Efektívne rozloženie materiálu na plechu a optimalizácia procesov

Článok sa zaoberá problematikou výroby súčiastok z plechu, so zameraním na páliaci plán, technológie delenia plechov a s tým súvisiace aspekty. Cieľom je poskytnúť komplexný prehľad o procesoch, zariadeniach a firmách pôsobiacich v tejto oblasti na Slovensku. Efektívne rozloženie materiálu na plechu je kľúčové pre optimalizáciu výrobných procesov a dosiahnutie maximálnej produktivity.

Vďaka moderným technológiám a premysleným riešeniam je možné dosiahnuť významné úspory materiálu, zvýšenie kvality dielcov a zjednodušenie manipulácie s nimi. V tomto článku sa pozrieme na rôzne aspekty efektívneho rozloženia materiálu na plechu, od využitia laserových technológií až po softvérové riešenia pre optimalizáciu delenia materiálu.

Firmy zaoberajúce sa spracovaním plechu na Slovensku

Na Slovensku existuje niekoľko firiem, ktoré sa zaoberajú spracovaním plechu. Medzi ne patria:

  • AGRICOM, s.r.o.
  • AMV Slovakia, s.r.o.: Spoločnosť s 22-ročnou tradíciou, ktorá sa zaoberá výrobou náhrobných doplnkov a disponuje moderným technologickým a ľudským potenciálom.
  • ANTEUS, spol. s r. o.: Výrobca nerezového nábytku, ktorý sa zameriava na výrobu nábytku z nerezovej ocele v kombinácii so sklom a drevom (konferenčné stolíky, police, stojany, stoly, stoličky a nerezové príslušenstvo podľa požiadaviek zákazníka).
  • BMD METAL, spol. s r.o.: Malá firma, ktorá sa zaoberá spracovaním plechov a ponúka výrobu plechových dielcov s presnosťou od ±0,2 mm.
  • BeShapeTech k.s.: Momentálne má voľné kapacity na frézovanie CNC frézou Hermle.
  • EKOM spol. s r.o.: Spoločnosť, ktorá vyvíja a vyrába medicínske výrobky od roku 1992.
  • ELPOTECH, spol. s r.o.
  • ERWEL s.r.o.: Výroba všetkých druhov pružín.
  • FH_HOTIS s.r.o.: Novootvorená Trnavaská pobočka, ktorá už dlhšie pôsobí na trhu.
  • Gama ocel s. r. o.: Firma vykonáva delenie plechov s pomocou kyslíku a plazmy, ale je tu možnosť zabezpečiť delenie laserom i vodou.
  • MERCOR s.r.o.: Spoločnosť poskytuje aj delenie materiálu priamo v sklade, vzhľadom na široký sortiment ako aj technické vybavenie je však táto služba obmedzená.
  • Didaktik, družstvo: Spoločnosť so sídlom v Skalici, ktorá sa špecializuje na precízne rezanie a vŕtanie plechov pomocou pokročilých CNC laserových technológií.
  • Messer Eutectic Castolin Slovensko, s.r.o.: Obchodná spoločnosť, ktorá ponúka MESSER CNC riadené páliace stroje (autogén, plazma, laser) a tiež autogénnu techniku na ručné zváranie, rezanie, nahrievanie a drážkovanie tejto značky.
  • SOLMARK, s. r. o.: Obchodná spoločnosť zameraná na obchodno-ekonomické poradenstvo, strojárske a stavebné práce.
  • EDASTYL s.r.o.: Zaoberá sa prevažne obchodnou činnosťou.
  • Impex plus s.r.o.: Slovenská súkromná firma, ktorá je na trhu viac ako 18 rokov a zabezpečuje efektivitu a flexibilitu v dodávkach vďaka automatizácii výrobných procesov a automatizovanej medzioperačnej logistike.
  • SKL Cuting, s.r.o.: Výrobca polotovarov a komplexných výrobkov s celoslovenskou pôsobnosťou, pričom spolupracuje aj so zahraničnými odberateľmi.
  • SBAJ INMART, a.s.: Spoločnosť je jedným z popredných európskych výrobcov priamočiarych hydromotorov, ako aj hydraulických komponentov potrebných pri riešení komplexných hydraulických systémov.
  • Tatranská mliekareň a.s.: Producent klasických mliekarenských výrobkov, ktorý sa zameriava na zefektívnenie prípravy vstupnej a výstupnej suroviny a zníženie nákladovosti celkovej produkcie.

