PORADNIK TECHNIKI WRĘCANIA
Nowoczesna technika wkręcania podnosi nie tylko wydajność, lecz optymalizuje również procesy jakości i obniża przy okazji koszty. Ale w jakich branżach wykorzystywana jest technika wkręcania? Jakie nowoczesne technologie wkręcania są właściwie dostępne? Wszystko to postaramy się wyjaśnić Państwu poniżej.
Nowoczesną technikę wkręcania stosuje się przemyśle elektrycznym, drzewnym, lotniczym, jak również w sektorze elektromobilności, budowy maszyn, telekomunikacji oraz urządzeń gospodarstwa domowego i medycznych. Branża motoryzacyjna oraz budowa karoserii to najwięksi odbiorcy rozwiązań firmy WEBER.
https://www.weber-online.com/pl/schraubtechnik-fuer-automotive-und-karosseriebau/
W produkcji karoserii dla branży motoryzacyjnej kluczową kwestią jest najwyższy poziom bezpieczeństwa oraz trwałe połączenie poszczególnych części. Wymagana jest tu profesjonalna technika wkręcania, ponieważ wymagania materiałowe są bardzo wysokie. Potrzebne elementy złączne powinny być lekkie, wytrzymałe, a przy tym stosunkowo tanie.
Wcześniej stosowano do tego celu: spawanie. Dziś jest zupełnie inaczej. Stosowana jest profesjonalna zautomatyzowana technika wkręcania, która jest wysoce elastyczna, niezwykle niezawodna i mająca odsetek błędów zbliżony do zera. Ponadto produkty po zakończeniu swojego cyklu życia łatwiej jest zdemontować i poddać recyklingowi. Jak to wszystko działa? Wyjaśnia to nasz poradnik.
Michael Steidl
Kierownik ds. zarządzania produktem
Montaż gwarantujący zachowanie bezpieczeństwa procesowego: to główny cel nowoczesnej techniki wkręcania. Klienci przemysłowi wymagają najwyższej jakości obróbki elementów złącznych w ich drogich produktach. Dzięki wysokim standardom jakości oraz zoptymalizowanym czasom cykli technika wkręcania zapewnia dokładne, bezpieczne i szybkie połączenia śrubowe poszczególnych elementów. Określone z góry parametry testowe zapobiegają akcjom serwisowym.
Najważniejszym zadaniem połączenia śrubowego jest połączenie dwóch lub więcej elementów konstrukcyjnych i to w prawidłowy sposób: Gdyż muszą one zachowywać się jak jeden element konstrukcyjny. Potrzebna do tego siła zacisku lub naprężenia musi być precyzyjna i powtarzalna. Różne połączenia śrubowe wymagają różnych sił naprężenia. Są one ustalane wcześniej, aby współgrały ze sobą wszystkie parametry techniki wkręcania. Celem jest jak najdokładniejsze obliczenie siły naprężenia, ponieważ precyzja przekłada się na redukcję zużycia materiałów i tym samym kosztów.
Rudolf, 1992
Poniżej zamieściliśmy zestawienie 4 najpopularniejszych technologii wkręcania:
Podczas wkręcania na głębokość połączeń śrubowych do drewna łeb śruby jest wpuszczany na równo z płaszczyzną.
Krzywa wkręcania na głębokość
Rudolf, 1992
Celem wkręcania sterowanego momentem obrotowym jest dokręcenie śruby z siłą naprężenia poniżej granicy plastyczności. Śruba jest wkręcana do momentu osiągnięcia ustawionego wcześniej momentu obrotowego. Następnie wrzeciono wkręcające zostaje wyłączone. W przypadku większości przypadków zastosowania u naszych klientów stosujemy wariant wkręcania sterowanego momentem obrotowym.
Krzywa wkręcania z określonym momentem obrotowym
Rudolf, 1992
W przypadku wkręcania sterowanego kątem obrotu śruba jest wkręcana celowo aż do zakresu plastyczności. Śruba jest dokręcana aż do osiągnięcia określonego wcześniej momentu progowego (M). Od tego momentu rozpoczyna się pomiar kąta. Wrzeciono wkręcające zostaje wyłączone po osiągnięciu zdefiniowanego wcześniej kąta obrotu.
We wszelkich obliczeniach wkręcania sterowanego kątem obrotu muszą zostać uwzględnione wcześniej wszystkie – również ekstremalne – warunki pogodowe, wahania temperatury oraz oznaki zużycia.
