Ciao a tutti, veniamo al sodo: se lavorate con stampi per presse a spirale, sapete che una taglia non va mai bene per tutti quando si tratta di spessore della bobina. Che tu stia stampando rame sottile da 0,1 mm per statori minuscoli o una lega più spessa da 2 mm per componenti pesanti, le impostazioni non corrispondenti degli utensili portano a bobine sprecate, parti difettose e scadenze non rispettate. In qualità di fornitore di stampi per presse per coil, affrontiamo questo preciso problema ogni singolo giorno, quindi oggi analizzerò le mosse pratiche e supportate dalla scienza che abbiamo testato e perfezionato in oltre 10 anni per gestire diversi spessori di coil come un professionista.
Innanzitutto, iniziamo con le nozioni di base che la maggior parte delle persone tralascia: perché lo spessore della bobina è importante anche per gli stampi per pressa. Lo spessore della bobina non è solo un numero stampato sulla confezione: piccole variazioni (anche 0,05 mm) compromettono l'allineamento dell'utensile, la forza di pressione e il flusso del materiale. Ad esempio, una bobina sottile destinata agli statori di motori a bassa tensione si accartoccerà se si utilizza lo stesso spazio che utilizzeresti per una bobina spessa per la generazione di energia. Ecco perché prendere aStampo per pressa a spiralecostruito con componenti principali regolabili non è negoziabile. Gli stampi generici potrebbero funzionare una volta, ma sono un disastro quando si passa da uno spessore all'altro.
Entriamo nel passaggio 1: convalida della bobina pre-processo, e intendo una convalida reale, non solo uno sguardo alla scheda tecnica. Ecco cosa insegniamo ai nostri clienti: quando arriva una spedizione di bobine, prelevare 10 campioni casuali (salta i bordi: spesso vengono allungati durante la spedizione) e misurare lo spessore in 5 punti ciascuno con un micrometro digitale (precisione fino a 0,001 mm). Perché? Perché ho visto un lotto etichettato come 1,0 mm in realtà varia da 0,97 mm a 1,03 mm e se imposti i tuoi utensili su una media, otterrai degli scarti. Ad esempio, l'anno scorso un piccolo negozio di ricambi automobilistici ci ha detto che i suoi stampi per le cave dello statore stavano strappando le bobine: si è scoperto che il loro fornitore di bobine aveva uno spessore incoerente e non lo avevano misurato. Una volta iniziata la convalida, il tasso di rifiuto è sceso del 22%. Se lavori specificamente con gli statori, questo è estremamente critico, quindi assicurati che il tuoStampo per slot statoreha una regolazione di precisione che corrisponde a questi spessori misurati, non solo al numero della scatola.
Il prossimo passo: la regolazione degli utensili non consiste semplicemente nel "girare una vite". È qui che così tante persone sbagliano. Quando si cambia lo spessore della bobina, non è possibile semplicemente modificare la forza di stampa e farla finita. Usiamo un esempio reale tratto da un cliente di stampaggio dei metalli che supportiamo: passavano da bobine di alluminio da 0,8 mm a 1,5 mm nel loro processo di formatura delle bobine. Innanzitutto, li abbiamo guidati attraverso la regolazione dello spazio: il gioco tra punzone e matrice dovrebbe essere pari al 5-8% dello spessore della bobina per i metalli teneri (rame, alluminio) e all'8-12% per le leghe più dure (acciaio). Per la bobina da 0,8 mm, avevano uno spazio di 0,056 mm (7%—buono), ma quando sono passati a 1,5 mm, hanno mantenuto quel numero, provocando l'attaccamento e la rottura della bobina. Una volta regolato il gioco a 0,105 mm (7% di 1,5 mm), la metà dei problemi è stata risolta. Inoltre, se lavori con barre dello statore, ilStampo per formatura barra statorenecessita di regolatori segmentati per le matrici di piegatura, non di una singola piastra fissa, consentendo di mettere a punto ciascun segmento per adattarlo alle variazioni di spessore lungo la lunghezza della bobina. Suggerimento da professionista: contrassegna le viti di regolazione del tuo strumento con una scala di riferimento in modo da non dover ricalibrare da zero ogni volta: risparmia 15 minuti per configurazione.
Poi c'è la regolazione della forza di stampa, e non si tratta solo di aumentare il PSI. Troppa forza su una bobina sottile e otterrai “estrusione”: materiale che viene schiacciato fuori dall'interstizio dello stampo. Troppa poca forza su una bobina spessa e avrai forme incomplete, come una fessura dello statore che non trattiene correttamente il filo. Utilizziamo una formula semplice per le bobine morbide non ferrose: Forza (in tonnellate) = (Area del modulo in mm²) x (Resistenza alla trazione della bobina in MPa) x (Spessore in mm) / 10.000. Per l'acciaio, moltiplicare quel numero per 1,2. Ma ecco il problema: devi ancora testare una piccola tiratura. Il mese scorso, un cliente ha provato questa formula per una bobina di rame da 1,2 mm e ha utilizzato esattamente la forza calcolata, ma le sue parti presentavano ancora leggere grinze perché utilizzavano una vecchia pressa con una velocità della slitta incoerente. Abbiamo suggerito di rallentare la ram da 50 SPM (colpi al minuto) a 30 SPM, e questo ha risolto il problema. Le bobine spesse necessitano di velocità del pistone inferiori per consentire al materiale di fluire in modo uniforme; le bobine sottili possono gestire un SPM più elevato per mantenere la produzione in movimento. Se stai utilizzando aStampo per pressa a spiralecon i controlli programmabili, puoi salvare queste impostazioni di forza e velocità per ogni spessore, senza più indovinare la prossima volta.
Aspetta, che dire delle variazioni del materiale della bobina che derivano dallo spessore? Una bobina di rame da 1,0 mm del fornitore A è più morbida di una bobina di rame da 1,0 mm del fornitore B, quindi anche se lo spessore è lo stesso, le impostazioni devono cambiare. Ecco perché il nostroStampo per la formazione di bobinedispone di set di inserti a cambio rapido: si sostituiscono gli inserti del punzone e della matrice invece di ricalibrare l'intero utensile quando si cambiano i materiali, risparmiando ore durante il cambio. Avevamo un cliente che passava tutto il giorno dalle bobine in rame a quelle in alluminio e, prima di ricevere i nostri stampi, passava 2 ore a ricalibrare ogni volta. Ora trascorrono 10 minuti scambiando gli inserti e regolando leggermente lo spazio, quindi la loro produzione giornaliera è aumentata del 18%.
Un altro dettaglio spesso trascurato: la lubrificazione delle strisce. Le bobine più spesse necessitano di più lubrificante per ridurre l'attrito durante la formatura, altrimenti il materiale si strapperà mentre viene spinto attraverso lo stampo. Le bobine sottili necessitano di meno lubrificante perché una quantità eccessiva causerebbe uno slittamento nella pressa, con conseguenti parti disallineate. Diciamo ai nostri clienti di utilizzare un olio sintetico leggero per bobine inferiori a 1 mm e un lubrificante epossidato per impieghi gravosi per bobine superiori a 1,5 mm. Lo scorso trimestre, un produttore di motori ci ha chiamato dicendoci che la formazione delle barre dello statore lasciava graffi sulle barre di rame spesse da 2 mm: si è scoperto che stavano utilizzando lo stesso lubrificante leggero che usavano per bobine sottili da 0,5 mm. Lubrificante cambiato, niente più graffi.
Ora, quando si gestiscono differenze di spessore estreme, come passare da bobine da 0,2 mm a 2,0 mm, è qui che gli stampi generici falliscono duramente. Abbiamo visto clienti provare a utilizzare uno stampo unico per questa gamma e finire con un tasso di scarto del 40%. La soluzione qui è l'utensileria modulare. Ad esempio, il nostroStampo per slot statoreutilizza inserti modulari e tensione della molla regolabile, quindi puoi impostarlo per bobine sottili da 0,2 mm utilizzando molle a bassa tensione e piccoli inserti, quindi aumentare la tensione e passare a inserti spessi per bobine da 2,0 mm. In questo modo non sono necessari due stampi separati per ogni spessore: basta uno stampo che si adatta. Avevamo un cliente che aveva 3 diversi stampi per slot statore per spessori di 0,5 mm, 1,0 mm e 2,0 mm, occupando spazio e costando di più. Dopo essere passati al nostro stampo modulare, si sono consolidati in uno solo, risparmiando 12.000 dollari sui costi degli utensili e riducendo i tempi di configurazione del 70%.
Inoltre, non saltare i test post-configurazione. Prima di eseguire un lotto completo, esegui un test di 10 parti e misura le dimensioni critiche di ciascuna parte (come la larghezza della fessura per gli statori, il raggio di piegatura per le barre). Se una parte è difettosa, non limitarti a modificare la forza: controlla prima lo spazio tra gli stampi, perché questo è il colpevole più comune. Una volta abbiamo avuto un cliente che ha cambiato gli spessori, ha regolato la forza e ha ottenuto comunque parti difettose, solo per rendersi conto che lo stampo era leggermente disallineato dopo l'ultima configurazione. Un rapido controllo dell'allineamento lo ha risolto in 2 minuti invece di un'altra ora di forza.
Parliamo degli errori più comuni che vediamo continuamente: 1) Ignorare la qualità dei bordi della bobina: bordi scadenti causano errori di alimentazione, soprattutto con bobine sottili. Suggeriamo di eseguire una piccola passata di rifinitura all'inizio di ogni lavoro se i bordi appaiono irregolari. 2) Dimenticare di sostituire le matrici usurate: anche una piccola tacca nella matrice causerà forme incoerenti tra gli spessori. Diciamo ai clienti di eseguire un'ispezione dello stampo ogni 50.000 cicli. 3) Non documentare le impostazioni: quando trovi lo spazio, la forza e la velocità perfetti per uno spessore e un materiale specifico della bobina, annotalo (o salvalo nel controller dello stampo) in modo da non dover reinventare la ruota la prossima volta.
Se hai a che fare con spessori di bobina variabili e la tua configurazione attuale ti costa tempo e denaro, non sei il solo. La buona notizia è che i moderni stampi modulari per presse a spirale e gli strumenti di regolazione di precisione rendono questo processo più semplice rispetto a 10 anni fa. Abbiamo lavorato con qualsiasi cosa, dalle piccole officine ai grandi produttori automobilistici e aerospaziali, fino a realizzare utensili su misura in grado di gestire ogni gamma di spessori che vengono utilizzati. Se hai bisogno di unStampo per pressa a spirale,Stampo per la formazione di bobine,Stampo per slot statore, OStampo per formatura barra statorecostruiti per le vostre specifiche esigenze di spessore, siamo qui per aiutarvi a ridurre gli scarti, accelerare i cambi di produzione e aumentare i vostri profitti. Contatta il nostro team per discutere esattamente le tue esigenze: saremo felici di guidarti attraverso ciò che funziona meglio per le tue operazioni.
Riferimenti:
- Tecnologia degli stampi per stampaggio: aggiustamenti per lo spessore variabile del pezzo (Society of Manufacturing Engineers, 2021)
- Migliori pratiche per la formatura dei materiali delle bobine per i componenti dei motori elettrici (Transazioni IEEE sulle applicazioni industriali, 2022)
- Utensili modulari per operazioni di stampa flessibili (Journal of Manufacturing Processes, 2020)
- Strategie di lubrificazione per la formatura di metalli sottili (Rivista Metal Stamping, 2023)
