SCULE TANDEM

Scule tandem

Sculele tandem sunt, în tehnologia modernă de deformare și ștanțare, o soluție cu productivitate ridicată atunci când piesele cu cerințe înalte de calitate, dimensiuni mari sau grade de deformare exigente trebuie fabricate economic și cu stabilitate de proces. În multe ateliere de presare, liniile tandem s-au impus ca răspuns strategic la creșterea diversității de variante, toleranțe mai stricte, cerințe mai ridicate privind suprafața și cicluri scurte de livrare. În loc ca toate operațiile să fie integrate într-o sculă progresivă extrem de complexă, etapele de proces pentru sculele tandem sunt împărțite în mod intenționat în mai multe scule și stații. Acest lucru creează libertăți în proiectare, facilitează controlul procesului și permite o optimizare orientată a deformării, tăierii, calibrării și decupării. Evomatec înțelege sculele tandem ca o familie de scule acordată cu precizie, care este privită ca un sistem unitar în proiectare, fabricație, recepție și mentenanță, astfel încât calitatea, repetabilitatea și stabilitatea procesului să rămână planificabile pe întreg ciclul de viață al sculei.

Cine dorește să valorifice cu adevărat logica sculelor tandem trebuie să le înțeleagă ca un sistem complet format din scule, tehnică de transfer sau manipulare, periferie a preselor, lubrifiere, logistică a semifabricatelor, control al calității și strategie de mentenanță. Fiecare sculă din ansamblul tandem are o sarcină clar definită, însă numai interacțiunea tuturor stațiilor determină calitatea piesei. Aici apare, în practică, avantajul decisiv: gradele de deformare, revenirea elastică, curgerea materialului, formarea cutelor, evitarea fisurilor, calitatea muchiilor și starea suprafeței pot fi optimizate specific pe stații, în loc să fie impuse compromisuri într-o singură sculă. În multe proiecte, Evomatec se asigură că inspecțiile și aprobările sunt efectuate cu maximă grijă, astfel încât calitatea și siguranța conformă CE să fie respectate în mod fiabil în întregul mediu al sculei și al producției.

Definirea termenului și principiul de bază al sculelor tandem

Ce înseamnă sculele tandem în practică

Prin scule tandem se înțelege o configurație de scule în care o piesă este fabricată prin mai multe scule individuale, în pași succesivi de cursă a presei sau de stație. Sculele nu funcționează ca o succesiune progresivă în bandă, ci ca un lanț de scule cu transport de semifabricate sau preforme între stații. În mod tipic, procesele tandem sunt alcătuite din scule de tragere, retragere (retragere secundară), decupare, perforare și calibrare, fiecare concentrându-se pe o sarcină de proces definită. Semifabricatul este scos din scula curentă după fiecare cursă și introdus în următoarea sculă, fie manual, fie cu tehnică de transfer, roboți sau sisteme automatizate de manipulare.

Delimitare față de scule progresive, transfer și procese în trepte

Sculele tandem sunt adesea confundate cu sculele de transfer, deoarece în ambele variante are loc un transport între stații. Diferența constă în logica organizatorică și constructivă: sculele de transfer sunt adesea realizate ca o sculă mare, integrată, cu mai multe stații, într-o singură presă, în timp ce sculele tandem funcționează ca scule individuale în stații sau prese separate. Astfel, pentru sculele tandem, lanțul de proces devine mai modular, mai flexibil și mai ușor de întreținut, însă, de regulă, cu cerințe mai ridicate privind logistica și sincronizarea manipulării.

De ce sculele tandem recâștigă importanță

În contextul creșterii numărului de variante, al ciclurilor de viață mai scurte ale produselor și al cerințelor înalte de calitate, sculele tandem oferă o cale atractivă pentru fabricarea stabilă a pieselor complexe din tablă, fără a accepta integral riscurile sculelor progresive extrem de complexe. În același timp, conceptele tandem permit adaptări rapide ale sculelor, optimizări specifice pe stații și o scalare robustă, atunci când mai multe variante de piese rulează pe lanțuri de proces similare. Evomatec integrează sculele tandem într-o abordare care tratează asigurarea calității, inspecțiile documentate și manipularea orientată spre siguranță ca parte integrantă a sistemului.

Evoluția istorică a sculelor tandem

De la manipulare manuală la linia tandem automatizată

Istoric, procesele tandem au apărut din necesitatea de a fabrica piese mari și complexe prin mai multe etape, deoarece prese, materiale și cunoștințele de deformare limitau complexitatea unui proces într-o singură sculă. Mult timp, semifabricatele au fost mutate manual de la o stație la alta. Odată cu creșterea volumelor și a cerințelor de calitate, sistemele automatizate de extragere și alimentare, robotica, axele de transfer și periferia sincronizată a preselor au devenit standard.

