Perfect Welding Blog
Prototypowanie jest istotnym krokiem w fazie koncepcyjnej i projektowej nowych produktów. Na tym wczesnym etapie rozwoju produktu projekty i metody konstrukcyjne są testowane i weryfikowane przy użyciu modeli. Wszędzie tam, gdzie stosowane są połączenia spawane, ich jakość ma kluczowe znaczenie. Często mają one znaczenie dla bezpieczeństwa i muszą być zgodne z międzynarodowymi normami. Nie każda firma jest przygotowana na kosztowną budowę prototypów. Wyspecjalizowane firmy high-tech oferują kompleksowe usługi 360°, od studium wykonalności po produkcję przedseryjną i nie tylko.
Specjalistyczna wiedza w zakresie technologii spawania i metalurgii
Rozwój innowacyjnych produktów zwykle przebiega równolegle z postępem technicznym. W złożonych projektach często stosowane są nowe, trudne do łączenia metale, takie jak stal o wysokiej wytrzymałości lub stopy aluminium, magnezu i tytanu. Aby zapewnić wysoką jakość spawania tych materiałów, wymagana jest wszechstronna wiedza — zarówno w zakresie technologii spawania, jak i metalurgii. Wysokie temperatury i krótkie czasy stygnięcia zmieniają mikrostrukturę i znacząco wpływają na właściwości mechaniczne elementów. Wybór niewłaściwych parametrów spawania może prowadzić do niepożądanych naprężeń szczątkowych, wad spajania, porów, pęknięć lub karbów spawalniczych. Spoiwa i mieszanki gazów ochronnych również mają wpływ na właściwości spoin. Zanieczyszczenie, na przykład węglem, może mieć negatywny wpływ na plastyczność. Odnosi się to do zdolności materiału do odkształcania się pod obciążeniem bez pękania.
Studia wykonalności — pierwsze kroki w prototypowaniu
Spawanie nowych rodzajów elementów i materiałów wiąże się zatem z ryzykiem, zarówno prawnym, jak i finansowym. Nikt nie chce sobie wyobrażać, co się dzieje, gdy elementy konstrukcyjne budynków, mostów, statków, pojazdów lub samolotów są spawane w nieodpowiedni sposób. Dlatego nie tylko firmy przemysłowe, ale także mniejsze przedsiębiorstwa koncentrują się na studiach wykonalności i prototypowaniu. Jeśli na późniejszym etapie produkcji do spawania wykorzystywane są roboty, pomocne mogą być symulacje. Dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu i wirtualnym prototypom — tak zwanym cyfrowym bliźniakom fizycznych elementów — można opracować strategie pozwalające uniknąć błędów spawalniczych. Przeszkadzające kontury i osobliwości są wykrywane na wczesnym etapie, a środki mające na celu zminimalizowanie zniekształceń i naprężeń można zaplanować przez zintegrowanie uchwytów mocujących.
Testy spawalnicze dostarczają informacji
Po pomyślnym zakończeniu testów wykonalności rozpoczynają się testy spawalnicze na fizycznym elemencie — powstają pierwsze prototypy. W zależności od materiału podstawowego i geometrii spoiny, do wykrywania spoin i zapewniania jakości służą różne czujniki. Oprogramowanie do zarządzania danymi spawania rejestruje każdy pojedynczy parametr, jak prędkość podawania drutu, napięcie lub natężenie prądu, zapewniając powtarzalność spoin.
Po zakończeniu prac łączeniowych elementy są mierzone w celu wykrycia wszelkich wypaczeń. Jeśli są dostępne niezbędne zasoby, spawane elementy są testowane w laboratorium. Oprócz metod prób nieniszczących stosowane są również metody prób niszczących. Powszechnie stosowanymi metodami są badania ultradźwiękowe, penetracyjne i rentgenowskie, a także badania na rozciąganie, zginanie i udarność. Prototypowanie jest procesem iteracyjnym, w którym prototypy są wielokrotnie dostosowywane i udoskonalane w oparciu o wiedzę zdobywaną krok po kroku.
Pozyskanie specjalistycznej wiedzy spawalniczej zmniejsza koszty i ryzyko
W tak dynamicznym środowisku, jakie panuje obecnie zarówno w sektorze przemysłowym, jak i komercyjnym, nie każda firma jest w stanie sprostać każdemu wyzwaniu. Czasami brakuje wyspecjalizowanego personelu, w pełni zautomatyzowanych, technologicznie zaawansowanych systemów spawania i linii produkcyjnych. Zrobotyzowane cele spawalnicze kosztują setki tysięcy euro, a wykwalifikowani programiści nie należą do najtańszych.
