Spin metināšanas pamati
Spin metināšana, kas pazīstama arī kā rotācijas berzes metināšana, ir cietvielu{0}}metināšanas process, kas paredzēts apļveida termoplastiskām detaļām. Augšējā un apakšējā plastmasas daļa saskaras, savukārt viena sastāvdaļa griežas lielā ātrumā. Berze starp saskares virsmām rada siltumu un izkausē plastmasu savienojuma saskarnē. Pēc rotācijas apstāšanās tiek uzturēts aksiālais spiediens, kamēr izkusušais materiāls atdziest un sacietē, veidojot augstas -stiprības molekulārā-līmeņa metināto savienojumu ar labu gaisa un ūdens necaurlaidību.
Pamatojoties uz vārpstas piedziņu un aksiālo presēšanas mehānismu, divi galvenie rūpniecībā izmantoto griešanās metināšanas iekārtu veidi ir pneimatiskās griešanās metināšanas iekārtas un servo griešanās metināšanas iekārtas. Galvenās atšķirības slēpjas to piedziņas sistēmās, slēgtās cilpas vadības iespējās un procesa parametru regulēšanas iespējās. Šīs atšķirības ir īpaši svarīgas, izvēloties precizitātes sensoru un automobiļu komponentu aprīkojumu.
Pneimatiskā spin metināšanas iekārta
2.1. Darbības princips
Vārpstu parasti darbina pneimatiskais motors vai standarta maiņstrāvas motors, savukārt aksiālo presēšanu nodrošina pneimatiskais cilindrs, izmantojot saspiestu gaisu. Metināšanas procesu galvenokārt kontrolē metināšanas laiks un mehāniskie apturēšanas bloki.
Metināšanas secība ir šāda: cilindrs virzās uz leju un saspiež sagataves kopā. Pēc detaļu saskares vārpsta griežas, radot berzes siltumu. Kad ir sasniegts iepriekš iestatītais metināšanas laiks, vārpsta tiek bremzēta. Pēc tam cilindrs dzesēšanas laikā uztur turēšanas spiedienu un ievelkas pēc tam, kad savienojums ir sacietējis.
Rotācijas ātrums parasti ir fiksēts, savukārt spiedienu regulē ar spiediena regulatoru. Nav reāllaika-slēgtas{2}}cilpas atgriezeniskās saites attiecībā uz pārvietojumu vai griezes momentu.
2.2 Galvenās priekšrocības
Mazāki ieguldījumi aprīkojumā
Iekārtas iegādes izmaksas ir salīdzinoši zemas, un visas mašīnas cena ir ievērojami zemāka nekā servo modeļiem salīdzināmos lietojumos. Instrumentu sistēma ir arī salīdzinoši vienkārša, kā rezultātā ir mazāki sākotnējie ieguldījumi.
Vienkārša struktūra un vienkārša apkope
Iekārtai ir salīdzinoši vienkārša struktūra un mazāk sastāvdaļu. Operatori standarta ražošanas darbnīcās var veikt pamata iestatīšanu un regulēšanu. Rezerves daļas parasti ir ekonomiskas, un apkopi var pabeigt salīdzinoši īsā laikā.
Augsts izejas spēks
Pneimatiskā griešanās metināšana ir piemērota liela-diametra, biezas-sienu cilindriskām detaļām. Liela-apjoma viena produkta ražošanai ar stabilu saspiestā-gaisa padevi, tas var nodrošināt konsekventu ražošanas ciklu.
Piemērots mīkstajai termoplastai
To var izmantot ar tādiem materiāliem kā PP un PE. Vadības sistēmai nav nepieciešama sarežģīta programmēšana, un produkta nomaiņa ir salīdzinoši vienkārša, tādēļ tā ir piemērota ilgstošai-viena produkta masveida ražošanai.
2.3. Piemēroti lietojumi
Pneimatiskā metināšana ir piemērota standarta cilindriskām detaļām, pudeļu vāciņiem, vienkāršiem filtru korpusiem un parastajiem plastmasas traukiem, kuriem nav nepieciešama fāzes izlīdzināšana.
Tas ir piemērots arī tad, ja produktam ir nepieciešamas tikai pamata blīvēšanas īpašības un tam nav stingru prasību attiecībā uz procesa konsekvenci vai ražošanas izsekojamību.
Tipiski lietojumi ietver liela{0}}viena produkta ražošanas apjomu, ja aprīkojuma budžets ir ierobežots.
Servo Spin metināšanas iekārta precīzai pozicionēšanai
3.1. Darbības princips
Vārpstā tiek izmantots servomotors ar kodētāju slēgtas -cilpas vadībai, savukārt aksiālo presēšanu veic servoelektriskais cilindrs. Dažās mašīnu konfigurācijās tiek izmantota dubultā servo vadība gan rotācijai, gan aksiālai presēšanai.
Sistēma var reāllaikā uzraudzīt vārpstas ātrumu, griešanās leņķi, presēšanas pārvietojumu un griezes momentu un dinamiski pielāgot metināšanas procesu visa cikla laikā.
Metināšanas procesu var iedalīt vairākos procesa posmos, tostarp priekšspiešana-, berzes ierosināšana un kausēšana, pastāvīga-ātruma metināšana, palēnināšana un bremzēšana, kā arī spiediena noturēšana.
Kad ir sasniegts iepriekš iestatītais kausēšanas dziļums, apgriezienu skaits vai griezes momenta vērtība, servosistēma precīzi palēninās un aptur vārpstu, vienlaikus fiksējot apstrādājamā priekšmeta leņķisko stāvokli. Pēc spiediena saglabāšanas un atdzesēšanas sagatave tiek atbrīvota.
3.2 Galvenās priekšrocības
Precīza leņķiskā pozicionēšana
Leņķiskās pozicionēšanas precizitāte var sasniegt aptuveni ±0,1 grādu līdz ±0,5 grādiem atkarībā no iekārtas konfigurācijas un procesa prasībām. Pēc metināšanas var precīzi izlīdzināt izstrādājuma marķējumus, kabeļu izejas un augšējās un apakšējās detaļas klipus.
Šī iespēja ir īpaši svarīga sensoru korpusiem, automašīnu filtru korpusiem un citiem komponentiem, kam nepieciešama precīza fāzes izlīdzināšana.
Pilnīga slēgta{0}}cikla procesa kontrole
Rotācijas ātrumu, spiedienu, metināšanas pārvietojumu un griezes momentu var pārraudzīt reāllaikā, savukārt var ieprogrammēt vairāku{0}}pakāpju ātruma profilus.
Sistēma var regulēt spiedienu atbilstoši plastmasas kušanas stāvoklim un kompensēt noteiktas izmēru atšķirības iesmidzināšanas -formētajās daļās. Tas palīdz uzlabot metināšanas konsistenci un samazināt ar blīvējumu saistītos defektus, ko izraisa procesa svārstības.
Vienmērīga bremzēšana ar samazinātu triecienu
Servo sistēma izmanto kontrolētu palēninājumu, nevis mehānisku bremzēšanu, samazinot pēkšņu triecienu vārpstas apstāšanās laikā.
Tas padara servo griešanās metināšanu piemērotu sensoru korpusiem, kuros ir jutīgi iekšējie komponenti, piemēram, magnētiskie serdeņi, spoles un diafragmas. Samazināta bremzēšanas ietekme var palīdzēt samazināt iekšējo komponentu bojājumu vai pārvietošanās risku, kas ir svarīgs apsvērums sensoru lietojumos.
3.3. Piemēroti lietojumi
Servo spin metināšana ir piemērota:
Precizitātes sensoru plastmasas korpusi
Automobiļu sastāvdaļas
Medicīnisko filtru korpusi
Apļveida sastāvdaļas, kurām nepieciešama precīza pozicionēšana
Produkti, kuriem nepieciešama gaisa necaurlaidība vai spiediena izturība
Lietojumprogrammas, kurām nepieciešams konsekvents izskats un fāzes izlīdzināšana
Ražošanas vides, kurām nepieciešama procesa datu izsekojamība
Maza-sērija, vairāku-produktu ražošana
Korpusi, kuros ir jutīgi iekšējie komponenti, piemēram, magnētiskie serdeņi un spoles
Pneimatiskās griešanās metināšanas un servo griešanās metināšanas salīdzinājums
| Salīdzinājuma vienums | Pneimatiskā griešanās metināšana | Servo Spin metināšana |
|---|---|---|
| Piedziņas sistēma | Pneimatiskais motors vai standarta motors + pneimatiskais cilindrs | Servo motors + servo elektriskais cilindrs vai dubultā servo sistēma |
| Leņķiskā pozicionēšana | Nav precīzas pozicionēšanas; apstāšanās pozīcija var atšķirties | Precīza fāzes pozicionēšana, parasti no ±0,1 līdz ±0,5 grādiem atkarībā no konfigurācijas |
