PlasticPortal.eu - denne aktualizovaný portál pre plasty a gumu

Aktuality
Nová batéria pre páskovače STRAPEX

20.01.2017 | Ručný páskovač STRAPEX STB slúži na páskovanie predmetov rôznych veľkostí pomocou polypropylénovej PP alebo PET pásky.

Konferencia NEWMATEC 2017 už za dva mesiace na Táloch

18.01.2017 | Zväz automobilového priemyslu Slovenskej republiky Vás pozýva na 3. ročník konferencie NEWMATEC.

Vstrekolisy Arburg s technikou vstrekovania do kubickej formy

17.01.2017 | Vstrekovacie stroje ALLROUNDER CUBE sú dokonale prispôsobené pre kubické formy. Ich servoelektrická kĺbová zatváracia jednotka umožňuje rýchle cykly pri zníženej spotrebe energie - ide o ideálny základ pre efektívnu veľkosériovú výrobu pri znížených kusových nákladoch.

Optimalizácia vstrekovacieho procesu - školenia A-OMEGA, s.r.o.

16.01.2017 | A-OMEGA, s.r.o. v spolupráci s MAPRO Slovakia, spol. s.r.o. vyhlasuje termíny školenia na modul Optimalizácia vstrekovacieho procesu (v rozsahu 24 hodín= 3 dni) zo vzdelávacieho programu „Nastavovanie vstrekolisov“ pre 1. polrok 2017.

Prepravné boxy nielen pre automotive vyrába firma Slavík - Technické plasty s.r.o.

13.01.2017 | Slavík - Technické plasty s.r.o. ako novinku ponúka polypropylénové boxy pre medzioperačnú prepravu výrobkov v elektricky vodivom prevedení podľa konkrétnych požiadaviek zákazníka.

 
Plastikársky slovník
Portál ZÁKONY A NORMY
Portál ZÁKONY A NORMY
Aktuálne v legislatíve
Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality

07.12.2016 | Norma pre Zdravotnícke pomôcky - Systémy manažérstva kvality - Požiadavky na splnenie predpisov, z decembra 2016.

Připravuje se novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech

29.11.2016 | Připravovaná novela zákona č. 477/2001 Sb. o obalech se týká se povinného zpoplatnění pouze lehkých plastových odnosných tašek s tloušťkou stěny do 50 ...

§ 58 zákona o odpadoch je zrušený! Povinnosti voči OZV zostávajú nezmenené!

16.11.2016 | Dňa 25.10.2016 parlament Slovenskej republiky zrušil sporný § 58 zákona o odpadoch, v zmysle ktorého, pôvodca odpadu z obalov pre ktoré nebol výrobcom ...

Harmonizované normy v říjnu 2016

11.11.2016 | V Úředním věstníku EU byly v říjnu 2016 zveřejněny následující názvy a odkazy harmonizovaných norem:

 
Newsletter
CAPTCHA Image
 
Úvod > Aktuálne články > Zvyšte výkon, rychlost a hospodárnost pomocí servem řízené ultrazvukové svářečky
Zvyšte výkon, rychlost a hospodárnost pomocí servem řízené ultrazvu ...
 
 
Zvyšte výkon, rychlost a hospodárnost pomocí servem řízené ultrazvukové svářečky

Zvyšte výkon, rychlost a hospodárnost pomocí servem řízené ultrazvukové svářečky

Ultrazvukové svařování je jedním z nejrozšířenějších postupů při spojování polymerů, ceněné pro svoji rychlost, flexibilitu a nízké náklady.

V nedávné době požadovali OEM a zpracovatelé plastů lépe kontrolovatelné a konzistentní ultrazvukové svařování, především při výrobě medicínských zařízení a vysoce hodnotných přesných dílů. Poslední vývoj v oblasti ultrazvukových svářeček řízených servem pomáhá najít odpověď na tyto požadavky.