Dlatego też czasami rozsądne jest zlecanie na zewnątrz studiów wykonalności i produkcji prototypów przed szybkim zainwestowaniem w nowe systemy, pracowników i produkty. Zapewnia to prawidłowe parametry do rozpoczęcia produkcji, a także do integracji nowych systemów spawania. Dzięki outsourcingowi części istotnych dla spawania na etapie opracowywania produktu, firmy mogą zaoszczędzić znaczną część kosztów i ryzyka, które zawsze wiążą się z opracowywaniem nowych produktów. Co równie istotne: dowiesz się, co na pewno nie zadziała i unikniesz błędów.
Fronius zapewnia wsparcie w zakresie spawania krytycznych komponentów
Austriacka firma oferuje firmom zajmującym się obróbką metali zindywidualizowane usługi zgodne z odpowiednimi normami, obejmujące analizy wykonalności, prototypowanie, produkcję przedseryjną i seryjną. Doświadczeni, certyfikowani spawacze wspierają klientów z branży przemysłowej i handlowej najnowocześniejszą technologią i wszechstronną wiedzą ekspercką w zakresie łączenia trudnych do spawania komponentów i materiałów.
Analizy wykonalności są najpierw przeprowadzane w zakładzie w Wels, po czym, w razie potrzeby, następuje produkcja prototypów. W tym celu klienci przesyłają swoje wymagania dotyczące spawania oraz dane 3D elementów i uchwytów mocujących. Firma Fronius analizuje te informacje wirtualnie w celu wyciągnięcia wniosków na temat spawalności, dostępności i czasu cyklu. Pojawiające się problemy są omawiane z klientami, a następnie opracowywane są opcje optymalizacji i rozwiązań.
Kompleksowa usługa od studium wykonalności do gotowego produktu
Po uzyskaniu prawidłowych danych spawalniczych i pomyślnym zespawaniu pierwszych prototypów firma Fronius opracowuje koncepcję produkcji, a na życzenie może również przejąć produkcję seryjną. Jeśli spawanie odbywa się w siedzibie klienta, firma Fronius może również zaprojektować, zbudować i dostarczyć niestandardowe systemy spawania zrobotyzowanego — wszystko z jednego źródła.
Kompleksowa oferta obejmuje również usługi uruchamiania na miejscu, szkolenia personelu oraz regularną konserwację i kalibrację systemów, realizowane na całym świecie przez sieć 38 oddziałów oraz partnerów handlowych i serwisowych w ponad 60 krajach.
Produkcja addytywna na fali wzrostu
Jednym ze szczególnych wyzwań dla spawania jest obecnie produkcja addytywna. Technologia ta umożliwia produkcję złożonych, niestandardowych komponentów z wysoką precyzją i minimalnym zużyciem materiału. Jednym z przykładów jest budowa rurociągów, w której obecnie opracowywane są zupełnie nowe standardy i wymagania. Jako członek Wspólnej grupy roboczej ds. komponentów wytwarzanych addytywnie na mocy dyrektywy w sprawie urządzeń ciśnieniowych Niemieckiego Instytutu Normalizacyjnego („Gemeinschaftsarbeitskreis additiv gefertigte Bauteile unter der Druckgeräterichtlinie des Deutschen Instituts für Normung (DIN)”) firma Fronius jest liderem w tej dziedzinie. We współpracy z MIGAL.CO, Linde Engineering i TÜV SÜD austriaccy eksperci w dziedzinie spawania wzięli udział w kwalifikacji wzorcowej gałęzi rury spawanej addytywnie w formie zbiornika ciśnieniowego. Zweryfikowano w ten sposób możliwość zastosowania projektu normy prEN 13445-14 do elementów nieogrzewanych zbiorników ciśnieniowych. W ramach tej współpracy powstała charakterystyka Fronius Additive Pro dla procesu Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), która umożliwia szybką, ekonomiczną i precyzyjną produkcję komponentów.
Wspólnie ku zrównoważonej przyszłości
Dzięki kompleksowym usługom i najnowocześniejszej technologii firma Fronius zapewnia firmom idealne przygotowanie do sprostania wyzwaniom technologicznej transformacji i kształtowania zrównoważonej przyszłości.
Brak komentarzy