Cięcie plazmowe: nowoczesne rozwiązanie zapewniające bezpieczniejsze i szybsze usuwanie nadlewów oraz przycinanie odlewów

Cięcie plazmowe: nowoczesne rozwiązanie zapewniające bezpieczniejsze i szybsze usuwanie nadlewów oraz przycinanie odlewów

Od ponad 6000 lat odlewnictwo kształtuje narzędzia, komponenty i struktury wspierające społeczeństwa na całym świecie. Od wczesnych narzędzi z brązu po złożone odlewy aluminiowe i żeliwne stosowane w dzisiejszych pojazdach, maszynach i infrastrukturze – odlewnie zawsze łączyły tradycję z innowacyjnością. Pomimo ogromnych postępów w zakresie materiałów, kontroli procesów i automatyzacji, odlewnia pozostaje wymagającym środowiskiem.

W tym środowisku ręczne usuwanie nadlewów i przycinanie odlewów od dawna są dwoma najbardziej wymagającymi i niebezpiecznymi zadaniami. Pracownicy korzystający z młotków, pił taśmowych, przecinarek, tarcz tnących i szlifierek narażają się na ryzyko od oparzeń i skaleczeń po urazy spowodowane powtarzającym się obciążeniem i zagrożenia związane z uderzeniami. W wielu zakładach proces ten dodatkowo komplikują starzejące się oprzyrządowanie, niespójne dopasowanie części i kurcząca się pula pracowników. Odlewnie borykają się również ze zmiennością i ruchem części, ograniczoną przestrzenią oraz okazjonalnymi uszkodzeniami lub zanieczyszczeniami części spowodowanymi środkami smarnymi i obsługą.

Jednak pomimo całej tej złożoności, podstawowe etapy odlewania pozostają niezmienne: stopiony metal jest wlewany do form, schładzany i rafinowany do ostatecznego kształtu. Przycinanie odlewów i usuwanie nadlewów (usuwanie nadmiaru materiału, wlewów i kanałów wlewowych) są niezbędnymi etapami wykańczania, które zapewniają, że część jest gotowa do dalszej obróbki, kontroli lub montażu.

Dlaczego cięcie plazmowe stanowi przełom w wykańczaniu odlewów

Cięcie plazmowe szybko stało się wysokowydajną alternatywą dla odlewni poszukujących sposobów na zwiększenie szybkości, precyzji i bezpieczeństwa zarówno podczas usuwania nadlewów, jak i przycinania. W przeciwieństwie do narzędzi mechanicznych, które opierają się na sile nacisku, plazma wykorzystuje skoncentrowany strumień zjonizowanego gazu, aby stopić i czysto usunąć metal. Dzięki temu plazma ma kilka nieodłącznych zalet:

• Wysoka szybkość cięcia szerokiego zakresu metali przewodzących

• Minimalne odkształcenia, ponieważ nie występują żadne obciążenia mechaniczne

• Nie jest wymagane podgrzewanie wstępne, co umożliwia przycinanie, gdy odlewy są jeszcze gorące

• Stała jakość nawet na zmiennych lub nierównych powierzchniach

• Wbudowane korzyści w zakresie bezpieczeństwa dzięki ograniczeniu kontaktu operatora z narzędziami wysokiego ryzyka

Plazma doskonale sprawdza się w przypadku materiałów powszechnie stosowanych w odlewniach: stal, stal nierdzewna, żeliwo, aluminium, miedź i stopy. Ta wszechstronność sprawia, że jest ona szczególnie cenna w środowiskach o dużej różnorodności lub zakładach produkujących zarówno tradycyjne, jak i najnowszej generacji elementy odlewane.

Powermax SYNC: podnoszenie standardów produktywności i bezpieczeństwa operatorów

Hypertherm Powermax SYNC zapewnia dodatkowe korzyści dostosowane do zastosowań w odlewniach. Cechy tych systemów:

• Cięcie bezdotykowe, znacznie zmniejszające obciążenie ergonomiczne

• Szybkie cięcie na gorąco, umożliwiające operatorom usuwanie nadlewów natychmiast po wyjęciu z formy

• Uproszczone ustawianie i materiały eksploatacyjne dzięki jednoczęściowym wkładom SYNC

• Komunikacja cyfrowa między wkładem a zasilaniem, zapewniająca optymalne ustawienia

Tam, gdzie ręczne usuwanie nadlewów może wymagać użycia wielu narzędzi, plazma pozwala uprościć ten proces do jednej, kontrolowanej operacji. Minimalizując czas poświęcany na obróbkę ostrych wypływek, kruchych wlewów lub niestabilnych odlewów, odlewnie mogą zarówno przyspieszyć produkcję, jak i zmniejszyć liczbę urazów.

Przewaga produktywności: szybszy przepływ i lepszy odzysk materiałów

Jedną z największych zalet plazmy jest jej zdolność do przyspieszenia przepływu części. Ponieważ odlewy nie muszą być schładzane przed cięciem, plazma umożliwia szybsze usunięcie nadmiaru materiału i powrót do pieca. Zmniejsza to zużycie energii, skraca pętle w cyklu powrotu materiału do przetopu i bezpośrednio przyczynia się do obniżenia kosztów eksploatacji.