| Spiediena kontrole | Regulēts caur spiediena regulatoru; ietekmē gaisa spiediena svārstības | Slēgta{0}}cilpas vadība ar regulējamu spiedienu dažādos metināšanas posmos |
| Kušanas dziļuma kontrole | Mehāniskais apturēšanas bloks; salīdzinoši ierobežota precizitāte | Slēgta{0}}cilpa pārvietošanās kontrole ar augstas-izšķirtspējas kušanas-dziļuma uzraudzību |
| Procesa režīmi | Galvenokārt uz laiku{0}}balstīta kontrole | Laika, tilpuma un griezes momenta kontrole ar vairāku{0}}pakāpju ātruma profiliem |
| Bremzēšanas ietekme | Mehāniskā bremzēšana ar lielāku triecienu | Servo{0}}kontrolēts palēninājums ar samazinātu ietekmi |
| Datu izsekojamība | Galvenokārt metināšanas laiks; ierobežota procesa līknes ierakstīšana | Griezes momenta, pārvietojuma un ātruma līknes var reģistrēt visā procesā un integrēt ar MES sistēmām |
| Izmaksas | Zemākas aprīkojuma un uzturēšanas izmaksas | Augstākas aprīkojuma un nodošanas ekspluatācijā prasības |
| Piemēroti produkti | Standarta cilindriskas daļas un pudeļu vāciņi bez fāzes izlīdzināšanas prasībām | Sensoru korpusi, automobiļu sastāvdaļas un precīzas detaļas, kurām nepieciešama fāzu izlīdzināšana |
| Ietekme uz jutīgām iekšējām sastāvdaļām | Lielāka bremzēšanas ietekme var palielināt magnētisko serdeņu vai diafragmu ietekmēšanas risku | Samazināta bremzēšanas ietekme palīdz aizsargāt jutīgas iekšējās sastāvdaļas |
Galvenie atlases apsvērumi
Produkti, kuriem nepieciešama fāzes izlīdzināšana
Ja izstrādājumam pēc metināšanas nepieciešama precīza kabeļu izvadu, marķējumu, klipu vai citu konstrukcijas elementu izlīdzināšana, parasti ir nepieciešama servo-spin-metināšanas iekārta, jo pneimatiskā griešanās metināšana nevar nodrošināt tādu pašu kontrolētas fāzes pozicionēšanas līmeni.
Korpusi, kas satur jutīgas iekšējās sastāvdaļas
Korpusiem, kuros ir magnētiskie serdeņi, emaljētas stiepļu spoles, precīzas diafragmas vai citi jutīgi komponenti, priekšroka tiek dota servo griešanās metināšanai, ja ir svarīgi samazināt bremzēšanas ietekmi.
Kontrolēta servo palēninājums var samazināt iekšējo komponentu pārvietošanās vai bojājumu risku. Pneimatiskās sistēmas ar mehānisko bremzēšanu var radīt lielāku apstāšanās efektu atkarībā no mašīnas konstrukcijas un darbības apstākļiem.
Augstas gaisa-necaurlaidības un spiediena{1}}izturības prasības
Produktiem ar stingrām gaisa-necaurlaidības vai spiediena-noturības prasībām un stingru masveida-ražošanas defektu līmeņa kontroli, servo vērpšanas metināšana var nodrošināt labāku kausējuma dziļuma un procesa konsekvences kontroli, palīdzot samazināt partiju-uz-partiju atšķirības.
Standarta cilindriski izstrādājumi ar ierobežotu budžetu
Parastām cilindriskām detaļām bez fāzu-līdzināšanas prasībām, ierobežotiem aprīkojuma budžetiem un viena produkta ilgtermiņa-apjoma liela apjoma ražošanai var apsvērt pneimatisko griešanās metināšanu, ja saspiestā-gaisa padeve ir pareizi regulēta un stabila.
Materiālu saderība
Gan pneimatiskās, gan servo griešanās metināšanas iekārtas var izmantot ar termoplastiskām vielām, piemēram, PP, PE, PA un ABS.
Mitruma -jutīgiem materiāliem, piemēram, neilonam, izejmateriāls pirms metināšanas ir pienācīgi jāizžāvē neatkarīgi no tā, vai tiek izmantota pneimatiskā vai servo iekārta. Pārmērīgs mitrums var radīt poras vai citus defektus metinātajā savienojumā un var apdraudēt blīvēšanas veiktspēju.