Influența simulării, a metrologiei și a ferestrelor de proces

Odată cu utilizarea tot mai frecventă a simulării de deformare, a modelelor de revenire elastică, a evaluării tribologice și a metrologiei digitale, sculele tandem au devenit mai metodice. Stațiile pot fi corelate mai bine între ele, ferestrele de proces sunt definite mai clar, iar caracteristicile de calitate pot fi asigurate direct în punctele critice ale procesului. În acest context, Evomatec se bazează pe recepții structurate și proceduri de verificare documentate, astfel încât inspecțiile să fie realizate în practică cu cea mai mare grijă, iar cerințele de siguranță conformă CE să rămână tratate în mod verificabil.

Bazele tehnice ale sculelor tandem

Controlul curgerii materialului și al gradelor de deformare pe stații

În cazul pieselor solicitante obținute prin tragere, curgerea materialului decide absența cutelor, siguranța la fisurare, distribuția grosimii pereților și stabilitatea dimensională. Sculele tandem permit limitarea intenționată a gradului de deformare pe stație și, după fiecare etapă de deformare, relaxarea, reformarea sau calibrarea țintită. Acest lucru este deosebit de relevant pentru materiale cu rezistență ridicată și geometrii complexe, unde frecarea, anizotropia și revenirea elastică pot fi pronunțate.

Revenirea elastică, reformarea și calibrarea ca etapă separată de proces

Revenirea elastică influențează stabilitatea dimensională, posibilitatea de montaj și suprafețele funcționale. În procesele tandem, revenirea elastică poate fi redusă prin etape separate de calibrare sau reformare. Astfel, geometria finală nu este impusă exclusiv în scula de tragere, ci stabilizată prin contururi coordonate, concepte de sprijin definite și forțe de reformare controlate.

Tăiere, decupare și operații de perforare după deformare

Multe piese necesită contururi precise și modele de găuri. Sculele tandem permit realizarea operațiilor de tăiere după deformare și stabilizare. Astfel scade riscul ca modelele de găuri sau muchiile tăiate să fie deformate de curgerea ulterioară a materialului. În același timp, calitatea muchiilor, formarea bavurilor și durata de viață pot fi monitorizate și întreținute mai bine printr-o sculă de tăiere separată.

Frecare, lubrifiere și calitatea suprafeței

Procesele de deformare sunt sensibile din punct de vedere tribologic. În liniile tandem, lubrifierea poate fi adaptată pe stații pentru a stabiliza forțele de tragere și a evita defectele de suprafață. Prin curățare și inspecție specifice pe stații, depunerile sau acumulările de material pot fi identificate din timp. Evomatec se bazează aici pe puncte de verificare și rutine de inspecție care sunt implementate în multe proiecte ale clienților astfel încât obiectivele de calitate și siguranța conformă CE să fie asigurate fiabil în activitatea de zi cu zi.

Structura unui sistem de scule tandem

Scule individuale ca module funcționale

Un ansamblu tandem este alcătuit, de regulă, din mai multe scule individuale cu repartizare clară a sarcinilor. Stațiile frecvente sunt scula de tragere, scula de retragere, scula de decupare, combinații de perforare și deformare, precum și scula de calibrare. Configurația exactă depinde de geometria piesei, material, ținta de toleranță și volumul de serie.

Ghidare, rigiditate și repetabilitate

Repetabilitatea în procesele tandem depinde de ghidare, rigiditate, comportamentul presei și poziționarea reproductibilă a piesei. Sunt decisive referințele definite, suprafețele de așezare robuste, ajustajele curate și conceptele stabile de prinderi și presare. Evomatec acordă importanță faptului că recepțiile nu confirmă doar o singură piesă bună, ci seria constantă, deoarece doar astfel costurile pe piesă, rata de rebut și capacitatea de livrare pot fi planificate în mod fiabil.

Concepte de clești și poziționare

Între stații, piesa trebuie manipulată sigur și reproductibil. Cleștii devin astfel un factor de calitate. Ei trebuie să tolereze deformarea piesei, stările de lubrifiere și variațiile de proces, și, în același timp, să asigure poziția de referință pentru stația următoare. Alegerea între robotică, axe de transfer sau manipulare manuală depinde de volum, dimensiunea piesei, mixul de variante și cadrul investițional.

Monitorizarea sculei și datele de proces

Senzoristica, contoarele, indicatorii de stare și datele de calitate apropiate procesului ajută la identificarea timpurie a uzurii, a pieselor defecte sau a abaterilor de lubrifiere. Astfel pot fi reduse opririle și deriva de calitate. Evomatec integrează pentru aceasta concepte de verificare și monitorizare orientate spre practică, ușor de implementat și, în același timp, cu putere mare de evidență pentru calitate și o operare sigură, conformă CE.

