Yeni kaynak çözümüyle Endüstri 5.0 yolunda

Josep Viñolas, Viñolas Metall şirketini 1968 yılında Cornellà del Terri’de kurmuştur. Şirket bu tarihten beri işletmeler ve özel kullanıcılar için metal yapılar üretmektedir. Yıllar sonra kurucunun oğlu David Viñolas da şirkete girerek ihracat işleri için yeni makine ve teknolojilere, ayrıca proje süreçlerinin yazılım teknolojisi açısından geliştirilmesine yönelik yatırım yapmıştır. Fabrika donanımına kısa süre önce Banyoles’te 4.000 m2 büyüklüğünde bir üretim alanı eklenmiştir. Bu yeni üretim alanı, Cornellà del Terri’deki 800 m2’lik alanı tamamlamaktadır. Buna ek olarak Viñolas Metall, Fronius Welding Academy tarafından ISO 3834-2 uyarınca sertifikalandırılmıştır.

Teknoloji şirketinin müşterileri geniş bir alanda faaliyet göstermekte ve farklı sektörlerden gelmektedir: Şarap üretimi, su arıtma, yüzme havuzu aksesuarları, makine üretimi, tesis inşaatı, makine üretimi, enerji santrali inşaatı ve demiryolu yapımı. Viñolas Metall şirketi yenilikçi çözümleri, yüksek hizmet kalitesi ve etkili, müşteri odaklı proje süreciyle ünlüdür.

Güncel durum ve yeni zorluklar

Şu an üretim süresinin %70-80’ini kaynak çalışmaları oluşturmaktadır. En sık olarak karbon çeliği, paslanmaz çelik (304, 316, Duplex ve Superduplex), alüminyum ve COR-TEN® işlenmektedir.

Çoğunlukla küçük bileşenler, fakat aynı zamanda büyük ebatlara ve ağırlığa sahip iş parçaları da işlemden geçirilmektedir. Sac kalınlığı iki ile 40 mm arasında değişmektedir. Kaynak işlemi PA (leğen pozisyonu), PB (yatay-dikey pozisyon) ve PC (enine pozisyon) pozisyonlarında yapılmaktadır. Dikey taşıyıcılar ve borularda, ayrıca zorlayıcı konumlarda PF (yükselen pozisyon) ve PG (düşen pozisyon) pozisyonları da kullanılmaktadır. En sık kullanılan yöntemlerin arasında manuel işlemlerde TIG ve MIG/MAG yöntemi, otomatik işlemlerde ise ArcTig-çekme delik yöntimi yer almaktadır. Ek olarak orbital kaynak sistemleri de kullanılmaktadır. Bu yöntemde torç, birleşme esnasında iş parçasının etrafında döner.

Teknolojik olarak üst düzey, karmaşık metal yapılar konusunda uzman olan Viñolas Metall’ın karşı karşıya kaldığı iki yeni zorluk bulunmaktadır: Birincisi, seri üretimde yüksek kaliteli ve her zaman tekrarlanabilir kaynak dikişlerinin yapımı için bir çözümdür. Bu kapsamda sektörel kurallar ve kaynak standartları da göz önünde bulundurulmalıdır. Söz konusu olan bileşenler, ağır yüklere maruz kalmakta ve yoğun korozyonlu ortamlarda kullanılmaktadır, örneğin tesis inşaatında.

İkinci zorlukta ise kaynağın bağımsız yapıda olması ve tesis optimizasyonu ön plandadır. İstenilen sistem, hem bağımsız hem de kaynak kalitesinden ödün vermeden iki kaynak yöntemi (TIG ve MIG/MAG) arasında geçiş yapabilmelidir. Tüm bunlar hızlı bir proses değişimi kapsamında gerçekleşmelidir.

Çözümü: TPS 400i CMT ile robotik kaynak hücresi

Viñolas Metal, Fronius’un kaynak cihazları ve prosesleri ile edindiği iyi tecrübe sebebiyle hem teknolojik bağlamda hem de verim bakımından Fronius’un profesyonelliğini ve güvenilirliğini tercih etmiştir.

“Yüksek kaynak kalitesine sahip aynı parçalarda kaynak işlemi yapmamız gerekiyorsa, daima aradığımız çözümü bize sunan Fronius’a başvuruyoruz,” diye vurguluyor Viñolas Metall’ın genel müdürü David Viñolas.

