas ir techninė priežiūra

Už atliekamas charakteristikas esminiai kasdienio naudojimo skirtumai tarp šių mašinų yra žymūs.

Sauga ir perkrovimas: Hidraulinių sistemų pagrindinis privalumas – apsauga nuo perkrovimo. Jei hidraulinis presas viršija savo tonажą, tiesiog atsidaro išleidimo vožtuvas ir slėgis saugiai sumažėja. Mechaninis presas, priešingai, perkrovus BDT metu gali „užstrigti apačioje“, dažnai reikia valandų trukmės techninės priežiūros, kad būtų atlaisvintas įspaudas, o tai gali pažeisti brangią įrangą.

Techninės priežiūros realijos: Mechaniniai presai yra patvarūs ir tinkamai tepami gali tarnauti dešimtmečius, nors sankabos ir stabdžių padėklai yra dėvimosios detalės. Hidrauliniai presai turi mažiau judančių kietų detalių, tačiau reikia budriai stebėti skysčio švarą, tarpinių vientisumą ir žarnų būklę, kad būtų išvengta nutekėjimų ir slėgio kritimo.

Servo presas: Šiuolaikinis hibridas

Pastaraisiais metais atsirado servo presų technologija, kuri užpildo šią spragą. Servo presas naudoja didelio sukimo momento servo variklį, kuris varo mechaninę sankabą, pašalinant skriemulį ir sankabą. Tai leidžia visiškai programuoti ėjimo profilius – vartotojai gali suprogramuoti, kad slankiklis sulėtintų judėjimą formavimo metu (sumažinant šilumą ir gerinant detalės kokybę) ir greitintų grįžtamąjį ėjimą.

Nors servo presai siūlo „abi pasaulio geriausias puses“ – mechaninių greitį ir hidraulinių reguliavimą – jie turi aukštesnę pradinę kainą. Jie vis dažniau tampa standartu aukštos tikslumo pramonės šakose, pvz., EV baterijų komponentų gamyboje, kur reikalingos sudėtingos formavimo kreivės kartu su dideliu apdirbamumu.

Santrauka: kuris presas jums tinka?

Teisingo preso pasirinkimas nėra susijęs su „geresnės“ technologijos paieška, bet su mašinos pritaikymu prie jūsų specifinės gamybos realybės. Naudokite šią sistemą kaip orientyrą savo sprendimui:

• Pasirinkite mechaninį presą, jei: Gaminate didelius kiekius (tūkstančiai ar milijonai detalių), jūsų detalės yra santykinai plokščios (iškirpimas, gręžimas, sekli formavimas) ir greitis yra svarbiausias prioritetas.
• Pasirinkite hidraulinį presą, jei: Reikia atlikti gilų ištraukimą, gamyba apima didelį įvairių detalių mišinį su dažnais keitimais arba reikia visos tonazės pajėgumų ilgoje eigoje.
• Pasirinkite servopresą, jei: Reikia tikslumo medžiagos tekėjimui valdyti sudėtingose dalyse, reikia energijos naudingo veikimo koeficiento ir turite biudžetą investuoti į universalias, ateities-proof technologijas.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Ar hidraulinis presas gali atlikti iškirpimo operacijas?

Taip, hidrauliniai presai gali atlikti pjaustymą, tačiau jie paprastai yra mažiau efektyvūs nei mechaniniai presai. Medžiagai suyrant, atsirandantis „pertrūkio“ smūgis gali ilgainiui pažeisti hidraulinę sistemą, nebent presas būtų įrengtas specialiais slopinimo amortizatoriais. Tikriems pjaustymo darbams dažniausiai naudojami mechaniniai presai dėl jų greičio ir standumo.

2. Kodėl mechaninis presas yra greitesnis už hidraulinį?

Mechaninis presas yra greitesnis, nes panaudoja energiją, sukauptą nuolat besisukančiame skėryje. Kai įsijungia sankaba, ši sukaupta kinetinė energija beveik iš karto paleidžiama, kad pajudintų sparžną. Hidraulinis presas turi kiekviename cikle siurbti skysčius, kad sukurtų jėgą, o tai yra iš esmės lėtesnis procesas, susijęs su vozdų perjungimu ir slėgio kaupimu.

3. Kuris presų tipas saugesnis operatoriui ir įrankiams?

Hidrauliniai presai apskritai laikomi saugesniais įrankiams, kai susiduriama su perkrovimais. Jei į formą pateks svetimas daiktas ar medžiaga bus per storesnė, hidraulinės sistemos išleidimo vožtuvas išsijungs, nedelsiant sustabdant presą be pažeidimų. Mechaninis presas bandys užbaigti savo standų ciklą nepaisant kliūčių, kas gali sukelti katastrofiškus pažeidimus formai ar pačiam preso konstrukcijai.