Wenzel Metal Spinning | automatizace procesů tváření kovů

Společnost Wenzel Metal Spinning, jedna z největších firem zabývajících se tvářením kovů ve Spojených státech, nedávno integrovala do svého výrobního procesu laser Prima Power Laser Next 2141. Tato investice zlepšila bezpečnost, kvalitu a kontrolu odpadu a zároveň společnosti umožnila zpracovávat složitější geometrie a rozšířit spektrum aplikací.

Od běžných komponentů po vysoce přesné díly

Společnost Wenzel Metal Spinning, založená v roce 1982, provozuje několik závodů v Indianě a Alabamě s výrobní plochou přibližně 250 000 čtverečních stop a 150 zaměstnanci.

„Naše schopnosti sahají od velkoobjemových průmyslových komponent, jako jsou víka popelnic, až po vysoce přesné díly vyrobené z exotických materiálů pro Mars Rover,“ říká Ryan Funkhouser, generální ředitel společnosti Wenzel Metal Spinning.

Mezi nedávné projekty patří vše od běžných průmyslových komponentů až po specializované díly pro letecký a kosmický průmysl. Tyto aplikace vyžadují přísné tolerance a často zahrnují exotické slitiny, což činí následné zpracování obzvláště náročným.

Metal spinning: proces, který se opírá o zkušenosti

Kovové tváření je proces tváření kovů za studena, který se používá k výrobě osově symetrických dílů. Proces začíná plochým plechem, který se nařeže na disk a poté se na rotujícím trnu vytvaruje do kruhového tvaru.

„Je to stejně tak umění jako věda,“ vysvětluje Funkhouser. „Pohybujete s kovem a měníte jeho zrnitou strukturu. Vyžaduje to cit pro materiál, který nelze jednoduše naprogramovat do počítače.“

Právě kvůli tomuto „citu“ si společnost Wenzel tak cení svých dlouhodobých zaměstnanců. Zjistit, jaký tlak je třeba vyvinout, aby nedošlo k poškození materiálu, trvá roky.

Ruční ořezávání jako úzké místo ve výrobě

Po léta bylo ořezávání točených dílů limitujícím krokem. Proces byl ruční, pomalý a potenciálně nebezpečný a postrádal konzistenci potřebnou k uspokojení stále složitějších požadavků zákazníků.

„Narazili jsme na zeď,“ říká Funkhouser. „Díly jsme dokázali odvíjet rychleji, než jsme je stačili dokončit. Museli jsme odmítat zakázky vyžadující složité výřezy, protože jsme nedokázali zajistit nákladově efektivní dokončování. Potřebovali jsme řešení, které by zvládlo 3D povahu našich dílů.“

Výběr 5osého řešení

Hledání 5osého laseru bylo náročné. Společnost Wenzel vyhodnotila přední hráče na trhu, včetně německých a japonských výrobců, než se rozhodla pro společnost Prima Power.

„Laser Next 2141 od společnosti Prima Power vyhovoval našim potřebám, včetně velikosti kabiny, která pojme větší díly, které vyrábíme,“ říká provozní manažer Ned Kaiser.

„Pochopili náš pracovní postup a ukázali, jak lze stroj integrovat do naší výroby. Klíčovým faktorem byla také podpora. Když provozujete výrobu, nemůžete čekat tři týdny na technika.“

Zkrácená doba cyklu a nepřetržitý provoz

„To, co dříve vyžadovalo několik přípravků, kroků a několik pracovníků, se nyní omezilo na jedinou operaci,“ říká výrobní manažer Lance Angus. „Zkrátili jsme úkoly, které trvaly přes hodinu, na pouhých několik minut.“

Konfigurace s rozdělenou kabinou umožňuje nepřetržitý provoz. „Zatímco laser řeže složitý vzor na levém stole, obsluha vykládá hotový díl a nakládá surový díl na pravý stůl,“ vysvětluje. „Laserový paprsek je téměř vždy zapnutý. Neplatíme obsluhu za to, aby sledovala práci stroje; platíme ji za to, aby stroj zásobovala materiálem.“

Přísnější tolerance a méně odpadu

Díky 5osé schopnosti dokázala společnost Wenzel dosáhnout tolerancí, které byly dříve nemožné. „Vyrábíme díly pro letecký průmysl, kde je tolerance plus nebo minus pět tisícin palce,“ dodává Kaiser.

Tato přesnost také drasticky snížila množství odpadu. Ve světě tváření kovů jsou zmetkové díly nákladné, zejména při práci s drahými materiály, jako jsou Inconel a Hastelloy.

Instalace a integrace nového systému

„Zavádění a integrace nových technologií do výroby bývá často náročná, ale díky společnosti Prima Power to bylo zvládnutelné,“ vysvětluje Kaiser. „Byli u nás na místě, aby sestavili stroj, nastavili parametry, zaškolili náš tým a zajistili hladkou integraci softwaru do našich stávajících systémů. Jejich aplikační inženýr nám pomohl osvojit si jeho možnosti a zvládnout složité procesy i geometrie.“

Bezpečnější provoz a dopad na pracovní sílu

Nový systém také přispívá ke zvýšení bezpečnosti tím, že omezuje interakci obsluhy s rizikovějšími procesy ořezávání. „Obsluha přechází od přímé manipulace s ostrými hranami a řezacími nástroji k vkládání upínacího přípravku a spouštění cyklu,“ říká Angus, „čímž vzniká čistší, tišší a lépe kontrolovaný pracovní postup.“

Moderní vybavení také podporuje rozvoj pracovní síly. V odvětví, které často bojuje s přilákáním mladších pracovníků, je špičková technologie velkým lákadlem. „Mladší pracovníci chtějí obsluhovat moderní zařízení, jako je laser Prima Power,“ poznamenává Funkhouser.

„Zahrnuje to programování, robotiku a high-tech rozhraní. Posouvá to roli z ‚dělníka‘ na ‚technika‘. Automatizace nenahrazuje naši pracovní sílu. Motivuje naše lidi.“

Jak nová technologie změnila postavení společnosti

„Integrace laseru Prima Power Laser Next 2141 změnila to, jak se prezentujeme,“ uvažuje Funkhouser. „Už nejsme jen točírna, která se vedle toho trochu věnuje výrobě. Tento stroj nám dal sebevědomí přijímat složitější zakázky, kde je točení jen výchozím bodem.“

Funkhouser vidí širší vývoj ve směřování společnosti. „Uvědomujeme si, že náš název musí odrážet naše rozšířené schopnosti. Už nejsme jen ‚Wenzel Metal Spinning‘; stáváme se ‚Wenzel Metal Spinning and Fabrication‘.“