Viñolas için somut bir zorlayıcı örnek, yüzme havuzu çatılarının taşıyıcılarında yapılan kaynak işlemleridir. Bu işlemde östenitik krom-nikel çelikleri 304 ve 316 kullanılmaktadır. Kaynak teknolojisi kapsamında sunulan çözüm, bir TPS-400i-CMT kaynak cihazı, oyuk kollu bir kaynak robotu ve yatay aksta her iki yönde ikişer dikey döner tabla ile donatılmış bir H döndürücüyü içeren robotik kaynak hücresinden oluşmaktadır. Döner tablalar arasında tam ölçüye sahip gerdirici tertibatlar monte edilmiştir. Bunların her biri, dört adet paslanmak çelik taşıyıcıyı üstenebilmektedir.

H döndürücünün bir tarafı dört çelik taşıyıcı ile doldurulduktan sonra, bunlar kaynak hücresinin içine aktarılır ve tek bir döngüde birleştirilir. Bu esnada diğer taraftan kaynak işlemi tamamlanmış iş parçaları alınabilir ve dört yeni parça yerleştirilebilir. Böylelikle döngü sürecinde zamandan tasarruf sağlanır. Tesisin işlem öğretme süreci tamamlandıktan sonra, kaynak programları ve aks hareketleri kayıt altına alınmış ve kaynak dikişi kalitesi garantisi sağlanmış olur. İş parçasının taşıma işlemleri, eğitim verilmiş kullanıcılar tarafından yapılabilir. Bunun için deneyimli kaynak uzmanlarına gerek yoktur. Bu da özellikle uzmanların zor bulunduğu zamanımızda son derece büyük bir avantajdır.

“En iyi kaynakçılarımızın büyük projelerde yüksek verimle çalışmalarını istiyoruz. Küçük seri parçaların kaynak işlemlerini ise robotik kaynak hücresiyle yapıyoruz,” diye açıklıyor mekatronik uzmanı Matheus Borborema. 

Kaynak hücresinde kullanılan Soğuk Metal Transferi prosesi (CMT), minimum seviyede ısı girdisi ile öne çıkmaktadır. Bu şekilde ısı etki alanı azaltılmakta ve ana malzemede şekil bozukluğu oluşması önlenmektedir. Aynı zamanda son derece yüksek ark kararlılığı ile de dikkat çekmektedir. CMT bu sayede düşük çapak oluşumuna rağmen yüksek kaynak hızlarına erişebilmekte ve bu da ekonomik yönden olumsuz ek çalışmaları ve sarf malzemesi masraflarını azaltmaktadır.

Robotik kaynak hücrelerinde iWave Pro ile standartlaşma:

Viñolas Metall, 2016 yılından beri Fronius’a güveniyor. Metal uzmanı, bu tarihte akıllı MIG/MAG kaynak işlemleri için TPS/i kaynak sistemini bünyesine katmıştır. Firma, kısa bir süre önce yeni bir zorlukla karşı karşıya kalmıştır: Çeşitli iş parçalarının kaynak işlemleri kaynak robotu tarafından hem TIG hem de MIG/MAG yöntemleri ile hızlı proses değişimi ve programlanmış konfigürasyonlarla gerçekleştirilmesi gerekmiştir. Kaynak kalitesi ve tesis sağlamlığı bu noktada uzun vadeli sabit kalmalıdır. Bunun için kaynak teknolojisi açısından sunulan çözüm, Fronius’un çoklu işlem özellikli iWave Pro AC/DC kaynak cihazıdır.

“Teknolojik ortaklarımızın tesislerinin güvenilirliği ve servis kalitesi bizim için belirleyici faktörlerdir,” diye vurguluyor David Viñolas. “Fronius’un destek ekibi bize yeni iWave Pro cihazının test aşamasında tam kapsamlı destek sağladı. Bu süreçten sonra dört cihaz daha satın aldık.”

Viñolas, tüm eski cihazları adım adım yenileriyle değiştirmeyi ve böylelikle 2025 yılında mevcut 15 kaynak hücresini de iWave Pro ile donatmayı düşünüyor. Bunun sonucunda da şirkette sadece Fronius kaynak cihazları kullanımda olacak. Çoklu işlem kaynak sisteminin satın alınmasının ana nedeni, hızlı proses değiştirme özelliğidir. Genel olarak iWave üretim kapasitesini artırmakta, sarf malzemesi kullanımı azaltmakta ve daha az yere ihtiyaç duymaktadır. Ayrıca kaynak uzmanı TIG ve MIG/MAG arası geçişle zaman kaybetmeden hemen gerekli kaynak yöntemini kullanabildiği için üretim verimliliği de artmaktadır.

Viñolas Metall’ın Endüstri 5.0’a doğru giden yolunda iWave Pro, Fronius’un gelişmiş kaynak veri yönetim ve dokümantasyon yazılımıWeldCube ile uyumlu olma özelliğiyle öne çıkmıştır. Ayrıca ekonomik yönden olumsuz ek çalışmaların önlenmesi açısından ciddi katkı sağlayan CycleTig ve PMC (Pulse Multi Control) fonksiyonları da öne çıkan diğer avantajlardır. Opsiyonel olarak sunulan ve manuel TIG kaynağında dinamik tel sürmeyi mümkün kılan DynamicWire Welding Package, dikkat çeken bir diğer artıdır. Cihazlar son derece sağlamdır ve bakım ihtiyaçları az olmasına rağmen uzun bir kullanım ömrüne sahiptir. Böylelikle ekolojik ayak izi konusuna da ciddi anlamda bir katkı sağlanmaktadır. Büyük ve dijital renkli ekran, kaynakçı eldivenleriyle de kolayca kullanılabilmektedir.

Bundan böyle Viñolas Metall’ın üst segmentte yer alan projelerindeki kaynak işlemleri iWave Pro AC/DC ile manuel olarak gerçekleştirilecektir: Söz konusu projelerin arasında havacılık, ilaç ve gıda endüstrileri için karbon çeliği, paslanmaz çelik ve alüminyumdan üretilen tanklar ve diğer bileşenler yer almaktadır.

Avantajları ve fırsatları:

David Viñolas açıklıyor: “Fronius’un ürünleri, öncesinde kullandığımız cihazlardan çok daha yüksek performanslı ve güvenilir. Son derece sağlamlar ve kaynak uzmanlarının ihtiyaçları göz önünde bulundurulacak geliştirilmişler. Fronius cihazlarını kullandığımızdan beri, üretimi cihazdan kaynaklı çalışmama gibi durumlar sebebiyle durdurmak zorunda kalmadık. Cihazlar gayet sezgisel ve kolay bir şekilde kullanılabilmekte. Ayrıca sunulan eğitimler sayesinde de sundukları avantajlardan en iyi şekilde faydalanabiliyoruz.”

Ayrıca Viñolas, şu noktaya da dikkat çekiyor: “Fronius ile uzun vadeli bir ortak çalışmaya karar vermemizin nedeni, ünlü teknoloji şirketine duyduğumuz güvendir. Satış ekibi gösterdiği empati ve profesyonellikle bizi ikna etmiştir. Hızlı, güvenilir ve çözüm odaklı müşteri servisi ise, Fronius’a güvenebileceğimizi göstermiştir. Biz sadece en güncel teknolojik seviyede olan değil, aynı zamanda teknolojik dönüşüme paralel olarak bize eşlik edecek bir firma arıyorduk.”

Viñolas ve Fronius: Geçmiş, bugün ve gelecek:

Viñolas Metall’ın uygulama teknisyenleri ilk kez bir Fronius cihazını test ettiklerinden ve bu cihazların satın alınmasına karar verildiğinden beri, ticari ortaklık adım adım büyümüştür. Sonrasında başka sistemler de satın alınmıştır. Bunların arasında robotik kaynakta sanal kaynak banyosu kontrolü için kullanılan bir ArcView kamera sistemi, bir ArcTig çekme delik kaynak sistemi ve iWave ile TPS/i cihaz serilerine ait 10 adet kaynak cihazı yer almaktadır.

Ortak başarı hikayeleri bir robotik kaynak hücresi ile başlamış olsa da, hikayenin devamında dört adet iWave Pro cihazı eklenerek başarıları daha da ilerlemiştir.Günümüzde ise Viñolas Metall her alanda Fronius’tan emin.