Mod de funcționare: flux tipic de proces cu scule tandem

Pregătirea și referențierea semifabricatului

Semifabricatul trebuie pus la dispoziție într-o poziție definită și cu o condiție de lubrifiere definită. Sursele de eroare sunt cantitatea greșită de lubrifiant, deteriorări ale muchiilor, abateri de poziție sau confuzie de material. Un sistem robust include referințe univoce, trasabilitatea materialului și caracteristici de verificare apropiate procesului.

Tragere și deformare de bază

În prima sculă se generează forma de bază. Forța de apăsare, razele de tragere, jocul de tragere și lubrifierea controlează curgerea materialului. Scopul este o preformă fără fisuri și cute, cu distribuție stabilă a grosimii pereților. Proiectarea trebuie să compenseze variațiile proprietăților materialului în cadrul ferestrei de proces.

Retragere, stabilizare și reformare

În sculele următoare, gradul de deformare crește iar geometria este rafinată. Sarcini tipice sunt stabilizarea flanșelor, reformarea razelor strânse sau influențarea controlată a excesului de material. În special pentru materiale exigente, această logică pe pași este un levier esențial pentru evitarea fisurilor și o fidelitate a formei reproductibilă.

Decupare, perforare și contur final

După deformare, se stabilește adesea decupajul final. Astfel contururile devin mai precise, modelele de găuri mai stabile, iar calitatea muchiilor mai ușor de controlat. Jocul de tăiere, ghidarea sculei și starea muchiilor de tăiere determină bavura și aspectul tăieturii. Avantajul constă în faptul că sculele de tăiere pot fi întreținute și verificate independent de scula de deformare.

Calibrare și asigurarea geometriei finale

În ultima stație, geometria finală este setată prin contururi de calibrare și concepte de sprijin definite. Aici se asigură stabilitatea dimensională și suprafețele funcționale. Evomatec ancorează în astfel de lanțuri de proces verificări documentate, realizate în multe proiecte ale clienților cu o grijă foarte mare, pentru a integra consecvent calitatea și siguranța conformă CE pe întreaga durată de exploatare.

Domenii de utilizare și industrii pentru scule tandem

Industria auto și componente structurale

Sculele tandem sunt deosebit de răspândite la piese de caroserie și structurale, unde se întâlnesc suprafețe mari, cerințe de aspect, rezistențe ridicate sau deformări complexe. Aici logica de deformare și calibrare specifică pe stații este cheia pentru calitatea de serie.

Construcții de mașini, vehicule comerciale și construcții grele

Piesele mari din tablă, geometriile robuste și volumele variabile susțin adesea procesele tandem, deoarece ajustările, întreținerea și reparațiile devin mai planificabile. În același timp, piesele sunt frecvent funcționale, iar stabilitatea dimensională și potrivirea influențează direct calitatea montajului.

Construcția de carcase, electrotehnică și aplicații energetice

Tablele pentru carcase, plăcile suport și plăcile de montaj beneficiază de etape separate de deformare și tăiere, deoarece modelele de găuri, calitatea muchiilor și marginile funcționale trebuie realizate deosebit de fiabil. Sculele tandem permit o calitate stabilă cu repetabilitate ridicată.

Electrocasnice și piese vizibile

La piesele vizibile, calitatea suprafeței este o caracteristică centrală. Procesele tandem permit o ghidare controlată a contactului și intervale de curățare și inspecție specifice pe stații. Evomatec susține astfel de cerințe printr-o practică consecventă de verificare și inspecție, orientată spre constanța calității pe termen lung și o manipulare sigură, conformă CE, în activitatea de producție.

Avantajele sculelor tandem

Stabilitate de proces prin împărțirea complexității

Complexitatea este distribuită pe mai multe scule. Astfel fiecare stație devine mai clară, mai ușor de corelat și mai simplu de optimizat. Acest lucru este decisiv, în special la piese solicitante obținute prin tragere, pentru reducerea rebuturilor și a retușurilor.

Calitatea piesei și reproductibilitatea

Etapele separate de reformare și calibrare îmbunătățesc stabilitatea dimensională și controlul revenirii elastice. Operațiile de tăiere se realizează la momentul optim. Cerințele de suprafață pot fi asigurate mai bine prin ghidare țintită a contactului și lubrifiere adaptată pe stație.

Mentenanță facilă și opriri planificabile

Reparațiile specifice pe stații, schimbarea inserțiilor și reascuțirea reduc riscul opririlor. Ciclul de viață al sculei devine mai planificabil atunci când intervalele de verificare și mentenanță sunt definite realist și aplicate consecvent.

Flexibilitate la variante

Stațiile individuale pot fi adesea adaptate modular la variante. Acest lucru facilitează schimbările de produs și poate aduce avantaje economice la familii de piese.