Krzywa wkręcania z określonym momentem obrotowym
Rudolf, 1992
Tak zwana technologia gradientowa polega na dokręcaniu śruby prawie aż do osiągnięcia granicy plastyczności. Wyłączenie następuje w oparciu o opadający gradient, a nie w oparciu o moment obrotowy czy kąt obrotu. Gradient jest obliczany w sposób ciągły przez sterowanie na podstawie przyrostu momentu obrotowego na kąt obrotu. W razie jego spadku o zdefiniowaną wcześniej wartość procentową w stosunku do maksimum, proces wkręcania zostaje zakończony.
Ta technologia wkręcania jest jeszcze bardzo „młoda”. Ta technologia stała się możliwe, dzięki pojawieniu szybkich sterowników procesu wkręcania reagujących z prędkością na poziomie milisekund.
Zaletą tej technologi jest bardzo precyzyjne wyłączenie tuż przed osiągnięciem granicy plastyczności. Pozwala to w maksymalnym możliwym stopniu uniknąć tarcia w gwincie.
Wadą jest to, że moment wyłączenia może się znacznie różnić w zależności od danego przypadku wkręcania. Często stanowi to problem dla tradycyjnego zapewnienia jakości.
Krzywa wkręcania w przypadku technologii gradientowej
Rudolf, 1992
Wybór optymalnej technologii wkręcania jest kluczowy dla jakości wkręcania. Nieustannie pracujemy na udoskonalaniem naszej jakości procesu i służymy pomocą w przypadku wszelkich pytań związanych z tematem „techniki podawania”.
Wkrętarka ręczna jest obsługiwana ręcznie tylko przez jedną osobę. Wkrętarki ręczne stosuje się wszędzie tam, gdzie wykonywanie połączeń śrubowych powinno odbywać się w elastyczny sposób, a liczba skręcanych elementów wynosi 20 000 – 50 000 sztuk rocznie.
Więcej informacji na temat różnych wkrętarek ręcznych można znaleźć tutaj:
https://www.weber-online.com/pl/wkretarki-reczne/
W przypadku nie-ręcznego wariantu wkrętarki stacjonarnej jednostka wkręcania lub wrzeciono są połączone z robotem. Wkrętarki stacjonarne stosuje się w przypadku dużej liczby sztuk (> 50 000 elementów złącznych/rok) i szybkich cykli. W przeciwieństwie do wkrętarek ręcznych zapewniają one większe bezpieczeństwo procesowe: Za pomocą funkcji monitorowania głębokości wkręcania można dokładnie obliczyć, jak głęboko wkręciła już wkrętarka. Pozwala to zapobiec również krzywemu osadzeniu śrub.
Poznaj nasze wkrętarki stacjonarne:https://www.weber-online.com/pl/wkretarki-stacjonarne/
W wielu obszarach zastosowania zautomatyzowanej techniki wkręcania występują miejsca, które są bardzo trudno dostępne. Z pomocą przychodzi tutaj próżniowa technika wkręcania. Śruba jest pobierana przez tuleję próżniową. W tulei próżniowej wytwarzane jest podciśnienie. Dopasowany do danego przypadku zestaw do wkręcania z rurą ssawną zapewnia umieszczenie elementu złącznego z zachowaniem bezpieczeństwa procesowego w prawidłowym, również trudno dostępnym miejscu.
Ramię wychylne to ważny element funkcyjny w procesie techniki wkręcania. W ramieniu wychylnym śruba jest wydmuchiwana do głowicy wkrętarki. Wkrętarka przestawia ramię wychylne do właściwej pozycji. Podczas wkręcania pierwszej śruby transportowana jest już kolejna do ramienia wychylnego. Po umieszczeniu i wkręceniu śruby następuje odblokowanie ramienia wychylnego. Dzięki temu może wrócić do swojej pozycji początkowej i proces rozpoczyna się od nowa.
Ramię wychylne to element nowoczesnej techniki wkręcania zapewniający ogromną oszczędność czasu.
Ze względu na aktualne wymagania w przemyśle w nowoczesnej technice wkręcania stosowany jest serwomotor EC. Pod względem żywotności i precyzji jest to najlepsze rozwiązanie spośród aktualnie dostępnych technik napędowych.
Rudolf, 1992: Rudolf, H.: Schraubtechnik. Grundlagen, Schraubsysteme, Anziehverfahren. Die Bibliothek der Technik. Landberg: Verlag moderne Industrie 1992.
Pytania? Prosimy o kontakt poprzez formularz
lub z odpowiednią osobą kontaktową.
