Výzva svařování tenkých plechů ve strojírenství
“Funguje to” je motto společnosti Knoll Maschinenbau GmbH v Bad Saulgau, které leží v srdci německého regionu Horní Švábsko. Společnost založil Walter Knoll v roce 1970 jako jednočlenný podnik, dnes zde více než 1 100 zaměstnanců vyrábí pokročilé průmyslové systémy v Německu, Polsku, Číně a USA. Svařování se provádí pomocí spolehlivého svařovacího stroje Fronius TPS 320i, který neponechává nic náhodě, pokud jde o manipulaci, svařovací procesy a funkce.
Společnost Knoll zaujímá vedoucí postavení z hlediska technologie, kvality a povědomí o značce. Švábský rodinný podnik je ekonomicky nezávislý a vytváří přidanou hodnotu pro všechny podniky, v nichž se obrábí kovy v automobilovém průmyslu, v energetice a zdravotnické technice, při výrobě strojů a zařízení a v leteckém a kosmickém průmyslu.
Vysoký reálný ukazatel čistého výstupu
Pokročilá řešení z Bad Saulgau optimalizují výkon mnoha obráběcích strojů. Vyrábějí se systémy čištění chladicího maziva šetřící zdroje, dopravníky třísek a čerpadla. Sortiment zahrnuje také centrální systémy, což jsou jednotlivá zařízení propojená do jednoho systému. Jsou potřebné pro plně automatickou dopravu třísek a chladicích maziv do centrálních zpracovatelských zařízení. Dalším pilířem společnosti Knoll jsou automatizační řešení pro montážní linky a intralogistiku. Příkladem jsou montážní dopravníkové pásy, automaticky řízená vozidla nebo řešení cobot.
Joachim Riebsamen, vedoucí výroby ve společnosti Shell Construction, říká: “Jako dodavatel řešení nabízíme všechny potřebné služby z jednoho zdroje: od plánování projektu a výroby až po uvedení do provozu a servis. Věříme, že dobré vztahy se zákazníky jsou založeny na transparentnosti a důvěře. Proto nespoléháme jen na webové stránky, brožury a prodejní nabídky. Vlastní obrábění nám umožňuje přesvědčit potenciální zákazníky o výhodách našich výrobků na základě reálného provozu.”
Díky vysokému poměru reálné čisté produkce si společnost Knoll ponechává většinu přidané hodnoty ve vlastní společnosti. Výrazně tak snižuje nároky na logistiku a veškeré související emise CO2, a to způsobem, který je nákladově efektivní a udržitelný.
Výzva svařování tenkých plechů
Ne všechno se v Bad Saulgau vyrábí sériově. Mnoho komponentů se svařuje ručně při výrobě skořepin. Při tomto procesu se používají plechy s různou tloušťkou stěny až do 25 mm. Pro čisticí a dopravní systémy chladicí kapaliny používají odborníci společnosti Knoll především ocel S355, která se spojuje s ochranným plynem M21 (82 % Ar/18 % CO2) a přídavným drátem SG3 (G4Si1). Základem pro parametrizaci je vlastní WPS (Welding Procedure Specification).
“Jednou z našich největších svařovacích výzev je zpracování tenkých plechů,” vysvětluje Holger Kleck, mistr v úseku svařovací techniky. “Naše komponenty mají tloušťku materiálu 1-6 mm a poměrně rychle se deformují. Proto musíme používat svařování s nízkou deformací a malým příkonem tepla. Často vyrábíme viditelné díly, které musí být dokonalé nejen z metalurgického hlediska, ale musí mít také dobře vypadající švy. V těchto oblastech se chceme za každou cenu vyhnout neekonomickému přepracování. Proto většinou potřebujeme svařování bez rozstřiku s nízkým nárůstem švů. Svařovací stroj Fronius TPS 320i pro nás představuje nejlepší řešení všech těchto požadavků.”
Při spojování tenkých plechů se odborníci společnosti Knoll spoléhají na pulzní svařování. Ten se vyznačuje nízkým rozstřikem a sníženým zkreslením. Inteligentní synergická funkce MIG/MAG pulzního svařování TPS 320i nabízí specialistům společnosti Knoll proces pulzního obloukového svařování s řízeným přenosem materiálu. Ve fázi základního proudu je příkon energie snížen do té míry, že oblouk pouze rovnoměrně hoří a předehřívá povrch obrobku. V pulzní proudové fázi zajišťuje přesně řízený proudový impulz cílené odtržení kapek. Výsledkem obou fází je přesné svařování s nízkým rozstřikem v celém rozsahu výkonu. Nežádoucí zkraty se současným výbuchem kapek a nekontrolovaným rozstřikem při svařování jsou téměř vyloučeny. Zbytečnému rozstřiku pomáhá zabránit také zapalování bez rozstřiku (SFI).
