Nykyaikaiset suuntaukset nykyaikaisen CNC-työstön kehittämisessä
CNC-työstön teknologiat
Uudet teknologiat tarjoavat uusia mahdollisuuksia – ja muuttavat tapaa, jolla valmistajat hoitavat perinteisiä toimintoja.
Nykyteknologia kehittyy niin nopeasti, että se ravistelee kaupallista maailmaa. Uudet teknologiat, jotka ulottuvat koneoppimisesta ja tekoälystä esineiden internetiin ja pilvipalveluihin, tarjoavat uusia mahdollisuuksia ja muuttavat tapaa, jolla valmistajat lähestyvät perinteisiä toimintoja.
Näin tapahtuu myös tarkkuustyöstön maailmassa. Aikaisemmin kyse oli perinteisestä metallin tarkkuustyöstöstä, mutta lähes kaikki on muuttunut sen jälkeen. Monet uudet työstöprosessit lupaavat monenlaisia etuja, kuten parempaa tuottavuutta, alhaisempia käyttökustannuksia, ympäristöystävällisempiä ja ympäristöystävällisempiä ratkaisuja ja tietenkin tarkempia tehtäviä.
Jos haluat todella ymmärtää, mihin tarkkuusosien valmistuksen maailma on menossa, on syytä tarkastella joitakin uusia suuntauksia. Seuraavassa on lueteltu joitakin lähestyviä muutoksia, joilla on todennäköisesti merkittävä vaikutus CNC-työstön nykytilaan.
Esineiden internet
Älykkäämpi, kauko-ohjattava ratkaisu, esineiden internet, sisältää älykkäitä, toisiinsa liitettyjä laitteita (mukaan lukien älykkäät anturit), jotka parantavat erilaisten laitteiden ohjausta ja antavat enemmän tietoa. Se myös täydentää automaatiojärjestelmiä, jotta prosesseja voidaan virtaviivaistaa ja hallita täysin uusilla tavoilla.
Erilaiset koneet voivat tällöin toimia itsenäisesti ja vaativat ihmisen puuttumista tai valvontaa vain silloin, kun jokin menee pieleen. Esineiden internetin ja vastaavien tekniikoiden hienous on kuitenkin siinä, että nämä järjestelmät voivat lähettää tarvittavat varoitukset ja tiedot jo kauan ennen kuin haittatapahtuma tapahtuu. Tämä ennakkotieto johtuu suurelta osin reaaliaikaisesta tietovirrasta, joka tulee jatkuvasti ja jota analysoidaan lennossa.
Projektipäälliköt ja kunnossapitoryhmät voivat pysyä laitteiden perässä entistä tarkempaan aikaan. Tämä tarkoittaa, että he voivat korjata ongelmat ennen kuin ne menevät pois käytöstä tai aiheuttavat vikoja käsiteltäviin tavaroihin ja materiaaleihin.
Jos ja kun suorituskykyongelma ilmenee, esineiden internetin kautta saatavilla oleva luotettava tieto voi nopeuttaa ratkaisua. Loppujen lopuksi se mahdollistaa paljon sujuvamman ja tehokkaamman toiminnan.
Lasersäteen työstö
Lasersädetyöstö – tämä innovatiivinen ja suhteellisen uusi menetelmä on lämpöprosessi lastujen tai materiaalin poistamiseksi, joka tunnetaan myös nimellä LBM. Keskitetty, suurienerginen lasersäde suunnataan kohti työkappaletta tai komponenttia, jolloin lämpöenergia siirtyy kohteen pintaan. Sulamisen ja höyrystymisen avulla poistetaan metalliset tai ei-metalliset kohdemateriaalit.
Insinöörit voivat myös toteuttaa hitsausta, pleterointia, syövytystä, pintakäsittelyä, porausta ja leikkausta Sitä käytetään usein lasin leikkaamiseen sulattamatta tai muuttamatta ympäröiviä reunoja ja pintoja.
Lasersuihkukoneistusta käytetään yhä laajemmin valmistuksessa, erityisesti hiilikuitumateriaaleissa ja kestävämmissä komposiiteissa. Se ansaitsee paikkansa luettelossa, koska laserit ovat niin futuristisia kuin vain voi olla. Kun aletaan puhua lasereiden käytännön sovelluksista – kuten LBM:ssä – on selvää, että etulyöntiasema on olemassa.