Technológie delenia plechov

Delenie plechov je kľúčový proces pri výrobe súčiastok z plechu. Existuje niekoľko technológií delenia plechov, z ktorých každá má svoje výhody a nevýhody. Medzi najpoužívanejšie patria:

  • Delenie kyslíkom: Táto metóda sa používa najčastejšie a hodí sa pre všetky hrúbky plechov. Šírka rezu je 2-5 mm a šírka tepelne ovplyvnenej zóny (TOZ) 4-10 mm. Obe tieto hodnoty závisia od hrúbky plechu a rýchlosti rezania. Pri rezaní plechov HARDOX a WELDOX je možné použiť bután/propán i acetylén.
  • Delenie plazmou: Plazmou je možné rezať plechy s hrúbkou až 30 mm. Šírka rezu je 2-4 mm. Povrch rezu je veľmi kvalitný, ale hrany majú tendenciu zošikmovat. Tepelne ovplyvnená zóna má obvykle 5 mm. Rýchlosť rezania je vysoká. Kvôli zníženiu vplyvu na životné prostredie vo forme hluku a znečistenia vzduchu je možné rezať plazmou pod vodou.
  • Delenie laserom: Táto metóda je vhodná pre väčšinu materiálov. Rez je veľmi kvalitný s šírkou 1-3 mm a nie je tepelne ovplyvnený. S moderným zariadením je možné rezať plechy s hrúťkou až 20 mm. Šírka rezu je menšia ako 1 mm.
  • Delenie vodným lúčom: Abrazívne rezanie prúdom vody je najvhodnejšie v prípadoch možného nebezpečí vzniku trhlin. TOZ je v závislosti na podmienkach rezania široká 0.4-3 mm. S vysokou presnosťou je možné rezať i komplikované tvary.
  • Strihanie: Strihanie je mechanický proces delenia plechu pomocou nožníc. Je vhodné pre delenie plechov menších hrúbok.
  • Pálenie: Delenie materiálu pálením sa využíva pre hrubšie plechy a konštrukčné ocele.

Stroje a zariadenia na delenie plechov

Na trhu je k dispozícii široká škála strojov a zariadení na delenie plechov. Medzi ne patria:

  • CNC páliace stroje: Tieto stroje umožňujú presné a efektívne delenie plechov rôznych hrúbok a materiálov. Spoločnosť MESSER ponúka CNC riadené páliace stroje s technológiami autogén, plazma a laser. Páliaci stroj Jantar 2 od spoločnosti ECKERT predstavuje spoľahlivé a presné pálenie plechov v hrúbkach od 5 mm do 100 mm.
  • Laserové rezacie stroje: Stroje na laserové rezanie rúr a profilov aj s veľkými priemermi a hrúbkami stien. Stroje pre tvarové pálenie, rezanie XXL plechov laserom. Vysoká produktivita vďaka plnoautomatickým nastaveniam strojov. Laserové systémy pre lasery CO2 a vláknové lasery (fiber laser).
  • Plazmové rezacie stroje: Páliaci stroj s rozmermi stola 2000x8000mm. Kyslíková plazm a HPR30, umožňuje rezať kovové materiály vrátane hliníka a medi. Sortiment rezania plechov na plazme: Uhlíková a nízkolegovaná oceľ - pálené hrúbky 1-15 mm, Vysokolegované ocele 1-25 mm, Zliatiny AL a iných 1-25 mm.
  • Vodné rezacie stroje: Tieto stroje využívajú prúd vody pod vysokým tlakom na rezanie plechov.
  • Tabuľové nožnice: Elektromechanické tabuľové nožnice DK machinery RGS 2560x4 umožňujú strihať materiál o dĺžke až 2540mm a max. tl. mat.
  • Lisy: Amada Vela II, robustný a spoľahlivý 30-tonový CNC vystrihovací lis vybavený systémom Thick Turret a mostovým rámom.
  • Ohýbacie stroje: 6-osé ohýbacie CNC zariadenie PEDRAZZOLI Bend Master 42 MRV IMS bolo vyrobené v roku 2001. Ponúka maximálny priemer rúry 42 mm, minimálny priemer rúry 6 mm a maximálny polomer ohybu 270 mm. S výkonom 22 kW a dĺžkou ohýbania až 3000 mm.
  • Frézovacie stroje: 3-osový ložový frézovací stroj Butler CS10 bol vyrobený v roku 1975. Vyznačuje sa veľkou dĺžkou stola 10 000 mm, šírkou stola 1 030 mm a robustným vretenovým kužeľom ISO 50. Hlavný motor má výkon 11 kW, čo zabezpečuje vysokú výkonnosť pri obrábaní.

