Perfect Welding Blog
Prototypování je nezbytným krokem ve fázi koncepce a návrhu nových produktů. V této rané fázi vývoje produktů se návrhy a konstrukční metody testují a ověřují pomocí modelů. Všude tam, kde vstupují do hry svarové spoje, má jejich kvalita zásadní význam. Často jsou důležité z hlediska bezpečnosti a musí splňovat mezinárodní normy. Zdaleka ne každá společnost je pro nákladné prototypování vybavena. Specializované high-tech společnosti nabízejí komplexní služby od studie proveditelnosti až po předsériovou výrobu a další kroky.
Odborné znalosti v oblasti svařovací techniky a metalurgie
Vývoj inovativních produktů obvykle probíhá souběžně s technickým pokrokem. Ve složitých konstrukcích se často jedná o použití nových, obtížně spojitelných kovů, jako jsou vysokopevnostní oceli nebo slitiny hliníku, hořčíku a titanu. Ke kvalitnímu svaření těchto materiálů jsou potřeba rozsáhlé odborné znalosti, a to jak v oblasti svařovací techniky, tak v oblasti metalurgie. Vysoké teploty a krátké časy chlazení mění mikrostrukturu a významně ovlivňují mechanické vlastnosti dílů. Pokud jsou zvoleny nesprávné parametry svařování, může dojít k nežádoucímu zbytkovému napětí, neprovaření, pórům, trhlinám nebo vrubům ve svaru. Přídavné materiály a směsi ochranných plynů mají na vlastnosti svarových spojů také vliv. Nečistoty, například s uhlíkem, mohou mít negativní vliv na tažnost. Rozumí se tím schopnost materiálu deformovat se při zatížení, aniž by došlo k jeho porušení.
Studie proveditelnosti – první kroky k prototypování
Svařování nových typů dílů a materiálů je proto spojeno s riziky, a to jak právními, tak finančními. Nikdo si nechce představovat, co by se stalo, pokud by byly konstrukční prvky budov, mostů, lodí, vozidel nebo letadel špatně svařeny. Proto se nejen průmyslové podniky, ale i menší společnosti zaměřují na studie proveditelnosti a prototypování. Pokud se pro svařování v následné výrobě využívají roboty, nabízejí simulace nápravu. Pomocí vhodného softwaru a virtuálních prototypů – tzv. digitálních dvojčat fyzických dílů – lze vyvinout strategie, jak se vyhnout chybám při svařování. Rušivé kontury a singularity jsou odhaleny už v rané fázi a lze naplánovat opatření k minimalizaci deformací a napětí pomocí integrace upínacích zařízení.
Svařovací zkoušky poskytují cenné poznatky
Jakmile jsou úspěšně dokončeny zkoušky proveditelnosti, začnou se provádět svařovací zkoušky na fyzickém dílu – vznikají první prototypy. V závislosti na základním materiálu a geometrii svaru se pro detekci a zajištění kvality svarových spojů používají různé senzory. Software pro správu svařovacích dat zaznamenává každý jednotlivý parametr, jako je rychlost drátu, napětí nebo velikost proudu, a zajišťuje následnou reprodukovatelnost svarových spojů.
Po provedení spojovacích pracích jsou díly měřeny, aby bylo možné zjistit případné deformace. Pokud jsou k dispozici potřebné prostředky, jsou svařené komponenty testovány v laboratoři. Kromě metod nedestruktivních zkoušek se používají také zkoušky destruktivní. Mezi běžné metody patří ultrazvukové, penetrační a rentgenové zkoušky a také zkoušky tahem, ohybové zkoušky a zkoušky vrubové houževnatosti. Prototypování je iterativní proces, ve kterém se prototypy na základě postupně získaných poznatků opakovaně upravují a zdokonalují.
Nákup odborných znalostí v oblasti svařování snižuje náklady a rizika
V tak dynamickém prostředí, jaké dnes nacházíme v průmyslovém, ale i obchodním sektoru, není každá společnost schopna čelit všem výzvám. Někdy chybí specializovaný personál, plně automatizované high-tech svařovací systémy a výrobní linky. Robotické svařovací buňky stojí stovky tisíc eur a kvalifikovaní programátoři rozhodně nejsou levní.
Proto je někdy rozumné zadat externí zpracování studií proveditelnosti a výrobu prototypů a neinvestovat okamžitě do nových zařízení, zaměstnanců a produktů. Tímto způsobem získáte kromě platných parametrů pro zahájení výroby také parametry pro integraci nových svařovacích systémů. Outsourcingem dílů relevantních pro svařování během fáze vývoje produktu mohou společnosti ušetřit značnou část rizik a nákladů, které jsou s vývojem nových produktů vždy spojeny. A co je stejně tak důležité: Dozvíte se, co rozhodně nefunguje a vyhnete se chybám.
Společnost Fronius podporuje svařování kritických dílů
Tato rakouská společnost nabízí společnostem zabývajícím se zpracováním kovů služby na míru, které zahrnují analýzy proveditelnosti, prototypování, předsériovou a sériovou výrobu v souladu s příslušnými normami. Zkušení a certifikovaní specialisté na svařování podporují zákazníky z průmyslu a obchodu nejmodernějšími technologiemi a komplexními odbornými znalostmi v oblasti spojování obtížně svařitelných dílů a materiálů.
V závodě ve Welsu se nejdříve provedou analýzy proveditelnosti a v případě potřeby následuje výroba prototypů. Za tímto účelem zákazník poskytne své požadavky na svařování a také 3D data dílů a upínacích zařízení. Společnost Fronius tyto informace virtuálně analyzuje, aby bylo možné vyvodit závěry o svařitelnosti, přístupnosti a době taktu. Případné vzniklé problémy jsou projednány se zákazníkem a jsou vypracovány možné optimalizace a řešení.
Kompletní servis od studie proveditelnosti až po hotový výrobek
Jakmile jsou k dispozici platná svařovací data a první prototypy byly úspěšně svařeny, společnost Fronius vypracuje výrobní koncepci a na vyžádání může převzít i sériovou výrobu. Pokud tato výroba probíhá u zákazníka, může společnost Fronius také na vyžádání navrhnout, vyrobit a dodat robotické svařovací systémy na míru z jediného zdroje.
Součástí komplexní nabídky služeb, kterou celosvětově podporuje síť 38 dceřiných společností a obchodních a servisních partnerů ve více než 60 zemích, jsou také služby uvedení do provozu na místě, školení zaměstnanců a pravidelná údržba a kalibrace systémů.
Aditivní výroba na vzestupu
Aditivní výroba v současnosti představuje pro svařování speciální výzvu. Tato technologie umožňuje vyrábět složité individuálně navržené komponenty s vysokou přesností a minimální spotřebou materiálu. Jedním z příkladů je výstavba potrubí, kde se v současné době objevují zcela nové normy a požadavky. Společnost Fronius jako člen společné pracovní skupiny pro aditivně vyráběné díly podle směrnice o tlakových zařízeních DIN (Německý institut pro normalizaci) stojí v čele tohoto úsilí. Ve spolupráci se společnostmi MIGAL.CO, Linde Engineering a TÜV SÜD se rakouští odborníci na svařování podíleli na kvalifikaci vzorku aditivně svařované trubkové odbočky v podobě tlakové nádoby. Byla testována použitelnost návrhu normy prEN 13445-14 pro komponenty netopených tlakových nádob. V rámci této spolupráce byla vyvinuta charakteristika Fronius Additive Pro pro proces WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), který umožňuje rychlou, nákladově efektivní a přesnou výrobu dílů.
Společně k udržitelné budoucnosti
Díky komplexním službám a nejmodernějším technologiím společnost Fronius zajišťuje, aby společnosti byly ideálně vybaveny pro řešení výzev technologické transformace a utváření udržitelné budoucnosti.
Žádné komentáře