Fremtiden for pladebearbejdning: automatisering, laserteknologi og smart produktion

Skæring er det første trin i fremstillingen af næsten alle pladedele, og den har ændret sig markant.

Fiberlaserne tager over

Fiberlasere har i vid udstrækning erstattet CO2-lasere i moderne værksteder. De skærer tynde og mellemtykke plader langt hurtigere, bruger mindre energi og kræver mindre vedligeholdelse. Systemer med høj effekt skærer nu tykke stålplader, som tidligere krævede plasma. Moderne laserskæring giver nøjagtige snit med smal skærespalte og rene kanter, herunder laserrørskæring til rammer og konstruktioner.

Vandskæring til varmefølsomme materialer

Vandskæring foregår uden varme, så der opstår hverken en varmepåvirket zone eller deformation. Metoden skærer metaller, kompositter, glas og sten og er ideel til tykke plader og materialer, der skal bevare deres egenskaber ved snitkanten.

Smartere plasmaskæring

High definition-plasmaskæring har forbedret kantkvaliteten og nøjagtigheden af huller, hvilket gør den til et omkostningseffektivt valg til tykt konstruktionsstål.

Kombinerede stanse- og lasermaskiner

Maskiner, der kombinerer stansning og laserskæring, fremstiller huller, prægninger, gæller og konturer i én opspænding. Det reducerer håndteringen og leveringstiderne ved komplekse opgaver inden for pladeskæring.

Ved omformning bliver flade emner til tredimensionelle dele. Automatisering og sensorer har gjort processen hurtigere og langt mere ensartet.

Automatiseret bukning og robotbukning

Moderne kantpresser bruger automatiske værktøjsskiftere og robotter til ilægning af emner for at bukke dele med minimal indgriben fra operatøren. Vinkelmålesystemer kontrollerer hver bukning og korrigerer tilbagefjedringen i realtid. Udbydere af pladebukning kan nu fremstille små serier økonomisk, fordi omstillingstiden er reduceret drastisk.

Panelbukkere

Panelbukkere former komplekse paneler, skabe og kabinetter automatisk, herunder med kantbukning og ombukning. De bruges i stigende grad i produktionen af HVAC-udstyr, møbler og elskabe.

Præcisionsstansning og dybtrækning

Servopresser giver fuld kontrol over stemplets hastighed og position, hvilket forbedrer præcisionsstansning af metal og dybtrækning af komplekse former. Modulære værktøjer og hurtigskifteværktøjer gør desuden metalstansning i små serier mere overkommelig.

CNC-rørbukning

CNC-rørbukning med multi-stack-værktøjer og simulering fremstiller komplekse rørgeometrier til udstødningssystemer til biler, rammer og væskeledninger med høj gentagelsesnøjagtighed.

Materialevalget afhænger af, hvor godt materialet hjælper med at nå målene for letvægt, og om det opfylder kravene til holdbarhed.

• Avancerede højstyrkestål (AHSS) – I køretøjsdesign konstrueres strukturen med stål. AHSS giver en balance mellem kollisionssikkerhed og lavere køretøjsvægt. Disse stål er samtidig kendt for at være vanskelige at forme og kræver ekstra omhu ved kompensation for tilbagefjedring.
• Aluminiumslegeringer – Aluminium er et meget let og korrosionsbestandigt materiale, hvilket gør det velegnet til design af transportkøretøjer og udstyr.
• Rustfrit stål – I design af udstyr til fødevare- og medicoindustrien er rustfrit stål standarden. Forskellige kvaliteter af rustfrit stål har bedre formbarhed og svejsbarhed.
• Færdigbelagte plader – Galvaniserede, forlakerede og aluminiserede materialeudførelser gør det muligt at undgå overfladebehandlingstrin efter fremstillingen.

Det valgte materiale har direkte betydning for design, fremstilling og de samlede omkostninger. Besøg vores side om materialer, og se afsnittet om overfladebehandling af metal.