Z provozních testů a reakcí zákazníků vyplývá, že elektrické servem řízené svářečky podávají mnohem konzistentnější výsledky než běžné pneumaticky ovládané ultrazvukové svářečky. Svařování řízené servem je určeno pro výrobu dílů a sestav vyžadujících přesné rozměrové tolerance, například pro medicínu, elektroniku, automobilový průmysl, robotiku a řízení proudění kapalin a plynů. Servem řízené ultrazvukové svařování usnadňuje výrobu dílů vyžadujících ověření FDA, kdy je požadována opakovatelnost procesu a dokonalá dokumentace výroby.

Zpracovatelům výrobků s vysokou přidanou hodnotou, např. pro medicínu, zajistí servem řízené svářečky výrazné zlepšení výstupu ve srovnání s pneumaticky řízenými svářečky. Jedná se o průlomovou změnu ve svařování plastů, řešící problémy, které výrobce nejvíce trápí: opakovatelnost procesu, ověřování, kalibrace a výrobní náklady.

ŘÍZENÍ SERVEM VERSUS PNEUMATICKÉ ŘÍZENÍ

Ultrazvukové svařování představuje způsob spojování termoplastů pomocí tepla vyvíjeného vysokofrekvenčním mechanickým pohybem. I když byl tento postup vyvinut už před mnoha desetiletími a při zpracování plastů se používá řadu let, nijak zásadně se nezměnil až do roku 1988, kdy společnost Dukane uvedla „svařování referenční a absolutní vzdáleností".

Ultrazvukové svářečky jsou díky mnoha faktorům už dlouhou dobu oblíbenou volbou při spojování termoplastů v mnoha koncových aplikacích. Zařízení je kompaktní, snadno začlenitelné do automatizovaného procesu a hospodárné. Ultrazvukové svářečky mohou navíc produkovat během krátkého cyklu vysoce kvalitní svary. Největší výhodou ultrazvukových svářeček je však schopnost velmi přesného řízení procesu.

Svářečku obvykle tvoří lis, generátor, konvertor, zesilovač a sonotroda. Generátor převádí normální síťové napětí na vysokofrekvenční střídavý proud, který prochází konvertorem.Konvertor tvoří piezoelektrické keramické O kroužky, které se roztahují a smršťují podle kmitočtu střídavého napětí přivedeného na jednotlivé strany keramických O kroužků. Sinusové mechanické vibrace se přenášejí pomocí zesilovače a sonotrody na spojované díly. Při stlačení dílů v lisu se tyto vibrace přenášejí do oblasti svaru, kde dochází k tavení materiálu. Po zastavení vibrací plast během fáze „přidržení" ztuhne a vytvoří svařený spoj.

Základní funkcí lisu ovládaného stlačeným vzduchem je přitlačit pomocí vzduchového válce navzájem jednotlivé díly. Použitá síla se obecně řídí pomocí regulátoru tlaku a jednoho nebo více ventilů. Uživatel může obvykle nastavit následující parametry řízení procesu: amplitudu ultrazvuku, svářecí tlak (stálý nebo profil), dobu svařování, tlak přidržení (stálý nebo profil) a dobu přidržení. Pokročilejší svářečky umožňují také měření vzdálenosti a řízení vzdálenosti svařování a přidržení.

Servem řízené svářečky, například řada Dukane iQ, uvedená v roce 2009, se od pneumaticky řízených svářeček liší tím, že místo pneumatického válce používají elektricky ovládané servo. Systém serva neřídí sílu, ale rychlost posuvu oscilační jednotky během fází svařování a přidržení. Obvyklé parametry řízení procesu u svářeček ovládaných servem jsou amplituda ultrazvuku, vzdálenost svařování, rychlost svařování (stálá nebo profil), vzdálenost při přidržení, rychlost posuvu při přidržení a doba statického přidržení.