TPS 320i: svařovací stroj, který používá srozumitelný jazyk
Více než 70 ručních svařovacích pracovišť ve společnosti Knoll je vybaveno pokročilým svařovacím strojem. Jeho obsluha je snadná díky přizpůsobitelnému 7palcovému dotykovému displeji, stabilizátorům průniku a délky oblouku a skutečnosti, že jej lze rozšířit o softwarové balíčky pro konkrétní úlohy, známé jako Welding Packages. Mezi ně patří například LSC (Low Spatter Control), PMC (Pulse Multi Control) a CMT (Cold Metal Transfer). Svářeči se mohou přihlásit pomocí vlastní karty NFC a získat přístup ke svým osobním oprávněním a nastavením.
Navigace v nabídce je k dispozici ve více než 30 jazycích. Vzhledem k tomu, že společnost Knoll využívá stále více svářečů z jiných zemí kvůli rostoucímu nedostatku kvalifikovaných pracovníků v Německu, jsou “svářečky s rodilým mluvčím” velmi užitečné. Nejenže je displej svářečky vícejazyčný, ale používá také srozumitelný jazyk. Podrobné popisy a grafické animace poskytují svářečským odborníkům návod krok za krokem, například při odporovém vyrovnávání.
Varianta TPS-320i používaná s integrovaným podavačem drátu se ideálně hodí pro svařovací úlohy, které je třeba provádět ručně. Obzvláště jednoduchý proces navlékání drátu, který u tohoto zařízení trvá jen několik kroků, je velkou výhodou a svářečům usnadňuje každodenní život.
Přehled všech parametrů
Svářečka se ovládá centrálním otočným tlačítkem v kombinaci s dotykovým displejem. Praktická je zejména funkce rychlé změny, která umožňuje uživatelům přepínat mezi vlastnostmi, procesy a funkcemi. Dotknete-li se příslušné výzvy na stavovém řádku displeje, získáte okamžitý přístup k dostupným parametrům.
Na centrálním displeji TPS 320i mohou odborníci vidět všechny příslušné řídicí veličiny a postupně je nastavovat. Inovativní animace podporují svářečské specialisty při zadávání parametrů. Je zde například graficky znázorněno, jak se mění rozměry a při zadávání korekcí délky oblouku v závislosti na tom, zda je zadána kladná nebo záporná korekce. Za to je zodpovědná “synergická funkce”, která automaticky zjišťuje, jak nastavení a korekce ovlivňují ostatní relevantní parametry.
Easy Jobs a aplikace WeldConnect
I když se operace provádí ve svářečských rukavicích, stroj reaguje perfektně. Opakující se kombinace parametrů pro konkrétní úlohy lze uložit jako personalizované snadné úlohy stisknutím tlačítka. Například při svařování ocelového plechu o tloušťce 3 mm se použije úloha 1. Pokud svařujete chromniklový plech o tloušťce 5 mm, použijete úlohu 2. Pokud se používá svařovací hořák JobMaster, jsou tyto úlohy k dispozici přímo na svařovacím hořáku. K nastavení svařovacích specifikací vám pomůže praktická aplikace Fronius WeldConnect pro Android a iPhone. Jakmile je pomocí QR kódu naskenován základní materiál, přídavný kov a ochranný plyn a do mobilního telefonu zadán profil svarového spoje, tloušťka materiálu, postup svařování a poloha svařování, může svářečský specialista pomocí NFC (komunikace v blízkém poli) přenést vypočtené hodnoty do TPS 320i nebo do mobilního telefonu jiného zaměstnance, který je následně přenese do svého svářečského stroje.
Aplikace robotů zatraktivňují svařování ve společnosti Knoll
Svařování nemusí mít nutně tu nejlepší image. Tato profese je často spojována s hlukem, škodlivými svářečskými výpary a monotónností. Zároveň je to práce poměrně náročná, alespoň pokud do hry vstupují roboty. Pak jsou kromě svářečských znalostí od elektrotechniky po metalurgii vyžadovány také programátorské dovednosti. Po svářečských technicích, kteří umí programovat roboty, je obrovská poptávka a jsou dobře placeni.
Mnoho firem, včetně společnosti Knoll, nyní vytváří své svařovací programy offline, tj. odděleně od robotického svařovacího systému na PC nebo notebooku. Tím se nejen minimalizují prostoje, ale také se nabízí velká výhoda simulace svařování na digitálním dvojčeti. Při ní software identifikuje limity os, počítá výchozí body, krajní polohy a jízdy a nezávisle nastavuje výukové body. Překážky jsou vizualizovány a polohy svařovacích hořáků včas korigovány, a to ještě před provedením prvního svaru.
Společnost Knoll nyní také používá systém cobot. Jeho použití je snadné a nevyžaduje tradiční programátorské dovednosti. Pokud chcete vytvořit dráhu svaru, posouváte svařovací hořák bod po bodu podél linie spoje a body postupně ukládáte. Dráha a pořadí svařování jsou automaticky vypočteny softwarem, zaznamenány a jsou trvale k dispozici pro pozdější úlohy. Systém ve společnosti Knoll využívá technologii CMT. Díky mimořádně stabilnímu oblouku v kombinaci se sníženým příkonem tepla a nízkým rozstřikem se dnes proslulý svařovací proces “za studena” MIG/MAG od společnosti Fronius používá po celém světě při výrobě strojů, zařízení, elektráren a automobilů, v leteckém a potravinářském průmyslu a ve zdravotnické technice. Využívá svých bezkonkurenčních předností, zejména pokud jde o svařování tenkých plechů.
“Ovládání cobotů je intuitivní a má určitý faktor zábavy. To platí zejména pro mladé svářeče. Svařování pomocí cobotů považují za cool; mimo jiné proto, že je stejně snadné jako používání chytrého telefonu. Každý, kdo je obeznámen s používáním chytrého telefonu, zvládne obsluhovat cobota během několika hodin. Pokud je tento uzavřený a vybavený odsavačem dýmu, jsou svářeči navíc chráněni před nezdravými svářecími výpary,” zastává se cobotů Kleck.
Orientace na kvalitu, ale se srdcem
Je typicky švábské, že vedle sociálního rozvoje města Bad Saulgau, který štědře podporují sponzorskými dary, je oběma jednatelům Matthiasi a Jürgenu Knollovým blízká preciznost, a to i při svařování. To znamená, že potřebují odborníky, kteří dodržují firemní standard. S vědomím toho Knoll věří, že úspěch firmy je především součtem výkonů mnoha kvalifikovaných zaměstnanců, kteří pro ni odevzdávají vše. Zisky jsou využívány pro rozvoj pracoviště a jsou reinvestovány do společnosti. Ve společnosti Knoll se myslí na generace dopředu, nejen na čtvrtletní čísla. Z toho těží region i zaměstnanci.
Zdraví a bezpečnost jsou nejvyšší prioritou
Zdraví zaměstnanci nejsou samozřejmostí, stejně jako odhodlaní zaměstnanci. Protože jedno závisí na druhém, používá společnost Knoll ergonomická pracoviště a nejlepší možné osobní ochranné pomůcky. Všechny svářečské stoly jsou výškově nastavitelné a automaticky zatemňující svářečské přilby plus přívod čerstvého vzduchu jsou již dlouho standardem. Kromě toho se vzduch v místnosti obnovuje čtyřikrát za hodinu.
“Ergonomie pracoviště je důležité téma,” vysvětluje Riebsamen. “Nejen z hlediska zdraví, ale také z hlediska ziskovosti. Jednoduchá, individualizovaná obsluha, krátké vzdálenosti mezi komponentem a svařovacím strojem: to vše působí motivačně, šetří drahocenný čas a zvyšuje produktivitu svářečů.”
Zásadní roli samozřejmě hraje také bezpečnost a kvalita komponent. Odborníci ve společnosti Knoll proto při kontrole každé jednotlivé součásti používají různé testovací metody, jako je například penetrační test barvivem (PT). Jedná se o rychlou a účinnou metodu, která odhalí povrchové trhliny a další vady, jako jsou například póry. Je vhodná i pro složité geometrie a lze ji provádět na obrobcích všech velikostí. Pomocí PT lze odhalit i malé chyby, které nejsou viditelné pouhým okem, a následně je svářečský specialista opraví.
Při penetrační zkoušce se na povrch zkoušeného obrobku nanese fluorescenční barvivo. To proniká do existujících trhlin, pórů a defektů. Poté se osvětlí speciální lampou nebo se postříká vývojkou. Veškeré vady jsou pro zkoušejícího okamžitě viditelné, protože jsou obklopeny fluorescenčním barvivem.
V souladu se svým mottem “funguje to” dodává společnost Knoll Maschinenbau GmbH svým zákazníkům spolehlivá jednotlivá zařízení a systémy, které se snadno ovládají.
Zdroj zprávy: Fronius