Automatiseret materialeflow

Automatiserede lagertårne, ilægningssystemer og sortering af dele forbinder laserskæremaskiner, stansemaskiner og kantpresser. Der er ingen manuel håndtering ved opbevaring, skæring og bukning, så maskinerne kører automatisk gennem lange skift.

Sensorer og regulering i lukket sløjfe

Kameraer og sensorer kan bestemme kvaliteten af et snit samt dysernes tilstand og bukkevinklerne. Når systemet registrerer dette, kan det kompensere og justere automatisk, så alle dele holder sig inden for tolerancen, og spildet holdes på et minimum.

Hurtigere prototypefremstilling

For at prototypefremstilling i plademetal kan være både hurtig og omkostningseffektiv, skal laserskæremaskinen og CNC-bukkemaskinen være sat op. Ingeniører kan teste en specialfremstillet pladedel på få dage og gå videre til produktion med den samme proces.

Integration med svejsning og montage

Robotsvejseceller og montageydelser fuldender kæden fra flad plade til færdige, monteringsklare samlinger.

Integreret CAD/CAM

Moderne CAD-værktøjer omdanner automatisk 3D-modeller til udfoldninger, anvender de korrekte bukketillæg og kontrollerer for problemer med fremstillingsvenligheden, f.eks. huller, der sidder for tæt på bukninger. Vores designguide til pladebearbejdning forklarer de vigtigste regler.

Intelligent nesting

Nesting-software placerer delene på pladen, så spildet minimeres. Avancerede algoritmer og skæring med fælles snitlinjer kan forbedre materialeudnyttelsen betydeligt, hvilket direkte reducerer prisen pr. del.

Offline-programmering og bukkesimulering

Programmer og bukkesekvenser til kantpressen oprettes og simuleres offline, så maskinerne kan køre videre, mens den næste opgave forberedes. Kollisioner opdages før den første bukning.

Pladebearbejdning online

Indkøbere kan uploade en CAD-fil, få en vurdering af fremstillingsvenligheden og bestille specialfremstillede pladedele online. Det forkorter tilbudsprocessen fra dage til timer og giver ingeniører adgang til kvalificerede pladebearbejdningsvirksomheder uden at skulle lede efter lokale værksteder.

Plademetal er naturligt velegnet til en cirkulær økonomi:

• Stål og aluminium har en høj genanvendelighed, og afskær og restgitre går tilbage i materialekredsløbet
• Fiberlasere bruger langt mindre energi end ældre CO2-systemer
• Bedre nesting reducerer spild og forbruget af råmaterialer
• Letvægtsdesign i aluminium og højstyrkestål reducerer energiforbruget i køretøjer og udstyr
• Servoelektriske kantpresser bruger kun energi under selve bukningen

Udfordringer

• Mangel på faglærte operatører og programmører
• Svingende stål- og aluminiumspriser
• Høje investeringsomkostninger til automatiserede celler
• Omformning af nye højstyrkematerialer uden revner eller for stor tilbagefjedring

Det næste skridt

• Fuldautomatiske smarte fabrikker, der forbinder skæring, bukning, svejsning og montage
• AI-drevet nesting, produktionsplanlægning og kvalitetskontrol
• Lasere med højere effekt til tykkere materialer og hurtigere skæring
• Større udbredelse af digitale tvillinger i hele proceskæden for pladebearbejdning
• Tættere kombination af plademetal med CNC-bearbejdning og 3D-print i én samling

De pladebearbejdningsvirksomheder, der investerer i automatisering og digitale arbejdsgange, vil definere branchens næste årti.

Teknologien inden for pladebearbejdning muliggør hurtigere, mere intelligente og mere effektive fremstillingsmetoder. Fiberlasere, bukkesystemer og også forskellige digitale teknologier har skabt nye muligheder inden for fremstilling af beslag, kabinetter, paneler og endda hele konstruktioner.

Norck tilbyder en række fremstillingsmetoder, herunder laserskæring, bukning og endda stansning. Virksomheden kan også levere supplerende montageydelser i kombination med sine kompetencer inden for CNC-bearbejdning og 3D-print.

Har du brug for specialfremstillede pladedele? Få et tilbud, og upload dine tegninger i dag.