VÝHODY SERVA

Svářečky řízené servem mají ve srovnání s pneumaticky řízenými řadu výhod. Hlavní výhodou je výrazně přesnější řízení délky svaru při svařování a přidržení díky použitému způsobu řízení vzdálenosti. V pneumaticky řízených systémech se vzdálenost řídí nepřímo snížením tlaku ve vzduchovém válci po dosažení požadované vzdálenosti. Vzhledem k omezené rychlosti vypouštění stlačeného vzduchu z válce a k dalším faktorům obvykle lis různě přeběhne nastavenou hodnotu.

Naproti tomu svářečky řízené servem řídí vzdálenost přímo pomocí zpětné smyčky řízení polohy serva. Servo dynamicky vyhledává požadovanou polohu a poskytuje tak velmi přesné a opakovatelné výsledky.

Údaje z pokusu porovnávajícího opakovatelnost svařování na vzdálenost válcových polykarbonátových dílů filtru (viz obr. 1) ukazují, že standardní odchylka celkového svaření dílů byla u servem řízených svářeček více než 3,5krát menší než u pneumaticky řízených svářeček (skutečné hodnoty byly 3 µm u servem řízených svářeček proti 12 µm u pneumaticky řízených svářeček). Menší byla také standardní odchylka pevnosti svaru v tahu oproti průměrné hodnotě (2% u servem řízených svářeček proti 4% u pneumaticky řízených svářeček).

pokus porovnávající opakovatelnost svařování na vzdálenost válcových polykarbonátových dílů filtru

Ukázkou výkonu servem řízené ultrazvukové svářečky v průmyslovém nasazení je svařování dílů dvojitých řídicích ventilů - viz obr. 2 (údaje o dílech a svarech poskytla společnost Value Plastics Inc., Fort Collins, Colorado). Při naprogramování svařování referenční délkou svaru 0,23mm dosáhla servem řízená ultrazvuková svářečka na vzorku 1000 dílů průměrnou délku svaru 0,23mm se standardní odchylkou 0,0022mm. Vedle vysoce opakovatelné přesnosti délky svaru předčí kvalita svarů vytvořených servem řízenou ultrazvukovou svářečkou kvalitu svarů z pneumaticky řízené ultrazvukové svářečky, protože se eliminují vzduchové bubliny z oblasti poblíž svaru (obr. 3).

svařování dílů dvojitých řídicích ventilů

kvalita svarů vytvořených servem řízenou ultrazvukovou svářečkou

Další výhodou ultrazvukových svářeček řízených servem je jeho schopnost rychlé změny rychlosti. V některých aplikacích je vhodné profilovat rychlost během svařování podle rozsahu tavení materiálu. Vzhledem k tomu, že většina ultrazvukových svarů trvá méně než 0,5 s, je pro dosažení smysluplných profilů nutná rychlá změna rychlosti. Servem řízený systém může dosahovat zrychlení 1270 mm/s2, což odpovídá změně rychlosti o 25,4 mm/s během 0,02 s.

Možnost naprogramování navzájem nezávislých rychlostí až pro 10 různých segmentů svaru spolu se schopností servem řízených svářeček dynamicky rozeznat na začátku svařování zahájení tavení je to, co společnost Dukane označuje jako technologii Melt-Match®.

I když některé pneumaticky řízené ultrazvukové svářečky dokáží měnit sílu v průběhu svařování, je počet změn omezený dobou potřebnou k napuštění vzduchu do tlakového válce nebo k jeho vypuštění. Rychlé změny rychlosti servem řízené svářečky umožňují také flexibilitu při dosažení rychlosti přidržení, které se výrazně liší od rychlostí svařování.

Další klíčovou výhodou ultrazvukových svářeček řízených servem je jejich univerzálnost. Některé aplikace, jejichž implementace je pro pneumaticky řízenou svářečku velmi složitá, ne-li nemožná, byly úspěšně realizovány ve svářečkách řízených servem. Příkladem může být svařování a odříznutí tenkých fólií, kde se při svařování pracuje s velmi malými délkami a silami. Díky přesnému řízení délky může svářečka řízená servem vytvořit kvalitní svary.

