Nowe tworzywo zapewnia jakościowy skok w dziedzinie układów zaworów

„Trwałe i niewielkie elementy pneumatyczne mają coraz większe znaczenie w branży nauk przyrodniczych”, mówi Daniel Gebert, odpowiedzialny za zarządzanie jakością w firmie Aventics GmbH w Laatzen. „Branża medyczna coraz częściej potrzebuje rozwiązań do zastosowań niskociśnieniowych o wysokim stopniu integracji elektrycznej i funkcjonalnej”, dodaje. Jako przykład bogatego portfolio produktów firmy opisuje system zaworów urządzeń do dializy: „Elementy tego typu łączą precyzję i najwyższą niezawodność. Nieustannie podnosimy jakość naszych produktów”.

Zmiana tworzywa doprowadziła do występowania przypadków poluzowanych śrub

W toku nieustannego rozwoju swoich produktów firma Aventics podjęła decyzję o zastosowaniu nowego rodzaju tworzywa do produkcji płytek podstawowych układu. Jednak w fazie poprzedzającej produkcję seryjną dochodziło często do zrywania gwintów przez śruby. Daniel Gebert zainicjował program mający na celu rozwiązanie problemu; zespół inżynierów dokładnie przyjrzał się zastosowaniu i wkrótce ustalił przyczynę problemu. Proste wkrętarki pneumatyczne zwyczajnie nie nadawały się do obsługi nowego materiału płytki bazowej. Na skutek swojej budowy narzędzia tego typu mogą być wyłącznie stosowane do dokręcania śrub stałym momentem oraz ze stałą prędkością. „Ze względu na bezwładność narzędzia gwinty były po prostu zrywane podczas dokręcania wkrętów samogwintujących” — wyjaśnia Gebert. Mimo że nowe tworzywo ma lepsze właściwości chemiczne, jest też bardziej wrażliwe. Stosowany wcześniej podzespół z tworzywa miał większą grubość, był wytrzymalszy i mocniejszy, dzięki czemu nie ulegał uszkodzeniu nawet podczas częstego przekraczania niezwykle niskiej wartości momentu dokręcania, wynoszącej 18 cNm (= 18 setnych niutonometra lub 0,18 Nm). Zastosowanie nowego materiału stało się dla firmy Aventics impulsem do ponownego przeanalizowania układów dokręcających, które do tej pory stosowano, pod kątem zapewnienia bezpieczeństwa procesu montażu.

Zaawansowana technologia dokręcania dostosowana do tworzywa

Chociaż samogwintujące wkręty o średnicy 0,93 mm mają tylko cztery i pół obrotu gwintu, wrzeciono MicroTorque typu SWF41-50-HM4 zapewnia trzyetapowy proces dokręcania na tym bardzo krótkim dystansie. Daniel Gebert opisuje proces szczegółowo: „Na początku cyklu dokręcania wkładka wkrętaka obraca się z niższą prędkością, co umożliwia włożenie narzędzia do łba śruby Torx-T2. Po zakończeniu etapu wkładania, system przechodzi w tryb kąta obrotu i śruba jest dokręcana z prędkością 500 obr./min, aż do momentu zetknięcia głowicy z powierzchnią materiału. Po osiągnięciu tego punktu prędkość wrzeciona spada znacząco do 210 obr./min i śruba jest dokręcana ostatecznym momentem 18 centyniutonometrów na etapie kontroli dokręcenia”. Prędkość obrotową można ściśle kontrolować na każdym etapie, w związku czym system MicroTorque można dostosować do różnych zastosowań. Sygnały akustyczne i optyczne na wkrętaku i sterowniku zapewniają operatorowi stały wgląd w wyniki montażu. Do końca jesieni system został wykorzystany podczas 80 000 cykli montażu, nie wykazując żadnych problemów.

Uważne pilnowanie jakości dzięki dokładnym ścieżkom dokręcania

Nowy system firmy Atlas Copco ma jeszcze większe możliwości, podkreśla Gebert: „Kontroler MicroTorque jest niezwykle kompaktowy, a jego funkcje graficzne są po prostu fantastyczne. Trzeba tylko podłączyć zwykły komputer, a kontroler pozwala na drukowanie szczegółowych krzywych i planów dokręcania”. Wizualizacja jest przejrzysta i jednoznaczna. Dzięki analizie planów dokręcania firma Aventics może teraz interpretować operacje dokręcania znacznie bardziej szczegółowo i określać, co dzieje się na każdym etapie procesu. „To było po prostu niemożliwe w przypadku narzędzi pneumatycznych”.

Ścieżki dokręcania wskazują jakość dostarczanych podzespołów

Operatorzy doceniają korzyści ergonomicznej konstrukcji

Autor: Heiko Wenke