Obróbka plastyczna blach jest procesem, a dokładniej mówiąc – szeregiem procesów, które mają na celu trwałą zmianę kształtu, wymiaru i struktury blachy w wyniku nacisku powodującego przekroczenie określonej dla danego rodzaju blachy granicy plastyczności. Jest to obecnie dość popularna metoda nadawania określonych kształtów i poprawiania właściwości mechanicznych materiału przy stosunkowo niskich kosztach jednostkowych.

 

Różne cele, wiele procesów

Proces formowania blach obejmuje takie czynności jak walcowanie, zaginanie, wyoblanie, żłobienie, tłoczenie i wykrawanie.

Do końca lat 80. przeważały w tych procesach maszyny konwencjonalne. Szczęśliwi ci, którzy pracowali na zaginarkach oraz walcarkach posiadających sterowanie NC – mówi Agnieszka Wolicka, właścicielka firmy Wolsen. I dodaje, że dzisiejszy rynek wymusił na producentach wyposażanie maszyn w coraz to nowsze, szybsze i bardziej intuicyjne sterowanie CNC połączone z robotyzacją: – Ma to doskonałe odniesienie w przyspieszaniu procesów produkcyjnych, poprawianiu powtarzalności i dokładności, pozwala też na generowanie oszczędności w obszarze zatrudnianego personelu.

Rozwój maszyn do obróbki blach zmierza obecnie w kierunku zwiększania prędkości i wydajności ich pracy przy jednoczesnym zachowaniu szerokiego wachlarza możliwości obróbczych.

Producenci maszyn pod wpływem powszechnej tendencji do automatyzacji oferują maszyny umożliwiające współpracę z manipulatorami lub robotami przemysłowymi, jak również dedykowane rozwiązania w postaci automatycznych gniazd lub linii produkcyjnych – Marcin Jurasz, prezes zarządu TFM

Maszyny takie pozwalają zarówno na pracę w wielkoseryjnej produkcji stosunkowo prostych detali, jak i na w miarę szybkie przezbrojenie i dostosowanie do jednostkowej produkcji skomplikowanych elementów. Są to istotne cechy, na które uwagę zwraca wielu naszych klientów – wyjaśnia Marcin Jurasz, prezes zarządu TFM.

 

Prasy dominują

Obróbki plastycznej blach można dokonać przy użyciu bardzo różnorodnych maszyn, jakie są dziś dostępne na rynku. Wybór konkretnego urządzenia zależy m.in. od tego, jakie konkretnie elementy będą podlegać obróbce, jaki efekt ma zostać osiągnięty i jaka precyzja będzie wymagana od maszyny. Bardzo często w procesach obróbczych wykorzystuje się wszelkiego rodzaju prasy, w tym przede wszystkim prasy krawędziowe sterowane komputerowo (CNC). Dzięki użytemu oprogramowaniu zapewniają one wysoką precyzję i powtarzalność procesu gięcia. Ponadto na rynku dostępne są też prasy hydrauliczne, mimośrodowe oraz – najmniej skomplikowane – prasy ręczne.

Wśród maszyn przemysłowych wykorzystywanych do obróbki blach znajdują się też m.in. zwijarki, szlifierki taśmowe, wyoblarki, wykrawarki, nożyce gilotynowe, wycinarki (w tym laserowe) do blach czy wreszcie najbardziej uniwersalne maszyny wielofunkcyjne. Wszystkie one znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, szczególne zapotrzebowanie widać jednak w sektorach górniczym, energetycznym, motoryzacyjnym, budowy maszyn i przy tworzeniu platform wiatrowych. Tam ich wykorzystanie przewyższa średnią.

 

Automatyzacja i cyfryzacja

Choć rodzaj maszyn stosowanych do zmiany kształtu i wymiaru blach generalnie nie podlega większym zmianom, to już używana w nich technologia często diametralnie się różni. Ponadto coraz częściej tego typu maszyny stanowią jeden z integralnych elementów większego układu produkcyjnego i muszą współdziałać z innymi urządzeniami.

W obecnej chwili przy okazji rozwoju maszyn główny nacisk kładzie się na możliwość korzystania z szeroko rozumianych systemów informatycznych, jak również na tworzenie rozwiązań, dzięki którym proste operacje, do tej pory wykonywane przez człowieka (manipulacje, obróbka krawędzi itd.), mogą być przejmowane przez maszyny – tłumaczy Wojciech Chudy z Boschert Polska. – Coraz częściej oferowana jest możliwość integracji oprogramowania maszyny z istniejącymi już systemami IT. Celem tego typu działania jest tworzenie wspólnej platformy, gdzie klient może w pełni kontrolować proces produkcyjny.

Dlatego już niemal wszyscy producenci oferują kompletne systemy produkcji zautomatyzowanej bądź też maszyny przygotowane do zautomatyzowania i zrobotyzowania przez zewnętrznego integratora.

Ważna jest intuicyjna obsługa maszyn. Nowoczesne sterowniki muszą posiadać przyjazny interfejs HMI, który daje łatwy i szybki dostęp do wszystkich funkcjonalności maszyny – Paweł Janas, general director HACO FAT

Dla przykładu wykrawarka HACO z serii Q5 standardowo wyposażona jest w moduł umożliwiający połączenie maszyny z robotem lub systemem automatycznego załadunku blachy – opowiada Paweł Janas, general director HACO FAT. Zwraca też uwagę, że niezmiennie ważny jest aspekt bezpieczeństwa. Wymaga się, aby systemy bezpieczeństwa maszyn były jak najbardziej niezawodne, a czas reakcji i zatrzymania ich ruchu możliwie najkrótszy. Kolejnym ważnym elementem jest intuicyjna obsługa maszyn. Nowoczesne sterowniki muszą mieć przyjazny panel HMI, który daje łatwy i szybki dostęp do wszystkich funkcjonalności maszyny.

Przykładowo obsługa najnowszego sterownika pras krawędziowych HACO FastBEND-2D bardziej przypomina obsługę aplikacji na tablecie czy telefonie niż konwencjonalne sterowanie prasą krawędziową – dodaje Paweł Janas.

 

W kierunku maszyn 4.0

Dynamiczny postęp w rozwoju nowych technologii, jakiego jesteśmy świadkami, widoczny we wszystkich branżach produkcyjnych, nie tylko zmienia podejście do konstruowania maszyn, ale też, przede wszystkim, otwiera zupełnie nowe możliwości, jeśli chodzi o procesy produkcyjne i całe otoczenie w fabryce – możliwości prowadzące do urzeczywistnienia idei czwartej rewolucji przemysłowej. Naturalnym podejściem użytkowników maszyn staje się całościowe zarządzanie konkretnym procesem produkcyjnym i przepływem informacji między maszynami. Firmy duże i małe szukają możliwości zwiększenia efektywności swoich maszyn przy jednoczesnym zachowaniu czasu produkcji. Stąd tak istotne jest znalezienie systemu, który pozwoli na kompleksową realizację zlecenia.

Adam Świątkowski, area sales manager w LVD-Polska, wyjaśnia, że tworząc środowisko oprogramowania CADMAN, jego firma w pełnym zakresie wykorzystuje możliwości realizacji produkcji: od projektu poprzez wykonanie po przygotowanie do wysyłki. Użytkownicy doceniają potencjał i łatwość obsługi oprogramowania, które jak najbardziej odpowiada koncepcji Przemysłu 4.0. – Połączenie sterowników takich maszyn jak laser, wykrawarka, prasa krawędziowa z oprogramowaniem CADMAN jest rozwiązaniem bardzo zaawansowanym i pozwala na ciągły rozwój firm i przedsiębiorstw – wyjaśnia Adam Świątkowski.

Klienci od maszyn oczekują nie tylko wydajności, ale też opcji ułatwiających pracę operatorów na wycinarce laserowej oraz niskich kosztów serwisowych – Marek Czarnecki, szef działu handlowego Eagle

O potrzebie stosowania oprogramowania, które pozwoliłoby obsługiwać jednocześnie kilka różnych maszyn, mówi również Marek Czarnecki, szef działu handlowego Eagle. Według niego klienci poszukują wprawdzie maszyn niezawodnych, wydajnych, przyjaznych w obsłudze i wyposażonych w systemy automatyzacji bądź magazynowania blach, jednak coraz częściej zwracają też uwagę na software: – Korzystając z naszego oprogramowania eSoft, można delegować pracę na inne maszyny, prasy krawędziowe, wycinarki plazmowe, wodne, wykrawarki, wycinarki laserowe także innych producentów – tłumaczy.

 

Produkcja wielkoseryjna czy małoseryjna

Zmiany w funkcjonalności maszyn do obróbki blachy pozwalają także na większą personalizację wytwarzania produktów, zgodnie z potrzebami klientów, przy utrzymaniu kosztów procesu na określonym poziomie. Dlatego też coraz bardziej zaciera się podział na produkcję wielko- i małoseryjną – choć wciąż taki istnieje.

Według Marcina Jurasza, prezesa zarządu TFM, do wielkoseryjnej produkcji detali o umiarkowanej wadze i wielkości najlepiej nadają się centra gięcia z automatyczną wymianą narzędzi, które pozwalają na szybkie i powtarzalne wykonywanie nawet najbardziej skomplikowanych detali w cyklu automatycznym, bez ingerencji operatora. Z kolei do dużych i ciężkich elementów konieczne może być zastosowanie dedykowanych rozwiązań opracowanych dokładnie na potrzeby danego projektu.

Na wycinarkach laserowych wytniemy blachy do grubości maks. 15–20 mm, w zależności od mocy źródła. Natomiast tam, gdzie kończą się możliwości lasera, idealnym uzupełnieniem jest waterjet – Przemysław Kimla, prezes zarządu firmy Kimla

Na rolę laserów do obróbki wielkoseryjnej zwraca uwagę Przemysław Kimla, prezes zarządu firmy Kimla: – Jeszcze niedawno konkurowały z nimi wykrawarki młoteczkowe czy prasy rewolwerowe. To rozwiązania, które wycinają mechanicznie, jednak jest duża trudność w zaprojektowaniu detali, które mają duże ograniczenia technologiczne kształtów, które musimy dopasować do posiadanego zestawu narzędzi, matryc i stempli. Wycinarki laserowe nie mają tych ograniczeń, można nimi wycinać pojedyncze elementy w dowolnych niemalże kształtach i liczbach.

Kiedy na rynek weszły lasery światłowodowe, okazało się, że wycinają szybciej i taniej niż wycinarki młoteczkowe i rewolwerowe, dlatego też te ostatnie powoli odchodzą do lamusa. Technologia cięcia w wykrawarkach mechanicznych nie ulegnie jednak całkowitemu zapomnieniu, ponieważ wciąż są nisze, w których sprawdzają się ona lepiej niż lasery, np. w obróbce elementów przetłoczeń lub wentylacyjnych elementów przetłaczanych.

Przy konstruowaniu prototypów oraz detali wzorcowych nadal lepiej sprawdzają się maszyny konwencjonalne, pozwalające na stworzenie modelu zgodnie z projektem przez inżynierów niemających wcześniej styczności z maszynami CNC – tłumaczy Agnieszka Wolicka, właścicielka firmy Wolsen. – Jednak po uzyskaniu odpowiedniego kształtu wielkoseryjny proces produkcyjny musi zostać przeniesiony na maszyny szybkie i wysokowydajne w celu sprostania wymaganiom dzisiejszego rynku, jeżeli chodzi o dokładność i terminowość wykonania.

 

Szeroka oferta rynku

Duża konkurencja na naszym rynku maszyn do obróbki blach dobrze wpływa na jego rozwój. O klientów rywalizują rodzimi producenci (np. Kimla, TFM czy Eagle) z zagranicznymi (np. LVD, Haven i Trumpf), którzy mają u nas swoje oddziały. Część rynku należy też do lokalnych dystrybutorów, którzy portfolio często obejmuje maszyny wielu producentów – np. DIG Świtała oferuje maszyny włoskich firm Omcca, Costa Levigarici czy Startechnology, Pol-Sver sprzedaje u nas marki Durmazlar, Wemo i Dirinler, a Tomaco-Intro dystrybuuje na polskim rynku maszyny takich producentów jak Vartek, Hymson czy Sacform.

Z rozwoju nowoczesnych technologii korzystają także producenci oprogramowania do maszyn obróbczych. Na przykład firma Lantek oferuje wydajne i dokładne narzędzia do szybkiego ofertowania oraz monitorowania zapasów materiałowych, a także sprawnego, całkowicie automatycznego nestingu. Pozwala to na przejście do produkcji bardziej inteligentnej, sterowanej i ściśle kontrolowanej.