K dalším výhodám svářeček řízených servem patří:

  • Zlepšené možnosti řízení ve fázi přidržení, tvořené dynamickou fází (díly jsou navzájem stlačeny i po vypnutí ultrazvuku) a statickou fází (servo zůstává v koncové poloze, aby se mohlo dokončit vytvrzení).
     
  •  Snadná kalibrace, protože jsou eliminovány pneumaticky   ovládané díly.
     
  •  Jednoduché „klonování" svářečky díky digitálnímu řízení procesu (tj. možnost nastavení zcela identických  parametrů na více svářečkách).

HLAVNÍ EKONOMICKÉ PŘÍNOSY

Svářečky řízené servem přinášejí také řadu výhod v oblasti nákladů. Vzhledem k vysoké opakovatelnosti procesu se snižuje množství neshodných dílů. Tato zlepšená schopnost maximalizace výnosů je důležitá zejména v případech, kdy mají sestavené díly vysokou hodnotu.

Další náklady uspoříte tím, že nepotřebujete stlačený vzduch pro pohon lisu. Provoz běžného kompresoru s výkonem 30kW k stojí ročně zhruba 10 500 Euro. Navíc se snižují i předpokládané náklady na údržbu. Obvyklá životnost servopohonu je více než 200 miliónů cyklů.

Servopohon je navržen bez mechanických prvků, které by musel operátor seřizovat, tím je zajištěna opakovatelnost procesu a zachována kalibrace. Předchází se tak náhodným nebo neoprávněným změnám kalibrace a ověřování.

Dalším prvkem přispívajícím k přesnějšímu řízení procesu je ultrazvukový generátor řady iQ, který má společnost Dukane patentovaný. Tento ultrazvukový generátor se pyšní vysokou rychlostí zpracování dat 0,5 ms. Svářečka také používá softwarové uživatelské rozhraní iQ Explorer, které usnadňuje nastavení procesu a sběr dat o svařování.

I když jsou svářečky řízené servem obecně dražší než standardní pneumaticky řízené svářečky bez možností řízení procesů, jejich ceny se pohybují v rozsahu cen pneumaticky řízených svářeček s rozšířenými možnostmi řízení. Servem řízené svářečky Dukane byly nainstalovány u mnoha OEM a zpracovatelů v severní Americe, Evropě a Asii.

Servem řízené ultrazvukové svářečky, například řada Dukane iQ s technologií Melt-Match®, přinášejí řadu výhod ve srovnání s pneumaticky řízenými svářečkami, například mnohem přesnější řízení dráhy během svařování a přidržení.

20.4.2012
autor: Paul Golko, Dukane Intelligent Assembly Solutions
 
 
 
 
 
Odporučte článok Vytlačiť článok Späť
 
 

Späť


 
Výstavy
EcoWASTE

16.01.2017 | EcoWASTE je nová medzinárodná platforma, ktorá združuje popredných miestnych i medzinárodných profesionálov zo sektora odpadov pre recykláciu na Strednom Východe.

Automotive Lightweight Technology Expo

18.01.2017 | Japonská výstava sa špecializuje na automobilový priemysel odľahčených technológií. To najlepšie miesto pre stretnutie s Automotive Engineers z celého sveta.

India Rubber Expo 2017

19.01.2017 | 9. ročník medzinárodnej gumárenskej výstavy.

Swiss Plastics 2017

24.01.2017 | Plastikársky veľtrh.

Interplastica 2017

24.01.2017 | Veľtrh pre plastikárske technológie.

GASTROPACK

26.01.2017 | Výstava obalových materiálov a baliacej techniky.

DANUBIUS GASTRO

26.01.2017 | Medzinárodný veľtrh gastronómie.

EXPOSHOP

26.01.2017 | Výstava strojov a technológií pre obchody.