Inkrementaalinen valmistus tai 3D-tulostus
Inkrementaalinen valmistus tai 3D-tulostus – AM ja 3DP ovat räjähdysmäisesti yleistyneet teollisuusmaailmassa. Ensimmäiset tulostimet suunniteltiin toimimaan vain muovien ja ABS:n kaltaisten materiaalien kanssa, mutta tekniikka on kehittynyt huomattavasti sen jälkeen. Nykyään niillä voidaan luoda tuotteita ja komponentteja useista eri raaka-aineista, kuten betonista, puusta, teräksestä ja yhä useammista metalleista, seoksista, keraameista ja metallimatriisin sisältävistä komposiittimateriaaleista. Hybridikoneistus on tähän teknologiaan liittyvä jännittävin suuntaus: se sisältää sekä perinteisen CNC-koneistuksen että 3D-tulostusratkaisuja tuotekehityksen tehostamiseksi. Valmistajilla on paljon enemmän määräysvaltaa luomiinsa tuotteisiin, ja he voivat tehdä muutoksia lennossa, mikä tarkoittaa suurempaa joustavuutta. Koko prosessi on nopeampi, tehokkaampi ja erittäin tarkka verrattuna perinteisiin koneistusmenetelmiin. Lisäksi additiivinen valmistus muuttaa kohde- tai lähtöpaikkaa, jossa valmistus tapahtuu. Materiaalit ja komponentit voidaan tulostaa suoraan työmaalla kannettavalla (mutta yhtä tehokkaalla) tulostimella. Sama pätee kuluttajatuotteisiin, jolloin valmistajat voivat valmistaa tuotteita lähempänä asiakasta kuin koskaan aiemmin. Lisäksi se antaa valmistajille mahdollisuuden ottaa käyttöön ennennäkemättömän määrän personointia.
Räätälöidyt työstömenetelmät
Räätälöidyt työstömenetelmät – Lasersuihkukoneistus ei ole ainoa viimeaikainen työstöinnovaatio. Muihin työstömenetelmiin kuuluvat mm:
Kukin näistä on toteutettu eri tavalla ja tarjoaa erityisiä, tehokkaita etuja perinteiseen koneistukseen verrattuna. Esimerkiksi vesisuihkuleikkaus on enemmän subtraktiivinen prosessi, joka on suunniteltu suurten materiaalien ja osien leikkaamiseen tai pienentämiseen. Toisaalta sähkökemiallinen työstö ja rullakiillotus ovat myös subtraktiivisia menetelmiä, mutta ne koskevat paljon pienempiä materiaaleja ja säätöjä.
Automaattiset viimeistelyjärjestelmät
Automaattiset viimeistelyjärjestelmät – Metallin työstön, koon muuttamisen tai metallien ja puun muokkaamisen jälkeen voi olla tarpeen viimeistellä niiden uloin kerros tai pinta kiiltävämmän ja kiillotetumman ulkonäön aikaansaamiseksi.
Vaikka tällä alalla on tapahtunut jonkin verran edistystä, prosessit ovat edelleen suhteellisen samanlaisia kuin ennenkin. Jopa monet uudet menetelmät käyttävät edelleen johdonmukaista, hyvin toistettavaa prosessia. Tässä kohtaa automaatio on kätevää, osittain nykyisten teknologioiden ansiosta.
Robottiohjatut viimeistelyjärjestelmät voivat muuttaa koko prosessin ja mullistaa koko alan laadun ja tuottavuuden. Esimerkiksi robottipuhallusjärjestelmät tarjoavat vertaansa vailla olevia parannuksia tuotoksen laatuun, tuottavuuteen, monipuolisuuteen ja yleiseen turvallisuuteen. Nämä ratkaisut osoittavat, mihin suuntaan teollisuus on menossa kohti tehokkaampaa ja automatisoidumpaa ympäristöä.
Valmistautuminen tulevaisuuteen
Tulevaisuuteen valmistautuminen – Valmistajat voivat ottaa nämä teknologiat ja suuntaukset käyttöön jonkin ajan kuluttua, mutta on selvää, että heidän on ymmärrettävä, mihin tulevaisuuteen heidän toimialansa on menossa. Älykkäät, verkottuneet ja pitkälle automatisoidut järjestelmät ovat varma valinta monissa prosesseissa, erityisesti pitkälle toistuvissa prosesseissa. Yksinkertaisten ja toistuvien tehtävien delegoiminen ihmistyöntekijöille ei ole järkevää, varsinkin kun kehittynyt teknologia voi hoitaa työn nopeammin ja tehokkaammin.
Nämä ratkaisut korvaavat tietysti vain osittain ihmistyöntekijät. Sen sijaan laitteistot ja robotiikka työskentelevät yhdessä ihmisten kanssa parantaakseen yhdessä alaa.