Linky na delenie plechu

Linky typu LDP sú určené na rovnanie, pozdĺžne a priečne delenie plechu zo zvitkov, ktoré môžu byť následne použité pre ďalšie spracovanie alebo predaj. Linky sú modulárnej konštrukcie, čo umožňuje dodať cenovo optimálne štruktúry pre zákazníka.

  • Odvíjacie zariadenie
  • Rovnačka s podávaciou jednotkou
  • Pozdĺžne kotúčové nožnice
  • Priečne nožnice
  • Stohovací stojan fixný - zvláštne vybavenie
  • Riadiaci systém s možnosťou programovania

Na profesionálnej deliacej linke Vám pozdĺžne predelíme Vaše zvitky do šírky 1500 mm a hrúbky 1,5 mm (hliník do hrúky 2 mm) na pásy v šírkach od 100 mm, alebo Vám nastriháme a vyrovnáme plechy zo zvitku v širke do 1500 mm na dĺžky podľa Vašej požiadaviek.

Páliaci plán a optimalizácia

Páliaci plán je dôležitý pre efektívne využitie materiálu a minimalizáciu odpadu. Optimalizácia páliaceho plánu zahŕňa:

  • Umiestnenie dielov na plech tak, aby sa minimalizoval odpad.
  • Použitie vhodnej technológie delenia pre daný materiál a hrúbku plechu.
  • Zohľadnenie technologických obmedzení stroja a materiálu.
  • Automatizáciu procesu pálenia pomocou CNC strojov.

Delenie hutného materiálu a špecifické služby

Niektoré spoločnosti sa špecializujú na delenie hutného materiálu a ponúkajú služby delenia malých a veľkých sérií profilov, rúr a plných materiálov na moderných CNC strojoch.

Laserové technológie pre efektívne obrábanie plechu

Laserové technológie, ako napríklad TruLaser série 5000 fiber, predstavujú moderné a efektívne riešenie pre obrábanie plechu. Tieto stroje vynikajú vysokou rýchlosťou obrábania a opakovateľnou, vysokou kvalitou dielcov, dokonca aj pri zložitých geometriách.

Výhody laserových technológií

  • Vysoká rýchlosť obrábania: Pevnolátkové lasery s výkonom až 24 kW umožňujú dosiahnuť excelentné rýchlosti pohybu.
  • Inteligentné asistenčné systémy: Kompletný proces obrábania je produktívnejší a spoľahlivejší vďaka chytrým asistenčným systémom.
  • Maximálne využitie výkonu lasera: Stroje sú konštruované tak, aby sa každý kW dostal na plech, čo zaručuje vysokú efektivitu.
  • Smart Nozzle Automation: Zabezpečuje vyššiu kvalitu dýz aj pri plnoautomatickej prevádzke.

Aby sa celý výkon lasera preniesol až na plech, sú stroje TRUMPF konštruované tak, aby sa predišlo stratám energie. Perfektne vyladený balík obsahujúci stroj, výkon lasera a funkcie zabezpečuje optimálne výsledky.

TruLaser 5030 fiber

Nano mostíky vs. Microjoint

Pri obrábaní plechu je dôležité zabezpečiť, aby obrobok zostal stabilný počas celého procesu. Na tento účel sa používajú mostíky, ktoré pridržiavajú obrobok vo zvyškovej mriežke. Existujú dva hlavné typy mostíkov: nano mostíky a microjoint.

Nano mostíky

Na rozdiel od mikro mostíkov (microjoint) pridržiavajú obrobok nano mostíky (nanojoint) vo zvyškovej mriežke len v malom bode na spodnej strane reznej medzery. Vďaka tomu je obrábanie tabúľ bezpečné, pretože sa tým zabráni preklopeniu vyrezaných obrobkov. Porušenie obrysu je už len minimálne, môžete jednoduchšie uvoľniť Vaše obrobky zo zvyškovej mriežky.

Nano mostíky umožňujú bezpečné obrábanie Vašich obrobkov šetriace zdroje:

  • Vyššia produktivita
  • Vyššia kvalita dielcov
  • Jednoduchšie odoberanie dielcov vďaka minimálnemu fixovaniu vo zvyškovej mriežke.

V mnohých prípadoch nie je nutné dodatočné obrábanie dielcov.

Microjoint

Naproti tomu mostíky microjoint držia obrobok vo zvyškovej mriežke pomocou stojinky po celej hrúbke plechu. Zatiaľ čo je bezpečnosť procesu pri obrábaní Vašich zákaziek zaručená aj pri mostíkoch microjoint, viditeľné poškodenie obrysu si vo väčšine prípadov vyžaduje časovo náročné manuálne následné obrábanie obrobkov.

Porovnanie nano mostíkov a microjoint

Vlastnosť | Nano mostíky | Microjoint------------- | ------------- | -------------Fixácia obrobku | Malý bod na spodnej strane reznej medzery | Stojinka po celej hrúbke plechuBezpečnosť | Vysoká, zabraňuje preklopeniu | ZaručenáPorušenie obrysu | Minimálne | Viditeľné, vyžaduje následné obrábanieDodatočné obrábanie | Často nie je nutné | Časovo náročné manuálne úpravy

Technológie pre zvýšenie efektivity a kvality

Okrem samotného rozloženia materiálu je dôležité využívať technológie, ktoré zvyšujú efektivitu a kvalitu rezania. Medzi tieto technológie patria BrightLine fiber, CoolLine a FlexLine.

  • BrightLine fiber: Pomocou BrightLine fiber, vďaka premyslenej kombinácie špeciálnej optiky v spojení s dýzami BrightLine optimalizovanými pre prúdenie a pomocou ďalších technických inovácií poskytuje TruLaser série 5000 fiber najvyššiu kvalitu dielcov. Vďaka rezným hranám vysokej kvality sa Vaše dielce nezaseknú pri ich odoberaní. Konštrukcia lasera TruFiber umožňuje obrábanie farebných kovov pomocou dusíka - bez starostí zo spätného odrazu.
  • CoolLine: Proces CoolLine cielene ochladzuje obrobok počas rezania laserom. Konštrukčná oceľ sa pri rezaní laserom mimoriadne silno zahrieva a preto sa môže nekontrolovane taviť. Pomocou funkcie CoolLine sa tomu predchádza. Počas obrábania postrekujú dýzy s presnými otvormi vodnú hmlu na obrobok, dookola okolo laserového lúča. Energia odparovania vody spôsobuje, že sa materiál okolo laserového lúča ochladzuje.
  • FlexLine: Pomocou FlexLine režete konštrukčnú oceľ rôznej kvality odolne, bezpečne a vysoko kvalitne. Vysoká tolerancia materiálov, stabilný proces: Pomocou FlexLine dosiahnete najlepšie možné výsledky rezania v konštrukčnej oceli rozličnej kvality. Vďaka patentovanej konštrukcii dýz a špeciálnym parametrom rezania bezpečne režete detailné geometrie dokonca aj v materiáloch veľkých hrúbok.

Ďalšie funkcie a systémy pre optimalizáciu

Pre ďalšie zvýšenie efektivity a zjednodušenie procesov je možné využiť rôzne funkcie a systémy, ako napríklad AdjustLine, Dot Matrix Code, MobileControl App a Drop&Cut.

  • AdjustLine: AdjustLine umožňuje jednoduché prispôsobenie procesu rezania podľa rozličných vlastností materiálov. Táto funkcia zvyšuje bezpečnosť procesov, predovšetkým pri rezaní kvalitatívne horšieho materiálu. Pre Vás to znamená: menej nepodarkov pri nižších nákladoch na materiál.
  • Dot Matrix Code (QR kód tvorený bodkami): Funkcia Dot Matrix Code (QR kód tvorený bodkami) umožňuje rýchle a bezpečné označovanie dielcov štandardizovaným priemyselným kódom. Počas niekoľkých sekúnd popíše laser Vášho laserového stroja s plochým stolom na dielec 2D kód (DataMatrix) tvorený bodkami. Vďaka kamere sa zobrazí priamy prenos obrazu z vnútorného priestoru stroja priamo na Vašej ovládacej ploche. Umiestníte na zvyšok tabule ľubovoľné množstvo geometrií dielcov. Šetrí to mnoho času pri dodatočnej výrobe jednotlivých dielcov.

Softvérové riešenia pre optimalizáciu delenia materiálu

Okrem hardvérových riešení je pre efektívne rozloženie materiálu na plechu dôležité využívať aj softvérové nástroje. Softvér TruTops Boost umožňuje inteligentné programovanie 2D laserových, vysekávacích a kombinovaných strojov. Množstvo automatizmov Vám ušetrí časovo náročné rutinné procesy a spoločný Schachtelpool šetrí čas a materiál.

Spoločnosť JR Group ponúka rozširujúci modul v rámci Výrobných modulov v informačnom systéme QI, ktorý je rozdelený na dve hlavné funkcionality: Nesting a Optimalizácia delenia materiálu.

Nesting

Nesting bol navrhnutý ako rozširujúca funkcionalita do QI spoločnosťou JR Group už v roku 2017 a neustále sa vylepšuje na základe podnetov zákazníkov z praxe. Hlavný význam funkcionality je efektívne spracovať/využiť plošný materiál, ktorý vstupuje do viacero výrobných zákaziek SÚČASNE. QI následne vytvára zoznam tzv. nárezových plánov, do ktorých vstupuje konkrétny rozmer vstupného materiálu a výstupom je rada dielcov, ktoré sa následne využívajú v ďalšom výrobnom procese. Neoddeliteľnou súčasťou je evidencia odpadu, použiteľných zostatkových rozmerov a vyhodnotenie reálnych nákladov jednotlivých spracovaných dielcov.

Optimalizácia delenia materiálu

Optimalizácia delenia materiálu je modul, ktorý umožňuje lepšie zoptimalizovať spracovanie dĺžkových materiálov, ktoré prechádzajú procesom vstupného delenia. Funkcionalita sa zameriava najmä na efektívne využitie voľnej zásoby na sklade vstupného materiálu a minimalizáciu zostatkových kusov. Užívateľ pri spracovaní nárezového plánu môže využiť rôzne vstupné parametre, akým spôsobom chce zostaviť nárezový plán v nadväznosti na aktuálne priority. V rámci zadania je možné zadať i tzv. prírezy. Výsledkom je opäť skutočné vyhodnotenie ekonomickej efektivity použitého materiálu vo výrobných zákazkách.

Hlavné prínosy riešenia

  • Ekonomické vyhodnotenie skutočných nákladov na výrobu dielcov
  • Zníženie nákladov na skladovú evidenciu a reálny prehľad o počtoch a formátoch vstupného materiálu
  • Jednoduchá evidencia spracovania delenia materiálu cez odvádzacie výrobné terminály v reálnom čase
  • Prepojenie s externými špecializovanými systémami

Plazmové rezanie ako alternatíva

Plazmové rezanie je rýchla a presná moderná technológia na delenie kovov. Pri tomto procese sa materiál taví plazmou a vytvárajú sa rezy s minimálnym tepelným ovplyvnením okolia. Plazmové rezanie využíva plazmu, ktorá vzniká ionizovaním plynu a vytváraním elektrického oblúka medzi elektródou a rezaným materiálom. Tento proces umožňuje presné a rýchle delenie kovov, pričom minimalizuje tepelnú deformáciu materiálu.

Princíp plazmového rezania

Plazmový oblúk vzniká, keď elektrický prúd prechádza medzi elektródou a materiálom, ktorý sa má rezať. Tento oblúk ionizuje plyn a vytvára vysokú teplotu, ktorá je schopná roztaviť materiál v mieste rezu.

Výhody plazmového rezania

  • Rýchlosť a presnosť
  • Univerzálnosť (rôzne kovy)
  • Minimálna tepelná deformácia

Plazmové rezanie je ideálne pre rôzne druhy kovov, pričom každý materiál vyžaduje špecifický prístup. Oceľ, nerezová oceľ a hliník majú rôzne vlastnosti, ktoré ovplyvňujú kvalitu rezu a výber zariadenia.

Ako funguje plazmová rezačka?

Ďalšie technológie spracovania plechu

Okrem delenia plechu existujú aj ďalšie technológie spracovania plechu, ktoré sú dôležité pre komplexnú výrobu dielcov. Medzi tieto technológie patria:

  • CNC ohýbanie plechu: Synchronny ohraňovací CNC lis Durma ADR 30175 je špičkový stroj určený na ohyb hrubých materiálov s maximálnou hrúbkou až 8 mm a celkovou dĺžkou až 3000 mm. Tento stroj je vybavený stolom pre kompenzáciu priehybu, čo zabezpečuje presné a kvalitné ohyby materiálov. Variobend automatická CNC ohýbačka plechu je moderné a výkonné zariadenie, ktoré je vybavené dotykovou obrazovkou pre jednoduché ovládanie. Jej riadiaci systém umožňuje komunikáciu priamo s deliacim zariadením a obchodným oddelením, čo zabezpečuje efektívnu a plynulú výrobu. Ohýbačka dokáže ohýbať aj únosové a šikmé plechy z neuveriteľnou presnosťou a naviac má funkciu automatického bombírovania, ktorá zabezpečuje presný uhol ohybu po celej jeho dĺžke. Toto zariadenie je ideálne pre produkciu precíznych a kvalitných ohybov plechových materiálov. Salvagnini P4 je CNC ohýbacie centrum, ktoré je jedinečné svojou plnou automatizáciou. Jeho hlavnou výhodou je vysoká rýchlosť ohýbania bez straty kvality. Salvagnini P4 dokáže ohýbať bez zásahu človeka, samostatne riadi polohovanie a vie kompenzovať uhly tak, aby výsledok bol čo najlepší. Tento stroj dokáže vyrábať rôzne produkty, ako sú plechové kazety, opláštení strojov, plechový nábytok , krabice a mnoho iného . Je ideálnym riešením pre výrobné procesy, kde je potrebné vysoká presnosť a efektivita v ohýbaní plechu.
  • Vysekávací lis EUROMAC MTX flex 6: Vysekávací lis EUROMAC MTX flex 6 je CNC riadená vysekávacia linka, určená na precízne a rýchle perforovanie plechov. Maximálna hrúbka materiálu, ktorý dokáže stroj ovládnuť, je 3 mm pri železe a 6 mm pri hliníku. Linka dôkaze vyseknúť plech maximálne rozmery 1250 x 2200 mm bez potreby pre polohovania , alebo 1250 x 3000 mm s nutnosťou pre polohovania. Taktiež dokáže vyrobiť perforovaný plech, vystrihnúť presnú šablónu z plechu alebo dierované fasády s moderným dizajnom. Tato linka je predurčená tam, kde je potrebná vysoká presnosť a efektívnosť výroby.
  • Laserové CNC páliace zariadenie TRUMPF Trumatic 3030: Laserové CNC páliace zariadenie TRUMPF Trumatic 3030 je technologicky pokročilé zariadenie určené pre presné a vysoko kvalitné páliace práce na plechu podľa individuálnych požiadaviek zákazníka. Jednou z hlavných výhod tohto zariadenia je jeho špičkový softvér, ktorý umožňuje optimalizáciu rozmiestnenia výrobkov na plechu s cieľom minimalizovať odpad. Laserový stroj je schopný spracovať nielen malé, ale aj veľké objednávky s vysokou presnosťou a kvalitou pálenia. Vďaka tomu je ideálnym nástrojom pre výrobné podniky či špecializované dielne, ktoré potrebujú spoľahlivé a efektívne riešenie pre páliace práce na plechu.
  • Lakovanie práškovou farbou: Lakovanie práškovou farbou je modernou a efektívnou metódou úpravy kovových povrchov. Proces lakovania začína očistením a odmastením povrchu, ďalej sa farba aplikuje elektrostatickým lakovacím zariadením a následne sa vyperkuje v peci pri teplote cca 190 stupňov. Na lakovanie používame kvalitné farby od renomovaných výrobcov a postupujeme podľa individuálnych požiadaviek zákazníka. Naše lakovacie zariadenia sú schopné spracovať materiály s dĺžkou až 6000mm, šírkou 850mm a výškou 1800mm.

tags: #efektívne #rozloženie #materiálu #na #plechu #optimalizácia

Populárne príspevky: