Výzva: Svařování tenkých plechů ve strojírenství
Společnost Knoll zaujímá přední postavení z hlediska technologií, kvality i popularity. Tento ekonomicky nezávislý švábský rodinný podnik poskytuje přidanou hodnotu pro všechny společnosti, ve kterých se obrábějí kovy: v automobilovém průmyslu, v energetice a zdravotnické technice, ve strojírenství a výrobě strojů a zařízení a také v letectví a kosmonautice.
Velká hloubka výroby
Pokročilá řešení z Bad Saulgau optimalizují výkon mnoha obráběcích strojů. Společnost vyrábí chladicí systémy pro čištění maziv, třískové dopravníky a čerpadla šetřící zdroje. Sortiment zahrnuje také centrální systémy – jedná se o jednotlivé jednotky propojené do jednoho systému. Jsou potřebné pro plně automatickou přepravu třísek a chladicích maziv do centrálních zpracovatelských závodů. Dalším pilířem produkce společnosti Knoll jsou automatizovaná řešení pro montážní linky a intralogistiku. Jsou to například montážní dopravníkové pásy, transportní systémy bez řidiče nebo kobotická řešení.
Joachim Riebsamen, vedoucí výroby v oddělení hrubé konstrukce: „Jako poskytovatel řešení nabízíme všechny potřebné služby od jednoho výrobce – od projektování a výroby až po uvedení do provozu a servis. Věříme, že dobré vztahy se zákazníky jsou založeny na transparentnosti a důvěře.Proto se nespoléháme jen na webové stránky, brožury a obchodní jednání. Potenciální zákazníci se mohou o výhodách naší produkce přesvědčit na vlastní oči v reálném provozu v našem vlastním obráběcím centru.“
Vzhledem k velké hloubce výroby zůstává většina přidané hodnoty uvnitř společnosti Knoll. Z hlediska hospodárnosti i udržitelnosti se tak výrazně snižují požadavky na logistiku a veškeré související emise CO2.
Svařování tenkých plechů
Ne vše je v Bad Saulgau předmětem sériové výroby. Mnoho dílů se svařuje ručně v takzvané hrubé konstrukci. Používají se plechy s různou tloušťkou do 25 mm. Pro zařízení na čištění chladicího média a dopravníkové systémy používají specialisté společnosti Knoll hlavně ocel S355, která se spojuje pomocí ochranného plynu M21 (82 % Ar / 18 % CO2) a přídavného drátu SG3 (G4Si1). Jako základ pro parametrizaci slouží vlastní specifikace WPS (Welding Procedure Specification).
„Jedním z našich největších problémů při svařování je zpracování tenkých plechů,“ vysvětluje Holger Kleck, mistr v odboru svařovací techniky. „Naše díly mají tloušťku materiálu 1–6 mm a poměrně rychle se deformují. Musíme tedy svařovat s malým vnosem tepla, abychom tyto deformace minimalizovali. Často vyrábíme viditelné díly, které vyžadují nejen metalurgicky dokonalé, ale také vizuálně atraktivní svary. Zde se chceme za každou cenu vyhnout neekonomickému přepracování. To je důvod, proč potřebujeme bezrozstřikové svařování s plochými svarovými spoji. Nejlepší odpovědí na všechny tyto požadavky je pro nás svařovací přístroj Fronius TPS 320i.“
Odborníci společnosti Knoll se při spojování tenkých plechů spoléhají na pulzní svařování. Vyznačuje se nízkou tvorbou rozstřiků a menší deformací materiálu. Inteligentní synergická funkce pulzního svařování MIG/MAG systému TPS 320i nabízí specialistům společnosti Knoll pulzní obloukový proces s řízeným přechodem mezi materiály. Přitom se ve fázi základního proudu sníží přívod proudu natolik, že oblouk ještě stabilně hoří a povrch svařence se předehřívá. Ve fázi pulzního proudu je požadované uvolnění kapky zajištěno přesně nastaveným proudovým pulzem. Obě fáze vedou k přesnému svařování s minimálními rozstřiky v celém rozsahu výkonu. Nežádoucí zkraty se současnou explozí kapky a nekontrolovanými svařovacími rozstřiky jsou téměř vyloučené. Zbytečným rozstřikům pomáhá předcházet také bezrozstřikové zapalování (SFI, Spatter-free Ignition).
„Při pulzním svařování s TPS 320i zůstává oblouk velmi stabilní i při malé velikosti proudu,“ dodává H. Kleck. „Pokud potřebujeme šupinaté svary, máme k dispozici funkci SynchroPuls, přičemž svařovací výkon se cyklicky mění mezi dvěma pracovními body. Celkově se nám díky dlouhodobé spolupráci se společností Fronius podařilo výrazně optimalizovat naše svařovací procesy. Na tuto rakouskou společnost se budeme spoléhat i v budoucnu. Svařovací přístroje jsou pokročilé a jejich údržba je snadná. Pokud potřebujeme podporu, nemusíme dlouho čekat.“
TPS 320i – svařovací přístroj, který komunikuje srozumitelně
Tímto pokročilým svařovacím přístrojem je ve společnosti Knoll vybaveno více než 70 pracovišť ručního svařování. Vyniká jednoduchým ovládáním s přizpůsobitelným 7palcovým dotykovým displejem, stabilizátory průvaru a délky oblouku a také možností rozšíření o balíky softwaru pro konkrétní úlohy, tzv. svařovací balíčky. Příkladem může být LSC (Low Spatter Control), PMC (Pulse Multi Control) nebo CMT (Cold Metal Transfer). Svářeči se mohou přihlásit pomocí vlastní NFC karty a získat přístup ke svým osobním oprávněním a nastavením.
Nabídka je k dispozici ve více než 30 jazycích. Vzhledem k tomu, že společnost Knoll kvůli rostoucímu nedostatku kvalifikovaných pracovníků v Německu využívá stále více odborných svářečů z různých zemí, jsou „svařovací přístroje s funkcí rodilých mluvčích“ velmi užitečné. Displej svařovacího přístroje je nejen vícejazyčný, ale pomocí textu také komunikuje. Podrobné popisy a grafické animace vedou svářeče krok za krokem, například při nastavování odporu.
Varianta TPS-320i s integrovaným podavačem drátu je ideálním řešením pro ruční svařování. Obzvláště jednoduché zavádění drátu v několika jednoduchých krocích je velkou výhodou a usnadňuje svářečům život.
Přehled všech parametrů
Svařovací přístroj se ovládá pomocí centrálního otočného tlačítka v kombinaci s dotykovou obrazovkou. Praktická je zejména možnost rychlého přepínání (Quick Change) mezi charakteristikami, procesy a funkcemi. Pokud se dotknete příslušného zobrazení na stavovém řádku displeje, můžete okamžitě přistupovat k dostupným parametrům.
Na centrálním displeji systému TPS 320i mají specialisté k dispozici všechny relevantní řídicí veličiny a mohou je upravovat jednu po druhé. Inovativní animace podporují svářeče při zadávání parametrů. Můžete si například prohlédnout grafické znázornění, jak se rozměry „a“ synchronně mění s korekcemi délky oblouku v závislosti na tom, zda je zadána korekce plus, nebo minus. Je to díky takzvané synergické funkci, která automaticky rozpozná, jak nastavení a korekce ovlivňují ostatní parametry.
Easy Jobs a aplikace WeldConnect
Přístroj reaguje bezvadně i při obsluze ve svářečských rukavicích. Stále se opakující kombinace parametrů pro konkrétní úkoly lze uložit jako personalizované programové bloky Easy Jobs, a to jediným stisknutím tlačítka. Pokud se svařuje ocelový plech o tloušťce 3 mm, použije se například Job 1. Při svařování chromniklového plechu o tloušťce 5 mm se použije Job 2. Pokud se používá svařovací hořák JobMaster, lze tyto Joby vyvolat přímo na svařovacím hořáku. Praktická aplikace Fronius WeldConnect pro Android a iPhone je užitečná pro nastavení specifikací svařování. Jakmile je základní materiál, přídavný materiál a ochranný plyn naskenován pomocí QR kódu a do mobilního telefonu je zadán druh svaru, tloušťka materiálu, svařovací proces a svařovací poloha, může svářeč přenést vypočtené hodnoty do systému TPS 320i nebo do dalšího mobilního telefonu jiného zaměstnance, který je následně přenese do svého svařovacího přístroje pomocí NFC (Near-field Communication).
Robotické aplikace zatraktivňují svařování, a to i ve společnosti Knoll
Svařování nemusí mít nutně tu nejlepší image. Mnozí si tuto profesi spojují s hlukem, škodlivými svařovacími zplodinami a monotónností. Tato práce je však poměrně náročná – nejpozději od chvíle, kdy do hry vstupují roboti. Kromě znalostí svařovací techniky od elektrotechniky až po metalurgii jsou zapotřebí také programátorské dovednosti. Technici v oboru svařování, kteří umí programovat roboty, jsou velmi žádaní a dobře placení.
Mnoho společností, a patří mezi ně i společnost Knoll, nyní vytváří své svařovací programy offline, tj. odděleně od robotického svařovacího systému na počítači nebo notebooku. Tím se nejen minimalizují prostoje – velká výhoda spočívá v simulaci svařování na digitálním dvojčeti: Software detekuje limity os, vypočítává body startu, koncové polohy, najížděcí trasy a nezávisle nastavuje učební body. Vizualizují se rušivé kontury a včas se koriguje poloha hořáku, a to ještě před vytvořením prvního svaru.
