Мы используем файлы cookie для того, чтобы наш сайт был наиболее безопасным и эффективным для наших клиентов. Более подробную информацию Вы найдете здесь

Kronos Energy Solutions

Установка высокоточной гидроабразивной резки позволила компании, работающей в области возобновляемой энергии, выйти на новый уровень

Компания-поставщик альтернативных источников энергии и ее цель

У компании есть цель: помочь людям через производство и реализацию доступных альтернатив дорогостоящим «зеленым» решениям.

Поэтому компания были рада узнать, что экологичная технология гидроабразивной резки продвинулась в своем развитии достаточно для того, чтобы ее можно было использовать в условиях жестких требований, предъявляемых к производственным, индивидуализированным и опытным заказам компании.

Аутсорсинг — недешевая затея

Компания Kronos Energy Solutions из города Кордова (штат Теннесси) занимается разработкой и производством небольших вертикально-осевых ветроэнергетических установок для сельских, городских и морских условий. За плечами у президента и генерального директора Kronos Джона Богенсбергера многолетний опыт работы на крупносерийном производстве по изготовлению дверных блоков из тонколистового материала.

«Впервые я увидел гидрорезки на выставке IMTS в 1998 году. Меня заинтриговал этот процесс, потому что при его использовании отсутствовали вредные испарения, пыль и опасные химикаты. Но я посчитал, что его применение в высокопроизводительной обработке листового металла резанием является неоправданным».

В 2009 году Богенсбергер основал компанию Kronos Energy Solutions, которая изначально отдавала большой объем работ на аутсорсинг. Для новых компаний аутсорсинг — это отличный способ получить резку и машинную обработку деталей без капитальных инвестиций. Он позволяет сконцентрироваться на изготовлении конечного изделия и протестировать различные способы машинной обработки, прежде чем принять окончательное решения о вложении средств в оборудование.

Однако при неправильном изготовлении детали подрядчиком или необходимости конструктивных изменений аутсорсинг может привести к задержкам. В Kronos также поняли, что вторичная обработка с целью удаления зоны термического воздействия и окалины, вызванных газоплазменной резкой, требует много времени. А при штамповке возникал неровный край, который также необходимо было удалять.

Благодаря привлечению подрядчика, использующего стандартную гидрорезку, необходимость во вторичной обработке отпала, однако, как объяснил Богенсбергер, «проблема конусности никуда не делась».

«Мы используем особую конфигурацию зубчатых колес с крайне малыми допусками. Поэтому нам все равно необходимо было проводить последующую машинную обработку».

В 2010 году Богенсбергер отправился на выставку FABTECH, чтобы познакомиться с новинками машинного оборудования, и там впервые увидел систему гидроабразивной резки Mach 4 компании Flow c технологией Dynamic Waterjet® XD.

«Компания Flow добилась впечатляющих достижений в области гидроабразивной обработки. Мы знали, что гидроабразивной станок является очень гибким инструментом, но увидев, на какую скорость и точность способна установка FlowJet, мы просто не могли не приобрести ее».

Последние достижения в гидроструйной резке

При резке гидроабразивными струями традиционно возникают две проблемы, сказывающиеся на качестве детали: отставание струи и конусность. Минимизировать обе эти погрешности можно значительно снизив скорость резки, однако в таком случае также значительно увеличится время обработки и стоимость детали.

Запаздывание струи — это явление, в результате которого при выходе из материала режущая струя «отстает» от точки входа. Такое отставание струи приводит к погрешностям в геометрии в виде отклонения от контура дуги и запилов на внутренних углах детали.

Конусность представляет собой образование V-образного реза, когда мощность водяной струи снижается по мере ее прохождения сквозь материал. Чем выше скорость резания, тем больше будет скошенность прорезаемого профиля. Погрешность может составить до 0,25 мм с каждой стороны. Обычным способом минимизации отставания струи и конусности является замедление скорости резки. Однако это не только сокращает количество обрабатываемых в день деталей, но и увеличивает расход гранатового песка (основной расходной статьи при гидрорезке с абразивом) на сантиметр.

Технология Dynamic Waterjet с системой контроля допусков Active Tolerance Control™ является одним из самых важных прорывов в истории гидроабразивной резки листового проката.

Эта уникальная технология, назначение которой заключается в предотвращении конусности и отставании струи при резке листового материала, была разработана и запатентована компанией Flow в 2001 году. Сочетая в себе простое и мощное программное обеспечение и прецизионное станочное оборудование с шарнирным запястьем, она позволяет выполнять резку на максимальной скорости. Вырезание детали происходит быстрее и себестоимость каждого сантиметра сокращается.

