Napędy i sterowanie

Śruby kulowe NSK zastępują napędy hydrauliczne w prasach do proszków metali

By  | 

W najnowszej serii pras do proszków metali szwajcarska firma Osterwalder AG zastępuje napędy hydrauliczne napędami serwo-elektrycznymi wyposażonymi w śruby kulowe NSK z serii HTF. Dzięki temu rozwiązaniu użytkownicy nowych systemów są w stanie ograniczyć zużycie energii o około 80% i wytwarzać elementy prasowane z dużo wyższą dokładnością wymiarową. Ogranicza to także ilość prac wykończeniowych, takich jak szlifowanie za pomocą tarcz diamentowych oraz zmniejsza liczbę procesów cięcia i obniża koszty materiałowe.

Narzędzia skrawające, takie jak płytki węglikowe, są zwykle produkowane przy wykorzystaniu technologii prasowania proszków metali. Proces polega na wypełnieniu matrycy proszkiem stopu metalowego i prasowaniu do pożądanego kształtu przed ostatecznym spiekaniem produktu. Po zakończeniu procesu producenci narzędzi wymagają, aby płytki były jak najbardziej zbliżone do ostatecznego profilu roboczego, ponieważ dodatkowe procesy wykończeniowe są zarówno drogie, jak i bardzo wymagające – spiekane płytki są ekstremalnie twarde.

9545-Electromechanics replace hydraulics PIC

Rys 1. Śruby kulowe NSK są wykorzystywane do jednoczesnego napędu dolnej i górnej matrycy w najnowszej serii pras do proszków metali firmy Osterwalder

Firma Osterwalder AG z siedzibą w Lyss (około 15 km od Berna) skupia się na zapewnianiu swoim klientom rozwiązań przezwyciężających podobne wyzwania. Aby zwiększyć precyzję procesu prasowania proszków, spółka podjęła ostatnio decyzję o wprowadzeniu nowych systemów napędowych z serii CA SP Electric oraz CA HM Electric. Technologia direct drive (napędu bezpośredniego) oparta o silniki serwo-elektryczne i śruby kulowe NSK zastępuje wcześniejsze napędy hydrauliczne, które są obecnie używane tylko w prasach wymagających wyjątkowo dużych sił.

Dzięki technologii direct drive, proces prasowania odbywa się z dużo większą dokładnością, co potwierdza Michael Sollberger, inżynier ds. rozwoju w firmie Osterwalder: «Jesteśmy w stanie pozycjonować tego typu systemy z dokładnością do 1μm i osiągać bardzo wysoki poziom powtarzalności.»

Śruby kulowe NSK o dużej wytrzymałości z serii HTF (High Thrust Force) są odpowiedzialne za ruchy liniowe pras firmy Osterwalder. Precyzyjna synchronizacja ruchu jest istotna, ponieważ wszelkie zakłócenia i nieregularności w procesie mogą doprowadzić do błędów wymiarowych lub nawet pękania płytek w trakcie spiekania.

Śruby kulowe HTF umożliwiają również osiągnięcie bardzo wysokich wartości ruchu, co pomaga w zminimalizowaniu czasu cykli produkcyjnych. Co więcej, przenoszą także ekstremalnie wysokie siły osiowe dzięki opatentowanej geometrii zapewaniającej w trakcie pracy równomierny rozkład obciążenia na wszystkie kulki. W połączeniu ze specjalną technologią separacji kulek, rozwiązania te zapobiegają przedwczesnemu zużyciu i gwarantują bardzo wysoką niezawodność.

Oprócz wysokiej precyzji i dobrych możliwości sterowania, użytkownicy pras do proszków firmy Osterwalder wykorzystujących nowe systemy napędów uzyskują również zmniejszenie zużycia energii o około 80%. Prasa do proszków z napędem hydraulicznym o sile nacisku 160 kN zużywa do 15 kW energii. Dla porównania – system serwo-elektryczny wymaga tylko od 2,5 do 3 kW. Ponieważ klienci firmy Osterwalder zwykle wykorzystują w swoich instalacjach od 10 do 70 pras do proszków, zakres potencjalnych oszczędności jest ogromny.

Kolejną zaletą wdrożenia systemu napędowego wykorzystującego śruby kulowe jest fakt, że obecnie prasy zajmują o wiele mniej miejsca. Dodatkowo zmniejszyła się ilość prac serwisowych, ponieważ nie ma już hydraulicznych zaworów sterujących lub innych komponentów wymagających dużych nakładów konserwacyjnych. Jednocześnie temperatury robocze są bardziej stałe dzięki temu, że nie jest już przez system hydrauliczny generowane ciepło. Należy również wspomnieć o ograniczeniu hałasu, jak podkreśla to M. Sollberger: «Nasze systemy hydrauliczne pracują tuż poniżej limitu 75 dB, podczas gdy systemy serwo-elektryczne są cichsze i generują od 58 do 60 dB.»

W serii napędów CA HM Electric i CA SP Electric wykorzystywane są różne śruby kulowe NSK, poruszające jednocześnie górną i dolną matrycę. W pierwszej kolejności firma Osterwalder wprowadziła napędy serwo-elektryczne do pras o nacisku 160 kN, a następnie do modeli 320 kN. Obecnie ponad 100 takich pras funkcjonuje z sukcesem u klientów firmy. Można oczekiwać, że w przyszłości ten trend będzie kontynuowany, ponieważ firma NSK jest przekonana, że produkty HTF mogą płynnie przenosić siły nacisku do 4000 lub nawet 5000 kN.

Śruby kulowe HTF są dostępne w szerokim zakresie średnic, systemów recyrkulacji, długości skoku oraz wersji uszczelnienia. Uzupełnienie rozwiązania stanowią wysoko wytrzymałe zespoły łożysk podpierających (z serii TAC) i prowadnice liniowe (z serii RA). NSK to jedyna firma, która jest w stanie dostarczyć kompletny mechaniczny układ napędowy pochodzący z jednego źródła, doskonale dopasowany do różnych części.

Oprócz części wytwarzanych z prasowanego węglika, technologia NSK znajduje dobre zastosowanie w produkcji komponentów wytwarzanych z proszków żelaza oraz materiałów ceramicznych i magnetycznych. Seria śrub kulowych HTF jest również szeroko stosowana przez producentów maszyn do formowania wtryskowego.


O firmie NSK
Założona 100 lat temu firma NSK (Nippon Seiko Kabushiki Kaisha) to notowana na japońskiej giełdzie spółka, która z regionalnego dostawcy łożysk kulkowych rozwinęła się do specjalistycznego producenta łożysk tocznych i dostawcy komponentów dla przemysłu samochodowego o silnej, globalnej pozycji rynkowej. Obecnie NSK zatrudnia ponad 31 500 pracowników w 30 krajach. Według stanu na marzec 2016 r. firma osiągnęła przychody w wysokości 975 mld jenów. Wynik ten osiągnięto poprzez nieustannie wzrastające inwestycje w zakresie badań i rozwoju, co pozwala firmie stale poprawiać jakość swoich produktów i usług. Działania te wspierają ważny cel NSK, jakim jest utrzymanie pozycji Nr 1 w „Total Quality”. Oprócz kompletnego asortymentu łożysk tocznych, NSK opracowuje i produkuje komponenty precyzyjne i produkty mechatroniczne, jak również systemy i podzespoły dla przemysłu samochodowego, obejmujące łożyska piast kół i układy kierownicze ze wspomaganiem elektrycznym.

W 1963 r. otwarto w Düsseldorfie (Niemcy) pierwszy w Europie oddział NSK, a w 1976 r. pierwszy europejski zakład produkcyjny w Peterlee (Anglia). Obecnie NSK Europe wspiera paneuropejską sprzedaż dzięki zakładom produkcyjnym w Anglii, Polsce i Niemczech, centrom logistycznym w Holandii, Niemczech i Anglii oraz centrom technologicznym w Niemczech, Anglii i Polsce. W roku 1990 NSK nabyła UPI Group, do której należał znany europejski producent łożysk RHP mający fabrykę w Newark ( Wielka Brytania). Ponadto NSK stworzyła kompleksową sieć autoryzowanych dystrybutorów. NSK Europe jest podzielona na działy biznesowe w oparciu o specjalizacje: EIBU, obejmujący technologie przemysłowych łożysk tocznych oraz technologie liniowe i precyzyjne oraz EABU i ESBU, obejmujące moduły łożyskowe i układy kierownicze ze wspomaganiem dla przemysłu samochodowego. Oddziały NSK Europe zatrudniają 3500 pracowników, osiągając obroty przekraczające 1 miliard euro (stan na marzec 2016 r.).
Więcej informacji –
zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej:

www.nskeurope.pl


NSK Polska Sp. z o.o.
ul. Karczowkowska 41
25-711 Kielce
Poland
NAWROCKA Agnieszka
Phone : +48 22 6451525
Fax : +48 22 6451529
info-pl@nsk.com

NSK Deutschland GmbH
Harkortstrasse 15
40880 Ratingen
Germany
PILATH Marie-Dominique
Phone : +49 2102 4810
Fax : +49 2102 4812290
pilath-m@nsk.com


Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *