ความยั่งยืนในการตัดเฉือน: ระบบจับยึดเครื่องมือมีบทบาทอย่างไร

คอยจับตาดูกระบวนการทำงานทั้งหมด.

การพิจารณาเรื่องความยั่งยืนในปัจจุบันถือเป็นเรื่อง "อินเทรนด์" การตัดเฉือนและอุปกรณ์ที่ใช้ก็ไม่มีข้อยกเว้น มักพิจารณาองค์ประกอบแต่ละส่วน เช่น การยึดเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการดำเนินการอย่างยั่งยืนจริงๆ คุณไม่ควรให้ความสำคัญกับรายละเอียดดังกล่าวมากเกินไป ไม่เช่นนั้น คุณอาจพลาดข้อได้เปรียบในกระบวนการทำงานโดยรวม

ความยั่งยืนเป็นหัวข้อที่สำคัญสำหรับเรามากขึ้นเรื่อยๆ ทรัพยากรมีจำกัดและพลังงานมีราคาแพงขึ้นเรื่อยๆ เมื่อประเมินความยั่งยืน สิ่งสำคัญคือต้องไม่มุ่งเน้นที่ผลิตภัณฑ์แคบเกินไป แต่ยังต้องคำนึงถึงสิ่งแวดล้อมด้วย – วงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์และกระบวนการทั้งหมดที่รวมผลิตภัณฑ์เข้าด้วยกัน

ความยั่งยืนในการตัดเฉือนมีลักษณะอย่างไร
การกลึงโลหะมีหลายแง่มุม ขึ้นอยู่กับวัสดุ รูปทรงและปริมาณของส่วนประกอบ เครื่องจักร เครื่องมือ และอุปกรณ์จับยึดที่หลากหลายถูกนำมาใช้ ต้องคำนึงถึงสถานการณ์ภายนอก เช่น สถานที่ผลิต คุณสมบัติของพนักงาน และระบบอัตโนมัติที่เป็นไปได้ด้วย มีตัวเลือกการผลิตต่างๆ มากมายที่สามารถเป็นโซลูชันที่ดีที่สุด ประหยัดที่สุด และยั่งยืนที่สุด ขึ้นอยู่กับแต่ละกรณี เป็นการยากที่จะไม่เปรียบเทียบแอปเปิ้ลกับส้มที่นี่
ความยั่งยืนวัดกันอย่างไร นอกเหนือจากวัสดุที่ใช้แล้ว ประสิทธิภาพการใช้พลังงานอาจเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดกระบวนการที่ยั่งยืน ดังนั้นแนวทางที่มีแนวโน้มดีคือการมองหาผู้บริโภครายใหญ่ที่สุดและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานของพวกเขา

เครื่องมือกลมีศักยภาพในการประหยัด
ในการตัดเฉือน ไม่ต้องสงสัยเลยว่านี่คือเครื่องมือตัดเฉือน ซึ่งใช้พลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้กับสปินเดิลและตัวขับเคลื่อนแกน อุปกรณ์ต่อพ่วงและยูนิตเสริม เช่น การทำความเย็น การหล่อลื่น หรือการจ่ายอากาศอัด
เมื่อซื้อเครื่องจักรใหม่ ผู้ใช้สามารถลดการใช้พลังงานลงได้อย่างมากโดยให้ความสำคัญกับส่วนประกอบที่ช่วยประหยัดพลังงาน Andreas Haimer กรรมการผู้จัดการและประธานกลุ่ม HAIMER ซึ่งเป็นผู้นำตลาดในด้านเทคโนโลยีการจับยึดเครื่องมือ อธิบายว่า "ในการผลิตของเราเอง เราได้เรียนรู้ว่าการเปลี่ยนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์เก่าด้วยเครื่องใหม่โดยใช้กระบวนการแมชชีนนิ่งเดียวกันนั้นต้องใช้ประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ พลังงานน้อยลง” เขากล่าวเสริมอีกปัจจัยพื้นฐาน: "ในฐานะธุรกิจครอบครัว เราให้ความสำคัญกับความยั่งยืนเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น เราจัดหาเหล็กสำหรับเครื่องมือจากประเทศเยอรมนี ใช้ไฟฟ้าโดยเฉพาะจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนมานานหลายปี และลงทุนในพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบและโครงสร้างพื้นฐานสีเขียว ในปีงบประมาณที่แล้ว เราได้ลงทุนไปรวมกว่า 1 ล้านยูโร และประหยัดคาร์บอนไดออกไซด์ได้กว่า 250 ตันต่อปี"
กลับไปที่เครื่องจักร ซึ่งไม่ใช่ว่าศูนย์เครื่องจักรกลเก่าทุกแห่งจะสามารถเปลี่ยนเครื่องใหม่ได้ การประหยัดสามารถทำได้ในกระบวนการตัดเฉือน เช่น โดยการใช้กลยุทธ์การตัดเฉือนที่ปรับให้เหมาะสมด้วย CAD/CAM เช่น การกัดแบบโทรคอยด์ดอร์ Andreas Haimer มีตัวอย่างที่เป็นรูปธรรม: "ลูกค้ารายหนึ่งให้ข้อมูลแก่เราว่าเขาสามารถลดเวลาการตัดเฉือนลง 75 เปอร์เซ็นต์จาก 71 นาทีเหลือ 18 นาทีต่อชิ้นส่วนได้อย่างไรโดยการกัดแบบโทรคอยด์ด้วยหัวจับ HAIMER Power Shrink Fit และหัวกัด HAIMER MILL ของเราเมื่อเปรียบเทียบกัน ไปสู่การตัดเฉือนด้วยหัวกัดปาดหน้าการเปลี่ยนแปลงในกลยุทธ์การตัดเฉือนนั้นมาพร้อมกับการประหยัดพลังงานเนื่องจากการใช้พลังงานลดลงอย่างมาก ในขณะที่โหลดของสปินเดิลอยู่ที่ 80-85% สำหรับ 10 ชิ้นส่วนในการตัดเฉือนแบบธรรมดาด้วยหัวกัดปาดหน้าส่งผลให้ต้นทุนพลังงานทั้งหมด มูลค่าประมาณ 150 ยูโร กลยุทธ์การกัดแบบโทรคอยด์ดอร์ที่มีโหลดของสปินเดิล 8-10% และระยะเวลาการทำงานของเครื่องจักรที่สั้นลงอย่างมากช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานลงเหลือ 5 ยูโรสำหรับ 10 ชิ้นส่วน ในทางกลับกัน ส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้นพร้อมการใช้พลังงานต่อชิ้นส่วนลดลง ผลิตขึ้น - นั่นคือสิ่งที่ผมเรียกว่ายั่งยืนและมีประสิทธิภาพ"

ความยั่งยืนของการยึดเครื่องมือ: แนวทางแบบองค์ประกอบรวม
หากคุณดูที่ห่วงโซ่กระบวนการทั้งหมด คุณเคยคิดบ้างไหมว่าตัวจับยึดเครื่องมือจะช่วยสร้างความยั่งยืนได้อย่างไร เมื่อพิจารณาจากกระบวนการตัดเฉือนที่เครื่องกัดกินพลังงานโดยเฉลี่ยประมาณ 30 kW บวกกับกำลังของอุปกรณ์ไฮดรอลิกและนิวแมติก อุปกรณ์อัตโนมัติและหุ่นยนต์ การยึดเครื่องมือจะมีบทบาทรองเท่านั้น เนื่องจากตัวจับยึดเครื่องมือนั้นมีรายละเอียดค่อนข้างน้อย แม้ว่ากระบวนการจับยึดด้วยหัวจับ Shrink Fit จะสิ้นเปลืองพลังงานเพียงเล็กน้อยก็ตาม

เมื่อพิจารณาจากระบบจับยึดอื่นๆ การใช้พลังงานในระหว่างการหดตัวในการใช้งานจริงจะสูงกว่าการใช้หัวจับแบบไฮดรอลิกหรือหัวกัด หากคุณดูวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของตัวจับยึดเครื่องมือ ซึ่งรวมถึงการผลิต การบำรุงรักษา และการกำจัด จะเกิดภาพที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

การผลิตหัวจับไฮดรอลิกต้องใช้ความพยายามและพลังงานมากขึ้นอย่างมากเนื่องจากมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น นอกเหนือจากการตัดเฉือนส่วนประกอบแต่ละชิ้นที่มีความแม่นยำสูงแล้ว ยังมีการบัดกรีของปลอกขยาย การบำบัดความร้อนเพิ่มเติมเพื่อป้องกันไม่ให้ข้อต่อบัดกรีแตกหัก เช่นเดียวกับความพยายามที่จำเป็นในการทำความสะอาด ประกอบ และเติมน้ำมัน "จากประสบการณ์ของเรา พลังงานที่จำเป็นสำหรับการผลิตสูงกว่าหัวจับ Shrink Fit ประมาณสามเท่า" Andreas Haimer อธิบาย "นอกเหนือจากหัวจับ Shrink Fit แล้ว เรายังมีหัวจับไฮดรอลิกในกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของเรา แม้ว่าราคาปลีกของหัวจับ Shrink Fit จะสูงกว่าหัวจับ Shrink Fit สองถึงสามเท่าเนื่องจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนก็ตาม ซึ่งเป็นโซลูชันที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานบางประเภท อย่างไรก็ตาม ซึ่งอาจไม่ยั่งยืนอีกต่อไป การวิเคราะห์ของเราแสดงให้เห็นว่าหัวจับแบบไฮดรอลิกต้องใช้พลังงานในการผลิตมากกว่าหัวจับแบบหดตัวประมาณ 25 kWh ในทางกลับกัน ในแง่ของวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ นี่หมายความว่าหัวจับแบบ Shrink Fit ที่มีความต้องการพลังงานเท่ากับ 0.026 kWh ต่อการหดตัวและวงจรการทำความเย็นสามารถหดตัวได้เกือบ 1,000 เท่า ก่อนที่จะต้องใช้พลังงานมากกว่าหัวจับไฮดรอลิก" เช่นเดียวกับหัวจับงานกัดซึ่งมีความซับซ้อนมากกว่าและมีส่วนประกอบมากกว่า รวมถึงจาระบีและสารหล่อลื่น

วงจรชีวิตและความน่าเชื่อถือของกระบวนการเป็นสิ่งสำคัญ
นอกจากต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้นแล้ว ยังมีความแตกต่างในเรื่องการบำรุงรักษาอีกด้วย ในขณะที่หัวจับหดของ Haimer ไม่ต้องบำรุงรักษาเนื่องจากเหล็กกล้าเครื่องมืองานร้อนคุณภาพสูงเป็นพิเศษ และเมื่อใช้ร่วมกับเทคโนโลยีเครื่องจักรคอยล์และหดพอดีของ Haimer ที่ได้รับสิทธิบัตรแล้ว ก็สามารถหดเข้าและออกได้โดยไม่จำกัดจำนวนครั้ง ในขณะที่หัวจับหดของ Haimer หัวจับไฮดรอลิกและหัวจับงานกัดจะต้องส่งคืนให้กับผู้ผลิตอย่างช้าที่สุดทุก 2-3 ปีเพื่อตรวจสอบแรงจับยึด หล่อลื่นสกรูจับยึดหรืออัดจาระบีระบบ และดำเนินการบำรุงรักษาหัวจับเป็นประจำเนื่องจากการสึกหรอ น้ำมันไฮดรอลิกหรือจาระบีที่บรรจุอยู่ในนั้นยังทำให้การกำจัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทำได้ยากกว่าหัวจับแบบ Shrink Fit ซึ่งไม่มีส่วนประกอบเพิ่มเติมใดๆ นอกจากวงจรชีวิตแล้ว ยังมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในแง่ของความน่าเชื่อถือของกระบวนการ: ในกรณีที่การตัดเฉือนแบบแห้งหรือการระบายความร้อนไม่เพียงพอในกระบวนการตัดเฉือน หัวจับแบบไฮดรอลิกอาจเสี่ยงที่ห้องจับยึดจะระเบิดเนื่องจากการพัฒนาความร้อนสูง รวมถึง การดึงเครื่องมือออกและความเสี่ยงที่จะเกิดเศษเหล็ก หัวจับแบบ Shrink fit มีความแข็งแกร่งและทนทานมากกว่าในแง่นี้ หากคุณต้องการขจัดความเสี่ยงของการดึงเครื่องมือออกโดยสิ้นเชิง ระบบ Haimer Safe-Lock มีให้เลือกเป็นตัวเลือกสำหรับหัวจับแบบหดเพื่อความปลอดภัย 100%

การใช้พลังงานในมุมมอง
แต่จริงๆ แล้วปริมาณการใช้พลังงานจะคำนวณอย่างไรในระหว่างกระบวนการหดตัว การทำความร้อนหัวจับ Shrink Fit ใช้เวลาประมาณ 5 วินาทีด้วยเครื่อง Shrink Fit ของ HAIMER ในปัจจุบัน ผู้ใช้ที่มีประสบการณ์จะย่อขนาดเครื่องมือตัดที่สึกหรอและลดขนาดเครื่องมือตัดใหม่ในการทำงานครั้งเดียว ที่จับเครื่องมือจึงได้รับความร้อนและความเย็นเพียงครั้งเดียวเท่านั้น กำลังสูงสุดของเครื่อง Shrink Fit ของ HAIMER Power Clamp ที่มีคอยล์ NG ที่ได้รับสิทธิบัตรคือ 13 kW แต่ค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 8 kW ซึ่งหมายความว่ากระบวนการลดขนาดที่สมบูรณ์เพียงครั้งเดียวจะสิ้นเปลืองพลังงานประมาณ 0.011 kWh ยิ่งไปกว่านั้น การทำความเย็นจะกินไฟประมาณ 0.015 kWh แม้ว่าอุปกรณ์ของ Haimer จะสามารถทำความเย็นให้กับตัวยึดได้ถึงห้าตัวในแบบขนานและในเวลาเดียวกันโดยใช้พลังงานเกือบเท่าเดิม ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด ผลลัพธ์ที่ได้คือ 0.026 kWh สำหรับกระบวนการทั้งหมด หากกิโลวัตต์ชั่วโมงมีค่าใช้จ่าย 20 เซนต์ การย่อขนาดและทำให้เครื่องมือเย็นลงจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม 0.5 เซนต์

และควรจำแนกการใช้พลังงานอย่างไรเมื่อพิจารณาถึงกระบวนการตัดเฉือน ซึ่งการใช้พลังงานของเครื่องกัดพร้อมระบบขับเคลื่อนเสริมทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 30 kW สมมติว่ามีการใช้งานเครื่องมือมาประมาณ ประหยัดเวลาในการตัดเฉือนได้เพียง 1 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากมีความเข้มข้นและความแข็งแกร่งสูง หรือกลยุทธ์การกัดที่ได้รับการปรับปรุงเนื่องจากรูปทรงที่บาง ซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานได้ 0.3 kWh ซึ่งคิดเป็นประมาณ 11 เท่าของปริมาณพลังงานที่ใช้ในการหดตัว

Andreas Haimer สรุป "การใช้พลังงานต่อกระบวนการจับยึดมีบทบาทเล็กน้อยเมื่อเทียบกับปัญหาเกี่ยวกับวงจรชีวิต ความน่าเชื่อถือของกระบวนการ และกลยุทธ์การตัดเฉือน กลยุทธ์การกัดที่ปรับให้เหมาะสมด้วย CAD/CAM สมัยใหม่สามารถประหยัดเวลาในการตัดเฉือนได้ 75 เปอร์เซ็นต์ ช่างเครื่องจะต้องมุ่งเน้นไปที่ประเด็นดังกล่าว ปรับปรุงกระบวนการหากต้องการให้มีความยั่งยืนและมีประสิทธิผล และในขั้นตอนที่สอง พวกเขาควรเลือกตัวจับยึดเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดและเชื่อถือได้ต่อกระบวนการสำหรับกลยุทธ์เหล่านี้"



ความยั่งยืนที่ HAIMER
ในปี 2023 HAIMER ลงทุนมากกว่าหนึ่งล้านยูโรในโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เหนือสิ่งอื่นใด ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้ขยายไปยังอาคารอื่นๆ และแปลงเป็นไฟ LED ซึ่งจะช่วยประหยัด CO2 ได้มากกว่า 250 ตันต่อปี



Andreas Haimer พร้อมหัวจับไฮบริดใหม่
Andreas Haimer ประธานกลุ่ม HAIMER พร้อมด้วยหัวจับแบบไฮบริดใหม่: "เรามีตัวจับยึดเครื่องมือที่แตกต่างกันมากมาย ซึ่งรวมถึงหัวจับแบบ Shrink Fit ต่างๆ มากมาย แต่ยังมีหัวจับแบบไฮดรอลิกด้วย ที่ EMO เรานำเสนอโลกเป็นครั้งแรกด้วย HAIMER Hybrid Chuck ผสมผสานคุณสมบัติลดแรงสั่นสะเทือนของหัวจับไฮดรอลิกเข้ากับหัวจับ Shrink Fit ที่มีความแม่นยำสูงและมีประสิทธิภาพสูง เปิดความเป็นไปได้มากมายในการทำให้กระบวนการตัดเฉือนมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากยิ่งขึ้น”

  สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม…