일반적인 비드 애플리케이션에 비해 20% 이상의 재료 절감은 스티치 비드의 수많은 장점 중 하나입니다. 하이브리드 접합 공정의 생산성, 안전 및 품질을 한 단계 끌어올리면서 총소유비용(TCO)을 절감하는 방법을 알아보세요.
하이브리드 접합 과제
접착제 디스펜싱과 다른 접합 기술을 결합하는 데는 많은 어려움이 있습니다. 용접 또는 리벳 지점에서는 접착 재료가 스퀴즈 아웃될 수 있으며, 이는 재료 낭비와 재작업으로 이어집니다. 스폿 용접에 접착제를 사용하면 용접 공정의 열로 인해 접착제가 파괴되어 유독 가스가 배출될 수 있습니다. 또한 더 높은 용접 전류가 필요하고 용접에 더 많은 시간이 소요됩니다. 일반적인 에러 패턴:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- 스퀴즈 아웃: 용접 또는 리벳 지점에서 접착제 재료가 스퀴즈 아웃됩니다. KTL 배스가 오염되고 재작업 및 재료 낭비로 이어집니다.
- 블로우 아웃: 스폿 용접 중 가열 공정에서 접착제가 파괴되는 경우 접착제가 블로우 아웃될 수 있습니다. 이로 인해 부식이 발생하고 조인트가 약해질 수 있습니다.
문제 해결사 스티치 비드 도포
스티치 비드 애플리케이션은 용접 지점의 연소 원 영역에 재료 간격을 생성합니다.
아트라스콥코는 이러한 과제를 해결하기 위해 하이브리드 접합용으로 특별히 개발된 도포 패턴을 제공합니다. 스티치 비드라고 불리는 이 애플리케이션은 용접 부위에 재료 간격이 정의된 인터럽트 애플리케이션으로 다양한 이점을 제공합니다.
- 접착제 재료 및 비용 절감
- 정밀한 도포로 용접 지점에서 재료 스퀴즈 아웃으로 인한 재작업 방지
- 스폿 용접과 함께 사용할 때 유독성 가스가 발생하지 않으며 공기 추출 시스템 불필요
- 접착제를 덜 사용하여 무게가 가벼워지고 CO2 배출량이 감소
스티치 비드 솔루션으로 최대 22%의 재료 절약 가능
잠재적인 재료 절감 효과는 엄청납니다. 예를 들어, 전면 도어 입구에 54개, 후면 도어 입구에 44개의 용접부가 있는 총 98개의 용접 스팟이 있는 일반적인 측면 패널 작업의 경우를 계산할 수 있습니다. 직경 3mm의 일반적인 연속 비드를 적용할 때 적용된 재료 부피는 총 38ccm입니다. 간격이 12mm인 스티치 비드를 적용하면, 용접 스팟당 최대 0.0848ccm의 재료를 절감할 수 있습니다. 98개의 용접 지점이 있는 경우 측면 패널당 8.3ccm을 절약할 수 있으며, 이는 22%의 재료 절약 효과입니다.
Material savings with stitch bead
재료 절감 가능성 - 스티치 비드 도포
| 계산 예시 | |
|---|---|
| 비드 직경 | 3mm |
| 접착제 간격 | 12mm |
| 스팟당 재료 절감: | 0.15cm * 0.15cm * 3.14 * 1.2cm = 0.0848ccm |
| 측면 패널당 재료 절감(용접 스팟 98개): | 98 * 0.0848ccm = 8.3ccm |
| 차체당 재료 절감: | 2 * 8.3ccm = 16.6ccm |
| 하루 재료 절감(차체 1,000대): | 16.6ccm * 1.355g/ccm = 22.5kg |
| 하루 비용 절감: | 22.5kg * 14€/kg = 315€(측면 패널만) |
| 연간 비용 절감: | 315€ * 225 = 70.875€(측면 패널만) |
스티치 비드 애플리케이션의 과제: 로봇 속도 및 유연성
하이브리드 접합 시 스티치 비드의 장점은 일반적인 연속 비드 작업과 비교할 때 매우 뛰어납니다. 그럼에도 불구하고 로봇 속도 및 도포 유연성과 관련된 중요한 어려움이 있습니다. 대량 생산 라인에는 최고 500mm/s 이상의 로봇 속도가 필요합니다. 동시에 자동차 형태는 더욱 복잡해집니다. 비드 및 간격 크기는 자유롭게 정의할 수 있어야 하며, 자동차 파트에 정확하고 안정적으로 도포해야 합니다. 그러나 로봇, 시스템 제어 및 어플리케이터 간의 전환 시간이 노즐을 여닫는 밸브 바늘의 반응을 지연시킵니다. 일반적인 애플리케이션 시스템은 바로 이 지점에서 한계에 도달합니다.
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
예: 로봇 속도 350 mm/s에서 필요한 전환 시간:
- 12mm 도포 또는 간격에서 34.2ms
- 10mm 도포 또는 간격에서 28.5ms
- 8mm 도포 또는 간격에서 22.8ms
로봇 컨트롤 티칭
많은 산업용 디스펜싱 시스템에서 스티치 비드는 로봇 컨트롤러를 통해 프로그래밍되어야 하며, 비드 길이와 간격 길이를 수동으로 입력해야 합니다. 전환 시간은 로봇 속도와 일치해야 하며, 그렇지 않으면 비드 길이와 간격이 mm 사양과 일치하지 않게 됩니다. 이 경우 프로그래밍에 많은 노력이 필요하므로 비용이 높아집니다.
시스템 컨트롤을 통한 실현
아트라스콥코 SCA 제품 라인의 최신 산업용 접착제 디스펜싱 시스템은 스티치 비드 애플리케이션을 위한 특수 소프트웨어를 제공합니다. 비드 및 간격 길이를 애플리케이션 제어 시스템에 직접 입력할 수 있습니다. 로봇 컨트롤은 "애플리케이터 열림" 신호로만 애플리케이션을 시작합니다. 컨트롤러는 지정된 비드 및 간격 길이와 로봇 속도에 따라 자동으로 밸브를 트리거합니다. 피드백은 위치 센서를 통해 수행되며 계산에 포함됩니다. 로봇 프로그래머는 도포 속도, 시작 신호 및 로봇 경로만 제어하면 됩니다. 애플리케이터의 다른 모든 신호는 애플리케이션 컨트롤 내에서 처리됩니다.
소프트웨어 기반 프로그래밍의 이점:
- 전환 시간 자동 결정
- 애플리케이터 밸브의 정확한 트리거
- 높은 유연성: 한 프로그램 내에서 최대 128개의 시퀀스(비드 및 간격)를 사용할 수 있습니다.
- 프로그래밍에 필요한 노력이 적고 작업자로 인한 고장 위험이 적음
사례: 고속 스티치 비드
아시아의 한 자동차 제조업체는 신차 플랫폼의 내부 프레임, 바닥 프레임, 센터 터널, 대시보드 및 휠 아치에 고강도 접착 본딩과 스폿 용접을 결합하기로 결정했습니다. 강성, 충돌 저항성 및 전반적인 주행 경험을 개선하는 것이 목표였습니다. 내부 조사 결과, 차체 하부에 최대 50m의 접착제를 사용하여 차량의 주행 거동이 크게 개선된 것으로 나타났습니다. 스티치 비드는 이 접합 과제에 가장 적합한 애플리케이션 패턴임이 입증되었습니다. 스티치 비드는 최적의 거리인 70미터를 초과하지 않으면서 차체 하부의 용접 스팟을 넓게 분포시킬 수 있습니다.
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
OEM의 요구 사항은 애플리케이션 품질과 공정 안정성을 저하시키지 않으면서 로봇 속도가 최소 500mm/s 이상이어야 한다는 것이었습니다. 이 고객을 위해 아트라스콥코는 고객 사양에 따라 안정적인 고속 공정을 보장하는 특수 애플리케이터를 개발했습니다. 이 솔루션은 더블 액션 실린더와 매우 빠르게 전환되는 에어 밸브가 장착된 공압식 애플리케이터입니다. 아트라스콥코는 니들 스트로크 속도를 높이기 위해 밸브 개구부를 재설계하고 확대했습니다. 노즐을 열고 닫을 때 공기가 더 빨리 빠져나갈 수 있습니다. 현재 이 아시아 OEM은 차체 공장 생산 라인에서 100대 이상의 아트라스콥코 시스템을 운영하고 있으며, 로봇 속도를 더욱 높이기 위해 아트라스콥코와 협력하고 있습니다.
요약: 스티치 비드 솔루션에 투자해야 하는 이유
스티치 비드는 특히 스폿 용접과 결합할 때 하이브리드 접합의 진정한 문제 해결사입니다. 최대 20%의 재료를 절감하면서 생산성, 안전 및 품질을 향상시키고 총소유비용을 절감하는 다른 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 그러나 로봇 속도는 도포 공정에서 과제가 될 수 있습니다. 업계의 높은 요구 사항을 고려할 때 많은 일반적인 디스펜싱 시스템은 한계에 도달합니다. 아트라스콥코는 500mm/s 이상의 로봇 속도를 안정적으로 수행할 수 있는 특수 고속 애플리케이터를 개발했습니다. 동시에 전용 소프트웨어는 프로그래밍 작업을 줄여줍니다.