В настоящее время, после нескольких лет разработок и испытаний, Flow готова предложить такую же технологию для трехмерной резки и снятия фаски. Она называется Dynamic Waterjet XD. Ранее на программирование одной 3-D детали для гидроабразивной обработки уходило несколько часов.

CAD-программа FlowXpert™ от Flow учитывает поведение водной струи и делает программирование более быстрым и интуитивным. При помощи усовершенствованных математических моделей SmartStream™ эта революционная система обеспечивает правильное положение режущей струи. В сравнении с традиционной пятикоординатной системой скорость резки увеличивается в два-четыре раза, а конусность снижается.

«Мы разработали Dynamic XD, чтобы обеспечить использование возможностей Dynamic Waterjet от Flow со специализированной многокоординатной системой для обработки 3-D деталей. В отличие от традиционных многоосевых систем, на программирование которых требуется несколько часов, в основу нашей разработки легла идея о простоте эксплуатации и гибкости, позволяющая обрабатывать как целые промышленные серии, так и единственные в своем роде опытные образцы», — говорит директор по глобальному продукту Flow International Тим Фабиан. «Мы взяли нашу двухмерную концепцию “от чертежа до детали за минуту” и применили ее к трехмерному миру. Если у вас нет проблем с геометрией, программу для гидроабразивной обработки 3-D детали можно сделать всего лишь за минуту».

Собственный гидроабразивный станок и его преимущества

Компания Kronos приобрела систему Mach 4 со столом 4 х 2 м, чтобы избежать возможных ограничений, налагаемых размерами рабочей платформы.

«Например, когда мы использовали подрядчика, каждое зубчатое колесо обходилось нам в 103 доллара. Теперь, когда у нас есть собственный станок FlowJet, чтобы вырезать точно такое же колесо, мы тратим всего лишь 1,40 долларов, при этом необходимость в дополнительной механической обработке отсутствует. И эта экономия напрямую отражается на расценках для наших клиентов».

Благодаря универсальности гидроабразивной технологии компания может резать фактически любые материалы — нержавеющую сталь, алюминий, углеродистую сталь или резину. «Мы изготовили выставочный стенд из поликарбоната на пазовых соединениях. Без единого шурупа, на шипах и пазах, без каких-либо крепежей», — говорит Богенсбергер.

Благодаря FlowJet компания имеет возможность предоставлять своим клиентам недорогие услуги высокого качества.

«У нас есть новый заказчик, который раньше покупал материал и отправлял его на штамповку, а затем на дополнительную металлообработку. То есть сначала использовался штамповочный пресс, который создавал неровный край, а затем заказчику необходимо было удалять заусенцы. Кроме того, между отклонение между верхом и низом составляло 0,08 мм», — объясняет директор по продажам Фрэнк Гаравелли.

«Прежде чем заказчик мог получить деталь в производство, она должна была пройти шесть различных операций, выполняемых различными подрядчиками. С FlowJet мы просто заказываем материал, вырезаем и формуем деталь — и она готова для конечной обработки заказчиком. Нет необходимости ни снимать заусенцы, ни полировать неровные края».

Благодаря точности установки с Dynamic XD, в компании Kronos могут укладывать материал в пакеты и вырезать восемь деталей одновременно. «Flow действительно удалось превратить станок гидроабразивной резки в высокопроизводительную машину», — говорит Богенсбергер.

Гидроабразивная технология также помогла компании расширить круг отраслей, с которыми она работает, за пределы ветроэнергетики.

«Энергия ветра — один из способов сократить потребление углеводородного топлива. Еще один способ — повысить эффективность потребления топлива», — говорит Гаравелли.

«Например, при грузоперевозках на большие расстояния расходуется большое количество топлива. Поэтому мы создали аэродинамический боковой обтекатель для грузовиков, позволяющий уменьшить сопротивление и сократить расход топлива. На FlowJet мы можем подогнать внешний вид обтекателя под пожелания водителя или под дизайн отдельного парка грузовиков».

Будь то логотип, контактная информация или аппликация в стиле графического оформления самого грузовика — у Kronos есть возможность быстро реализовать пожелания заказчика. Среди новых заказов Кronos — работа с напольными покрытиями в специальном исполнении и даже резка бетона толщиной 13 см для церковной скульптуры.

«Благодаря FlowJet мы расширили наши возможности и увеличили чистую прибыль по крайней мере на 20%», — говорит Богенсбергер. «Поскольку теперь мы можем предлагать создание опытных образцов и вариативность дизайна для наших ветрогенераторов, а также выполнять работу по индивидуальным заказам, по нашим расчетам, приобретение окупится через 22 месяц».