Ổn định nhiệt

Các dòng máy BA W06 và BA W08 của SW nằm trong số những máy gia công trung tâm nhanh nhất trên thị trường. Chúng có thể sản xuất các thành phần hợp kim nhôm có độ chính xác cao, chẳng hạn như các bộ phận máy bay và xe cộ, cũng như vỏ pin, trong thời gian rất ngắn. Các nguyên tắc thiết kế đã được kiểm chứng như kết cấu nguyên khối, "cụm ba trục" trong thiết kế hộp trong hộp hoặc giá đỡ đồ gá xoay để nạp và tháo phôi song song với thời gian gia công chính, tạo nền tảng cho thời gian chu kỳ ngắn nhất. Nhờ đó, SW có thể tăng độ cứng cáp của máy, đồng thời vẫn duy trì khối lượng tối thiểu và giảm thời gian dừng máy không tạo ra giá trị.

Thách thức: Lượng nhiệt đầu vào cao, khối lượng thấp

Việc định vị nhanh chóng theo cả ba trục được thực hiện nhờ các động cơ tuyến tính có tính động học cao. Tuy nhiên, điều này kéo theo một tác dụng phụ không mong muốn: phát sinh lượng nhiệt thải đáng kể, cần hệ thống tản nhiệt hiệu quả. "Với chúng tôi, việc cân bằng nhiệt hiệu quả rất quan trọng vì cụm ba trục được tối ưu hóa trọng lượng theo thiết kế hộp trong hộp, với cấu trúc hàn thành mỏng, chỉ có thể hấp thụ một lượng nhiệt nhỏ." Marcus Mixner, Trưởng bộ phận Phát triển tại SW, giải thích. "Nếu không có hệ thống kiểm soát nhiệt độ, công suất đầu ra động của động cơ tuyến tính sẽ nhanh chóng gây ra tình trạng biến dạng do nhiệt."

Giải pháp: Tản nhiệt thông qua rãnh dẫn hướng tuyến tính

Để liên tục tăng độ chính xác khi định vị, SW đã nỗ lực không ngừng trong nhiều năm qua nhằm cải thiện độ ổn định nhiệt thông qua mạch làm mát chính xác hiện có. "Chúng tôi xem độ chính xác về nhiệt chính là một lợi thế cạnh tranh quan trọng trong gia công chính xác." Mixner cho biết. "Sau những thử nghiệm và tối ưu hóa ban đầu với bàn trượt Z – bộ phận đi vào không gian làm việc – hiện tại chúng tôi đang tập trung vào việc kiểm soát nhiệt độ của thanh dẫn hướng trên trục chính thẳng đứng, nơi mang các bàn trượt X và Z."

Giải pháp mang tính quyết định cho việc triển khai giúp tiết kiệm chi phí lẫn không gian đến từ đối tác lâu năm về công nghệ truyền động tuyến tính là Bosch Rexroth: Hệ thống đường ray bù nhiệt (TCRS) được cấp bằng sáng chế, tích hợp chức năng kiểm soát nhiệt độ làm một tùy chọn trực tiếp vào hệ thống rãnh dẫn hướng ray con lăn hoặc ray cầu đã chọn. Nguyên tắc tuy đơn giản nhưng hiệu quả: Nếu chọn tùy chọn TCRS, mặt dưới của ray dẫn hướng sẽ có hai rãnh để lắp các ống tiêu chuẩn mà kết nối với mạch làm mát của máy. Việc tản nhiệt trực tiếp từ rãnh dẫn hướng tuyến tính giúp dễ dàng bù trừ các ảnh hưởng nhiệt, qua đó giảm biến động kích thước trong quá trình gia công, giảm tỷ lệ phế phẩm, tiết kiệm vật liệu và tiếp tục rút ngắn thời gian chu kỳ.

Số lượng sản phẩm đạt chuẩn trong các lô sản xuất nhỏ nhiều hơn.

Marcus Mixner cũng nhận thấy một lợi ích quan trọng đối với khách hàng trong việc rút ngắn thời gian sản xuất các sản phẩm đạt chuẩn: "Thị trường ngày càng có nhu cầu cao về máy móc sản xuất theo lô nhỏ. Vì vậy, chúng ta phải giữ cho các hằng số thời gian càng ngắn càng tốt." Tính ổn định nhiệt là yêu cầu thiết yếu đối với điều này. Dựa trên các dữ liệu đo lường thu thập được trong hơn hai năm, SW đã thành công trong việc phát triển một hệ thống kiểm soát nhiệt độ nước làm mát phức tạp, có khả năng hạ thấp nhiệt độ cực đại phát sinh trong quá trình vận hành ở tốc độ cao. Nhờ đó, tỷ lệ sản phẩm lỗi được giảm thiểu trong toàn bộ quy trình. "Kể từ khi ra mắt các máy gia công trung tâm BA W06 và BA W08, chúng tôi luôn nhận về những phản hồi tích cực từ thực tế vận hành." Mixner đưa tin.

Đổi mới liên tục

Với giải pháp kiểm soát nhiệt độ tích hợp, SW một lần nữa chứng minh khả năng đáp ứng liên tục các yêu cầu thay đổi của thị trường. Việc hợp tác với Bosch Rexroth đã đóng một vai trò quan trọng ở khía cạnh này trong quá khứ, với một ví dụ điển hình là việc ra mắt hệ thống rãnh dẫn hướng ray con lăn RSHP. Các ổ trượt cầu của hệ thống này truyền dần lực lên các phần tử lăn thông qua vùng chạy rà được cấp bằng sáng chế, cho phép chuyển động có độ xung thấp. Kết hợp với ray dẫn hướng TCRS mới, khách hàng của SW sẽ một lần nữa được hưởng lợi từ sự gia tăng về chất lượng và hiệu suất.

Đối với Mixner, tùy chọn kiểm soát nhiệt độ linh hoạt vẫn còn nhiều tiềm năng: Mixner tiết lộ: "Chúng tôi hiện đang nghiên cứu thêm các ứng dụng khác". "Bên cạnh đó, chúng tôi còn đánh giá cao tư vấn cá nhân và chuyên môn của Bosch Rexroth trong lĩnh vực máy công cụ và tự động hóa." Còn về những vấn đề khác, Mixner quan tâm đến khả năng tích hợp chức năng thứ ba là đo lường vào ray dẫn hướng mà không làm phát sinh thêm không gian. Bosch Rexroth đem đến hệ thống đo lường tích hợp IMS cho mục đích này.

“Đặc biệt trong bối cảnh thị trường hiện nay, các giải pháp đổi mới và các đối tác giàu kinh nghiệm như Bosch Rexroth đóng vai trò vô cùng quan trọng nhằm duy trì khả năng cạnh tranh cả về mặt kỹ thuật và kinh tế.” - theo Mixner. "Nhờ sự hợp tác cởi mở và hiệu quả đã được kiểm chứng, chúng tôi đã thành công trong việc tăng gấp đôi độ chính xác nhiệt so với các máy móc trước đây, nhờ đó, thiết lập các tiêu chuẩn mới trên phạm vi quốc tế."