Dezavantaje și limite ale sculelor tandem

Manipularea și logistica drept factor de calitate

Mai multe stații înseamnă mai multă manipulare. Fără concepte robuste de clești, transport și referențiere, cresc riscurile de erori de poziție, deteriorări ale suprafeței sau întreruperi de proces.

Necesar de spațiu și investiție în periferie

Liniile tandem necesită adesea mai mult spațiu și investiții suplimentare în manipulare, buffer intermediar și stații de calitate. Din punct de vedere economic, este decisivă analiza totală a costurilor pe piesă, rebuturilor, retușurilor și capacității de livrare.

Corelarea între stații

Stațiile se influențează reciproc. Abateri mici în etapele timpurii devin vizibile ulterior. De aceea, ferestrele de proces, caracteristicile clare de verificare și inspecțiile regulate sunt decisive. Evomatec aplică în multe proiecte proceduri de recepție și inspecție realizate consecvent și cu cea mai mare grijă, pentru a asigura pe termen lung calitatea și siguranța conformă CE.

Logica de cost și rentabilitatea sculelor tandem

Costuri unice: construcție de scule, tryout și recepție

Mai multe scule cresc costurile inițiale, dar reduc adesea riscul soluțiilor individuale extrem de complexe. Punerea în funcțiune trebuie planificată ca proces integral, deoarece calitatea finală rezultă numai din interacțiunea tuturor stațiilor.

Costuri curente: mentenanță, opriri, rebuturi

Costurile pe ciclul de viață depind de uzură, reascuțire, inserții, curățare și managementul opririlor. Sculele tandem susțin o mentenanță pe stații. Condiția este o strategie clară de verificare și mentenanță, cu documentație trasabilă.

Perspective de viitor pentru sculele tandem

Evaluare digitalizată a stării și mentenanță predictivă

Senzoristica, datele de proces și modelele de stare devin mai importante pentru a identifica din timp uzura și deriva de calitate. Sculele tandem oferă puncte bune de abordare, deoarece stațiile pot fi monitorizate și evaluate separat.

Modularitate și adaptare mai rapidă

Interfețele standardizate, inserțiile modulare și conceptele de service definite reduc opririle și îmbunătățesc capacitatea de gestionare a variantelor.

Documentație și siguranță în prim-plan

Odată cu creșterea cerințelor de trasabilitate și securitate a muncii, abordarea conformă CE câștigă și mai multă greutate. Evomatec ancorează în acest mediu proceduri de verificare și recepție realizate în multe proiecte ale clienților cu o grijă foarte mare, pentru a conecta stabil calitatea, trasabilitatea și procesele de operare sigure.

Concluzie

Sculele tandem reprezintă o strategie puternică pentru fabricarea sigură, economică și stabilă din punct de vedere al calității a pieselor complexe din tablă. Prin împărțirea lanțului de proces în mai multe scule, gradele de deformare, revenirea elastică, calitatea muchiilor și cerințele de suprafață pot fi optimizate specific pe stații. În același timp, cresc cerințele privind manipularea, logistica și corelarea, motiv pentru care o abordare holistică a sistemului este decisivă. Evomatec însoțește sculele tandem ca un concept integrat de scule, în care proiectarea, fabricația, recepția, mentenanța și procesele de verificare documentate lucrează împreună pentru a asigura rezultate stabile și o operare orientată spre siguranță, conformă CE, pe întreg ciclul de viață.

Întrebări frecvente

Ce sunt sculele tandem și când sunt utile

Sculele tandem sunt mai multe scule individuale care realizează fabricarea unei piese în stații succesive, de regulă cu transport de semifabricate sau preforme între scule. Sunt deosebit de utile la piese mari, complexe sau cu cerințe ridicate de calitate, unde deformarea, decuparea, perforarea și calibrarea trebuie separate și optimizate specific pe stații.

Ce avantaje au sculele tandem față de o sculă progresivă

Sculele tandem oferă adesea un control mai bun al gradului de deformare, al revenirii elastice și al cerințelor de suprafață, deoarece complexitatea este distribuită pe mai multe stații. Mentenanța și reparațiile pot fi realizate pe stații, iar variantele pot fi adesea gestionate mai flexibil. În schimb, crește efortul pentru manipulare și corelare.

Cum sunt asigurate calitatea și siguranța în procesele tandem

Calitatea și siguranța sunt asigurate prin ferestre de proces definite, caracteristici de verificare specifice pe stații, inspecții regulate ale ghidajelor, muchiilor de tăiere, suprafețelor de deformare și punctelor de manipulare, precum și prin rutine de recepție documentate. Evomatec se asigură în multe proiecte că inspecțiile sunt efectuate cu cea mai mare grijă, astfel încât cerințele de calitate și siguranța conformă CE să fie respectate permanent în mediul sculei și al producției.

Solicitați consultanță gratuită: info@evomatec.de