Dodatkowo:

• Plazma znacznie ogranicza ilość odpadów spowodowanych kolizjami narzędzi lub ich niewłaściwym ustawieniem.

• Cięcia są czystsze i bardziej powtarzalne, co zmniejsza lub eliminuje konieczność szlifowania wtórnego.

• Różnice w geometrii odlewów są łatwe do opanowania dzięki dużemu odstępowi wsporników plazmowych.

Udoskonalenia te są szczególnie cenne dla odlewni aluminium, gdzie złom i poprawki wiążą się z wyższymi kosztami materiałów i obsługi.

Odejście od prasy do przycinania: Dlaczego producenci przechodzą na plazmę

Wiele odlewni nadal polega na prasach do przycinania, które mogą być skuteczne, ale mają znaczne ograniczenia:

• Wymagają one drogich matryc i ciągłej regulacji narzędzi.

• Nawet niewielkie odchylenia części mogą powodować zakleszczenia lub uszkodzenia odlewów.

• Zajmują one dużo miejsca i mogą powodować wąskie gardła.

• Siły mechaniczne mogą odkształcać cienkie lub złożone odlewy.

• Koszty konserwacji rosną wraz ze starzeniem się pras.

Cięcie plazmowe oferuje bardziej elastyczne, tańsze i łatwiejsze w dostosowaniu rozwiązanie. Regulacja pod kątem różnic nie wymaga nowych narzędzi. Operatorzy lub roboty po prostu aktualizują ścieżkę cięcia. W przypadku niskonakładowej produkcji o dużym zróżnicowaniu ta możliwość adaptacji radykalnie skraca czas przestoju i otwiera nowe możliwości w zakresie wydajności.

Automatyzacja: przyszłość przycinania odlewów

Współczesne odlewnie coraz częściej zdają sobie sprawę, że automatyzacja to nie tylko szybkość. Jest to również kwestia bezpieczeństwa, powtarzalności i rozwoju pracowników. Technologia plazmowa bezproblemowo integruje:

• Roboty przemysłowe

• Roboty współpracujące (koboty)

• Systemy wizyjne

• Zaawansowane oprogramowanie do sterowania ruchem

Zautomatyzowane komórki do przycinania plazmowego oferują:

• Elastyczne ścieżki cięcia dla wielu części i rozmiarów

• Niezawodną powtarzalność przy minimalnej interwencji operatora

• Mniejsze zapotrzebowanie na miejsce niż w przypadku pras do przycinania lub centrów obróbczych

• Mniejszą inwestycję kapitałową w porównaniu z systemami laserowymi lub hydraulicznymi

W wielu operacjach automatyzacja przekształca przycinanie i usuwanie nadlewów z pracochłonnego procesu, który stanowi wąskie gardło, w skalowalny, przewidywalny i ciągły proces.

Wspieranie obecnych i przyszłych pracowników

Przyciąganie i zatrzymywanie wykwalifikowanych pracowników pozostaje głównym wyzwaniem w branży odlewniczej. Stanowiska związane z ręcznym przycinaniem są fizycznie wymagające, obarczone wysokim ryzykiem i często trudne do obsadzenia. Przenosząc te zadania na procesy plazmowe, odlewnie tworzą bezpieczniejsze i bardziej atrakcyjne stanowiska, skupiające się na następujących obszarach:

• Ustawianie i monitorowanie systemu

• Programowanie robotów

• Weryfikacja jakości

• Optymalizacja procesów

Te stanowiska o wyższych kwalifikacjach pomagają budować długoterminowe ścieżki kariery, jednocześnie zmniejszając liczbę urazów i rotację pracowników. Technologia plazmowa nie tylko modernizuje produkcję, ale także zapewnia pracownikom lepsze doświadczenia.

Innowacyjne rozwiązanie zakorzenione w rzemiośle

Odlewnictwo zawsze pozostanie rzemiosłem, ale narzędzia wspierające to rzemiosło ewoluują. Cięcie plazmowe stanowi przyszłościowe rozwiązanie, które bezproblemowo łączy się z tradycyjną obróbką metalu, jednocześnie zaspokajając dzisiejsze pilne potrzeby: większe bezpieczeństwo, przewidywalną jakość, elastyczną produkcję i długoterminową odporność.

W miarę jak odlewnie wciąż stawiają czoła presji związanej z modernizacją, kontrolą kosztów i niedoborami siły roboczej, plazma stanowi sposób na uhonorowanie przeszłości przy jednoczesnym inwestowaniu w bardziej wydajną, elastyczną i zorientowaną na człowieka przyszłość. Systemy Powermax SYNC firmy Hypertherm i możliwości integracji z robotami umożliwiają odlewniom wdrażanie innowacji bez poświęcania rzemiosła, które od tysięcy lat definiuje tę branżę.