Společnost Knoll nyní využívá také kobotický systém. Jeho ovládání je snadné a nevyžaduje klasické programátorské dovednosti. Pokud chcete vytvořit svařovací dráhu, pohybujete svařovacím hořákem bod po bodu podél linie svaru a ukládáte jeden po druhém. Svařovací dráha a pořadí svarů jsou automaticky vypočteny a zaznamenány softwarem a jsou trvale k dispozici pro pozdější úlohy. Systém společnosti Knoll je vybavený technologií CMT. Známý „studený“ svařovací proces MIG/MAG od společnosti Fronius se dnes díky svému extrémně stabilnímu oblouku v kombinaci se sníženým vnosem tepla a nízkou tvorbou rozstřiků používá po celém světě: při výrobě zařízení, ve strojírenství, při výstavbě elektráren, v automobilovém průmyslu, v leteckém a potravinářském průmyslu i v lékařské technice. Své bezkonkurenční výhody prokazuje zejména při svařování tenkých plechů.
„Ovládání kobotů je intuitivní a má určitý zábavný faktor. To se projevuje zejména u mladých svářečů. Svařování pomocí kobotů je podle nich cool – i proto, že je stejně nekomplikované jako ovládání chytrého telefonu. Každý, kdo je zvyklý takové zařízení používat, dokáže kobota ovládat během několika hodin. Pokud je uzavřený a vybavený systémem odsávání svařovacích zplodin, jsou svářeči nezdravých svařovacích zplodin také ušetřeni,“ říká Holger Kleck a zastává se kobotů.
Orientace na kvalitu, ale se srdcem
V typicky švábském stylu se oba jednatelé Matthias a Jürgen Knollovi starají nejen o sociální rozvoj města Bad Saulgau, které štědře sponzorsky podporují, ale také o preciznost, a to i pokud jde o svařování. K tomu potřebují kvalifikované pracovníky, kteří udržují vysoké podnikové standardy. Společnost Knoll si je toho vědoma a svůj vlastní úspěch chápe především jako společné úsilí mnoha schopných zaměstnanců, kteří pro firmu tvrdě pracují. Zisky se využívají k rozvoji závodů a jsou reinvestovány do společnosti. Společnost Knoll uvažuje o budoucnosti v horizontu generací, nikoliv pouze ve čtvrtletních číslech. Z toho těží region i zaměstnanci.
Zdraví a bezpečnost jsou nejvyšší prioritou
Zdraví zaměstnanci nejsou samozřejmostí – stejně jako angažovaní zaměstnanci. Protože jedno závisí na druhém, společnost Knoll vsadila na ergonomická pracovní místa a nejlepší možné osobní svařovací vybavení. Všechny svařovací stoly jsou výškově nastavitelné, svářečské kukly s automatickým ztmavením a přívodem čerstvého vzduchu jsou již dlouho standardem. Kromě toho se vzduch v místnosti obnovuje čtyřikrát za hodinu.
„Ergonomie na pracovišti je důležitým tématem,“ vysvětluje Joachim Riebsamen. „Nejen z hlediska zdraví, ale také z ekonomického hlediska. Nekomplikované individualizované ovládání, krátké vzdálenosti mezi dílem a svařovacím přístrojem – to vše působí motivačně, šetří drahocenný čas a zvyšuje produktivitu svářečů.“
Rozhodující roli samozřejmě hraje také bezpečnost a kvalita dílů. Odborníci společnosti Knoll proto pro kontrolu každé jednotlivé součástky používají různé zkušební metody, jako je kapilární zkouška (PT, Penetration Testing). Jedná se o rychlou a účinnou metodu, která zviditelňuje povrchové trhliny a další vady, jako jsou například póry. Je vhodná i pro složité geometrie a lze ji použít u svařenců všech velikostí. Pomocí metody PT lze odhalit i malé vady, které nejsou viditelné pouhým okem, a následně je může svářeč opravit.
V průběhu kapilární zkoušky se na povrch testovaného svařence aplikuje fluorescenční barva. Ta proniká do stávajících trhlin, pórů a defektů. Poté se osvětlí speciálním zdrojem světla nebo se postříká vývojkou. Díky fluorescenční barvě jsou případné chyby pro kontrolory okamžitě viditelné.
Podle svého kréda „it works“ dodává společnost Knoll Maschinenbau GmbH svým zákazníkům bezproblémově fungující a spolehlivá samostatná zařízení i celé systémy.