POVZETEK

Servo prese predstavljajo temeljen premik s fiksnimi hitrostmi mahljika na programirljivo motorično tehnologijo, ki omogoča neskončno nadzorovanje hitrosti in položaja batna. Pri avtomobilskem žigosanju ta tehnologija ponuja tri ključne inženirske prednosti: sposobnost oblikovanja Napredno visokotrdno jeklo (AHSS) brez razpokanja z prilagajanjem časov zadrževanja, znižanje stroškov energije za 30–50 % prek regenerativnega zaviranja ter znatno podaljšano življenjsko dobo orodij z uporabo profilov »tihega izrezovanja«. Ko proizvajalci prehajajo na komponente za vozila EV, ki zahtevajo globlje vleke in tesnejše tolerance, posodobitev na servotehnologijo omogoča večje število hodov na minuto (SPM) z njihalnim gibanjem in pripravi proizvodne linije na spreminjajoče se standarde OEM-ov.

Natančno oblikovanje kompleksnih geometrij in AHSS

Glavni gonilni dejavnik za uvedbo servopres v avtomobilski industriji je izziv, ki ga predstavlja znanost o materialih v sodobnem avtomobilskem dizajnu. Ko OEM-i prehajajo k Napredne visokotrdne jekla (AHSS) če so se tradicionalni mehanski tiskalniki pogosto zmotili. Stalna hitrost ovna, ki ga poganja volan, pretežno udari v material, kar vodi do zlomov, ali pa se premakne prehitro skozi okno oblikovanja, kar povzroči povrat.

Servo stiskalniki rešujejo ta fizični problem z programirano gibanje drsnega sistema -Ne. Za razliko od mehanskega stiska, ki je vezan na fiksno kinematsko krivuljo, lahko servo stiska upočasni hitrost ram do skoraj ničle le nekaj milimetrov pred stikom - tehnika, ki se pogosto imenuje "tiho praznjenje". Ta nadzorovan vstop omogoča, da material namesto raztrganja plastično teče. Po podatkih, ki jih navaja MetalForming Magazine , sposobnost prebivanja v Bottom Dead Center (BDC) odpravlja elastično okrevanje (springback), ki je značilno za visoko natezne materiale, in zagotavlja, da geometrija dela izpolnjuje toleranco brez potrebe po sekundarnih kalibracijskih zadetkih.

Ta neskončen nadzor omogoča tudi več napadov v enem ciklu. Za zapletene geometrije, kot so B-stebri ali sestavni deli šasije, lahko ovč izvede predoblikovanje, se rahlo umakne, da se sprosti nabito napetost, nato pa dokonča končno obliko. Ta sposobnost naredi tiskalnik ne samo kladivo, ampak natančen oblikovalni instrument, ki lahko doseže stroge tolerance kot ∞ +/- 0,0005 palca , ki je bistvena za avtomatizirane montne linije.

Optimizacija časa cikla: Prednost nihalnika

Pogosta napačna predstava je, da ker lahko servo stroje počasneje oblikujejo, so na splošno počasnejše. V resnici se znatno povečujejo Udari na minuto (SPM) skozi način, znan kot "hodec gibanja". Tradicionalni tiskalniki morajo za vsak cikel dokončati 360-stopinjsko vrtenje ročaja, s čimer izgubljajo dragocen čas na neaktivni polovici udarca.

Servo-prsi pa uporabljajo programske servomotore, ki lahko takoj spremenijo smer. Za plitke dele ali postopne operacije s stiskanjem se lahko tiskalnik programira tako, da se premika samo skozi potrebno dolžino poteza, na primer, se premika iz 180 stopinj na 90 stopinj in nazaj. Proizvajalci lahko pogosto podvojijo proizvodnjo, če odstranijo nepotrebni del cikla, ki ga imenujejo "rezkanje z zrakom". Šuntec ugotavlja, da ta prožnost omogoča operaterjem, da programirajo hitre hitrosti približevanja in vrnitve ob ohranjanju optimalne hitrosti počasnega oblikovanja, s čimer se čas cikla učinkovito loči od hitrosti oblikovanja.

Ta učinkovitost se razširi na integracijo z avtomatizacijo prenosa. Servo tiskalo lahko signalizira pomožno opremo natančen trenutek brez žerjave, kar omogoča, da se roke prenesejo prej kot z mehanskim preklopnikom. Ta sinhronizacija ustvarja brezhibno, visoko hitrostno proizvodno linijo, optimizirano za velike obsegne avtomobilske vožnje.

Podaljšanje življenjske dobe orodja in zmanjšanje vzdrževanja

Močan "prehodni" šok, ki nastane, ko mehanski tiskalnik prodre skozi material velike tonaže, je glavni vzrok obrabe in vzdrževanja tiskalnika. Ta obratna tonaža pošilja škodljive vibracije skozi strukturo stiska in orodje, kar vodi do prezgodnjega okvar reza in razpokanosti komponent.

Servo tehnologija to znatno zmanjša z nadzorovanimi hitrostmi prehoda. Z upočasnitvijo ovna neposredno pred zlomom materiala tiskalnik zmanjša energijo, ki jo absorbira stroj. Poročila industrije Izdelovalec kažejo, da lahko ta zmanjšanje udarca in vibracij podaljša interval vzdrževanja obdelovalnika za dvakrat ali več. Za dobavitelje avtomobilske industrije, ki uporabljajo drago orodje iz karbida, to pomeni znatne prihranke pri stroških poslovanja.

Poleg tega zmanjšanje vibracij ustvarja tišje okolje za rastline. Profil "tihega praznjenja" lahko zmanjša raven hrupa za več decibelov, kar izboljša varnost delavcev in skladnost z predpisi OSHA brez potrebe po dragih ohišjih za blaženje zvoka.

Energetska učinkovitost in trajnost

Ker se dobavna veriga v avtomobilski industriji sooča z vse večjim pritiskom, da poroča in zmanjšuje ogljični odtis, je energetski profil strojev za stampiranje postal ključni dejavnik odločitve. Tradicionalni tiskalniki so odvisni od velikih volanov, ki morajo nenehno teči in črpati energijo tudi v času, ko ne delujejo. Nasprotno pa servo-prsi porabijo energijo predvsem, ko je ovna v gibanju arhitektura "moči po povpraševanju".

Še pomembneje je, da so sodobni servo-presi sistemi za rekuperacijo zaviranja podobni tistim, ki jih najdemo v hibridnih vozilih. Ko se stiskalni ram upočasni ali motor zažene, se kinetična energija pretvori nazaj v električno energijo in shrani v kondenzatorje. Ta shranjena energija se nato uporablja za napajanje naslednje faze pospeševanja. Avtomatizacija AHE poudarja, da lahko ta tehnologija zmanjša skupno porabo energije za 30~50% v primerjavi z hidravličnimi ali mehanskimi ekvivalenti, hkrati pa zmanjša vrhunske napore do 70%.

Uporaba v proizvodnji električnih vozil in merilnih naprav

Prehod na električna vozila (EV) je prinesel nove zahteve glede komponent, ki podpirajo servo tehnologijo. Pri ohišjih baterij je potrebno globoko črpanje aluminija brez raztrganja, pri motornih laminatnih ploščah pa je potrebna natančnost medsebojnega blokiranja, ki jo lahko zagotavlja le aktivno upravljanje drsnega sistema. Bipolarne plošče gorivnih celic z njihovimi zapletenimi tokovnimi kanali zahtevajo ekstremno ravnost kovanja, ki jo servo-prsi zagotavljajo prek hiše z veliko tonažo.

Izvajanje teh naprednih zmogljivosti oblikovanja zahteva strateški pristop k povečanju. Ne glede na to, ali ste v fazi hitrega izdelave prototipa ali pa ste pripravljeni na množično proizvodnjo, je izbira partnerjev s pravimi zmogljivostmi opreme ključnega pomena. Na primer, proizvajalci, kot so Shaoyi Metal Technology izkoristiti natančne tiskarne z veliko tonažo (do 600 ton) in postopke, certificirane po IATF 16949 za premostitev vrzeli med inženirskimi vzorci in dostavo velikih količin. Dostop do takšnih celovitih rešitev za teskanje omogoča, da avtomobilski nivoji zavarujejo kritične komponenteod kompleksnih krmilnih rok do podokrovbrez tveganja za ozke grla v zmogljivosti.

Na koncu pa servo tisk ni samo nadomestek za mehanski tisk, ampak tudi platforma za inovacije. Omogoča proizvodnjo lažjih, močnejših in bolj zapletenih konstrukcij vozil, ki definirajo naslednjo generacijo avtomobilskega inženiringa.

Pogosta vprašanja

1. - Vprašanje: Ali je mogoče obstoječe mehanske tiskarne opremiti s servo tehnologijo?

Da, kot so ugotovili strokovnjaki za posodobitev strojev, je mogoče obstoječe okvirje za tiskati opremiti s linearnimi servo-agenti. Ta pristop nadomesti krmilno gred, volan in sklop z servomoduli, ohranja pa robustni okvir in hkrati pridobi programljivo krmiljenje. To je lahko stroškovno učinkovita alternativa nakupu novega stroja, ki ponuja približno 70-80% prednosti namenskega servo tiskalnika za del stroškov kapitala.

2. Vprašanje: Kako se servo tiskalo primerja s hidravličnim tiskalom za globoko risanje?

Medtem ko s premikom za vgradnjo v električno napravo če je količina hidravlike združljiva s točnostjo servo-upravljanja, je čisto mehanski servo-prs na splošno hitrejši. Za globoko risanje servo tiskalo ustvarja hibridno prednost: posnema vzdrževani tlak hidravličnega tiskalnika med oblikovanjem, vendar uporablja hitre vrnitve hitrosti mehanskega tiskalnika, kar pogosto povzroča višje dele na minuto kot tradicionalni hidravlični sistem.

3. Vprašanje: Kakšen je tipičen čas vračila za investicijo v servo tiskalnik?

Čeprav so začetni stroški servoprese višji kot pri standardni mehanski presi, se donos investicije običajno doseže v 18 do 24 mesecih. Ta hitra povračilo je posledica treh dejavnikov: varčevanja z energijo (do 50 %), zmanjšanih stopnje odpadkov zaradi večje natančnosti (zlasti pri dragih materialih AHSS) ter odpravljanja sekundarnih operacij, kot sta vstavljanje nitov v orodje ali sestava, kar omogočajo programirljive funkcije zadrževanja servopresa.