Case study (USA): Přesné stříhání kovů s tabulovými nůžkami
Výrobce a distributor výrobků z nerezové oceli, jako jsou backsplashe, obložení stěn, odrazové desky, police a rohové kryty pro obytné a komerční kuchyně a restaurace, se pyšní tím, že zakázky jsou vyráběny přesně podle specifikací zákazníka, aniž by se poškodil povrch výrobků. Velkou roli při dosahování tohoto cíle hrají tabulové nůžky.
"Velkou část naší práce tvoří zakázkové výrobky, takže dokud si to někdo neobjedná, nevíte, co si objedná," řekl Rodney Wipf, manažer společnosti JTC Metals. "Proto se to všechno vrací ke stříhání."
Když společnost JTC Metals v roce 2013 začínala, pracovala s nůžkami z 80. let minulého století. Po letech přešla na modernější stroje. Nůžky stříhaly materiál, ale obsluha stroje k němu vždy přistupovala s mentalitou dvakrát měř a jednou řež, protože stroj neposkytoval takovou přesnost, jakou nabízejí dnešní CNC obráběcí stroje.
V roce 2019 se Wipf a jeho kolegové objevili na veletrhu FABTECH v Chicagu a hledali CNC nůžky, které by jim pomohly zvýšit produktivitu bez snížení kvality. Našli výstavní plochu plnou nůžek, které vypadaly jako nůžky z doby před jednou generací – a spoustu laserových řezacích strojů. Wipf řekl, že laserové řezací stroje mají v moderní kovovýrobě rozhodně své místo, ale ne nutně ve společnosti JTC Metals. Společnost vyrábí mnoho přímočarých řezů na nerezové oceli a některé z těchto dílů, jako jsou lišty pro spojování, hrany a rohy, mohou být poměrně tenké, a tudíž výzvou pro výkonný laser. Vzhledem k tomu všemu tým společnosti JTC Metals neustále hledal nůžky, které by se do dílny hodily.
Návštěva stánku Boschert USA přinesla ovoce. Týmu se zalíbila myšlenka servoelektrických nůžek, které by bylo možné přizpůsobit potřebám společnosti. Stroj byl atraktivní také proto, že spotřebovává o 50 % méně energie než tradiční hydraulické nůžky.
Rozhovory pokračovaly i v následujících měsících, ale přerušila je pandemie. Když se do výrobního světa vrátil pocit normálnosti, technici JTC Metals a Boschert USA navázali konverzaci. Elektrické nůžky Boschert Gizelis ElectroCut byly dodány koncem léta 2022.
Rozdíl ve střihu
Podle Wipfa je stroj G-ElectroCut vhodný nejen díky svým důležitým standardním funkcím, ale také proto, že společnost Boschert USA byla schopna stroj přizpůsobit tak, aby ještě více vyhovoval potřebám společnosti JTC Metals. Díky tomu se tyto nůžky výrazně liší od ostatních strojů, které výrobce vlastnil.
Konkrétně to byly přední podpěry na míru. Vzhledem k tomu, že velká část práce výrobce je při instalaci dobře viditelná, nemohou být obrobky z nerezové oceli znehodnoceny. Tyto na zakázku vyrobené nástavce na úhlovací ramena a pohyblivé čelní podpěry pomáhají zabránit vzniku rýh a promáčklin na drahém nerezovém materiálu.
Jednou z nejdůležitějších standardních funkcí je výsuvný 60palcový zpětný rámeček, který umožňuje naložit 120palcový plech a přesně jej rozříznout na polovinu. Tento typ nastavení nenajdete u žádných nůžek, které si Wipf dříve prohlížel, a vzhledem ke způsobu práce v dílně ho opravdu oslovil.
Zpětný doraz nůžek se může vysunout o 60 palců, aby se do něj vešly velké plechy z nerezové oceli.
Pneumatické držáky materiálu, které mohou být až 0,38 palce od stříhacího nože, jsou v tomto procesu klíčové pro stříhání kvalitních úzkých pásů. Wipf uvedl, že jiné nůžky měly upínací prvky umístěné dále od místa, kde se nůž dotýká kovu, což vyžadovalo časté měření, aby se zajistila stejná šířka obrobku v celém rozsahu.
Upínací prvky v blízkosti střihu pomáhají udržet materiál dokonale rovný a na svém místě. Podle Jeffa Snydera, obchodního manažera společnosti Boschert USA, také pomáhají přenášet vnitřní pnutí materiálu, které se nachází v plechu, zpět do zbývající části plechu, který je stále držen na místě.
Díky přenesení napětí zpět do původního obrobku může několik posledních tenkých proužků, které jsou z plechu vystřiženy, vykazovat deformace, jako je například stočení, ale podle Wipfa je to mnohem lepší, než kdyby se muselo zápasit s každým úzkým proužkem, který byl vystřižen pomocí starší střižné technologie.
Snadné použití
CNC nůžky ElectroCut jsou také vybaveny nastavitelnou mezerou mezi noži a úhlem náběhu, což pomáhá zajistit, aby všechny střihy odpovídaly původním specifikacím.
"Všechny naše stroje mohou stříhat od 0,020 palce až po maximální tloušťku. V sortimentu [JTC Metals] je to 0,25 palce a zvládneme všechno mezi tím," řekl Snyder. "Takže pokud zadáte do ovládání tloušťku materiálu 0,125 palce, nůž se dostane do určité polohy. Pokud upravíte tloušťku materiálu, například na 0,121 palce, nůž provede menší úpravu. Na základě informací, které mu zadáte, provede správné nastavení, abyste dosáhli nejlepšího možného střihu."
Hydraulické nůžky musí být dostatečně napájeny, aby měly k dispozici plnou sílu po celou dobu stříhání. To znamená, že každý hydraulický válec nůžek musí být dimenzován tak, aby sám o sobě poskytoval plnou sílu střihu. Znamená to také, že síla poskytovaná na ostří nůžek je dvakrát větší, než je potřeba ve středu délky střihu. V konečném důsledku je tato dodatečná síla spojena se snížením rychlosti beranu.
Servoelektrické nůžky jsou na tom jinak. Tlak je rozdělován tam, kde je potřeba, pomocí momentové trubice instalované na horní straně nůžek. Tato konstrukce vede k rychlejšímu pohybu beranu při činnostech, které nesouvisejí se stříháním, ve srovnání s podobně velkými hydraulickými stroji.
Provoz servoelektrických nůžek je také levnější než provoz hydraulických nůžek. Když se z konstrukce stroje odstraní hydraulika, odpadá také mnoho výdajů spojených se spotřebou energie a údržbou.
Úhel náklonu – úhel mezi střižnou hranou nůžek a rovinou obrobku – se určuje automaticky. Obsluha nůžek musí pouze zadat tloušťku materiálu obrobku a nůžky nastaví úhel náklonu tak, aby bylo dosaženo zadaného střihu.
Lepší možnosti manipulace s materiálem
Wipf dodal, že nůžky ElectroCut mají funkci návratu do přední části, kterou u nůžek nikdy předtím neviděl. Materiál lze podávat přední stranou a stříhané kusy odebírat ze zadní strany jako u jiných nůžek. Servoelektrické nůžky však pracují i v opačném směru.
"Zpětný posuv a systém podpory plechu mohou spolupracovat, aby obrobek podepřely, uřízly a posunuly k obsluze, takže nemusí chodit kolem stroje," řekl Snyder.
Společnost Boschert USA nabízí pásový dopravník a stohovací nástroj připojený k nůžkám ElectroCut, o kterém JTC Metals uvažuje do budoucna. Firma nemá běžně problém s tím, že by stříhané díly z vypadávaly z nůžek a poškozovaly povrch, ale občas se to stává. Takový stohovací nástroj by pomohl zabránit ztrátě tohoto jinak kvalitního dílu.