Tecnologia in fase densa e precisione del robot

Anodizzazione, verniciatura a immersione catodica o verniciatura a polvere, sin dalla sua fondazione nel 2006, WELCO GmbH& Co. KG in Germania si è dedicata interamente alla "finitura superficiale nella qualità del design". Famose case automobilistiche e motociclistiche tedesche sono tra i suoi clienti soddisfatti.

Le richieste di questi clienti sono elevate, non solo in termini di qualità e aspetto della superficie finita, ma anche per quanto riguarda i "fattori morbidi" come prestazioni di consegna, affidabilità, flessibilità ed economia. "Siamo molto più di un banco di lavoro esteso per i nostri clienti", così l'amministratore delegato di WELCO Richard Nuber descrive il rapporto con i suoi clienti.

"Siamo regolarmente coinvolti nella pianificazione della produzione in una fase iniziale, sviluppiamo soluzioni individuali e poi le implementiamo. L'attenzione non è tanto su innovazioni rivoluzionarie, quanto piuttosto su fasi di ottimizzazione mirate lungo la catena di processo, che si traducono in miglioramenti sia tecnici che economici per i componenti e i loro metodi di produzione".

Il successo di tali sforzi può quindi essere verificato anche nello stabilimento dell'azienda. Il versatile fornitore è certificato QM secondo la più alta classe di prestazioni europea ISO/TS 16949:2016 e offre test meccanici, chimici e sui cambiamenti climatici, che sono importanti per i veicoli internazionali Industria delle costruzioni.

Per la verniciatura a polvere, WELCO si è affidata al lavoro manuale e alla tecnologia Venturi fino al 2015. "Per ottenere una verniciatura decente la qualità era elevata in ogni aspetto", ricorda Nuber. "Abbiamo spruzzato per rifiuti e abbiamo avuto bisogno di due minuti o più per rivestire pezzi complessi. Circa il 13% delle parti doveva ancora essere sottoposto a ritocco successivo." Anche in seguito, gli spessori del film hanno oscillato notevolmente da un verniciatore all'altro. C'erano costi elevati per la manutenzione del sistema, parti soggette a usura, riparazioni e Tempo di fermo macchina.

"È stato Transparente che solo un processo automatizzato di verniciatura a polvere poteva ottimizzare la qualità e ridurre lo sforzo a un livello accettabile. Per noi erano importanti tre obiettivi: un'elevata qualità della verniciatura a polvere, la gestione automatica dell'usura e dei pezzi di ricambio e l'efficienza economica", continua il Sig. Nuber. Dopo la ricerca, il signor Nuber è venuto a conoscenza della tecnologia della fase densa di Nordson. Al fine di Test questa tecnologia per la propria applicazione, il team WELCO ha accettato volentieri l'offerta del pioniere della fase densa Nordson di eseguire i test iniziali nel loro laboratorio Test a Erkrath.

"Abbiamo testato le nostre parti con le pistole manuali per verniciatura a polvere Encore® HD e l'applicazione stessa ci ha immediatamente convinto che un processo poteva essere controllato in modo completo e sicuro con pochissima spruzzatura eccessiva a un'elevata profondità di penetrazione della polvere. Tuttavia, i reciprocatori convenzionali non erano Aghi flessibili sufficienti per le nostre parti complesse. Per un alto grado di automazione, abbiamo dovuto pensare ai robot." Industria automobilistica e gli esterni delle moto sono esposti a condizioni estreme per un lungo periodo di tempo a causa di calore, freddo, umidità, pietrisco, sale stradale, radiazioni UV e molto altro.

Allo stesso tempo, nessun altro settore ha requisiti così elevati per l'aspetto e la sensazione delle superfici come i produttori di automobili e motocicli. Le parti in lamiera e plastica visivamente attraenti di questi nascondono forme complesse. Dal 2016, dopo molti anni di verniciatura manuale a polvere, la finitura superficiale WELCO, in Germania, si affida all'innovativa combinazione di verniciatura robotizzata e tecnologia a fase densa.

"Questo è stato anche un nuovo entusiasmante compito per noi", afferma Jörg Zimmerhackel, Project Manager dello stabilimento WELCO (direttore generale di CS Oberflächentechnik e rappresentante della Germania meridionale di Nordson). "Abbiamo deciso di sviluppare una soluzione completamente individuale per WELCO e ci siamo aggiudicati l'appalto". Anche la configurazione della cabina di cambio colore rapido ColorMax® si è rivelata un compito difficile. "La superficie disponibile per lo stand era di soli 20 mq.

Doveva esserci abbastanza spazio per i due robot e i loro movimenti. L'altezza di 2,50 m senza sottostruttura non poteva essere superata", come il Sig. Zimmerhackel descrive le sfide della fase di pianificazione e Industria delle costruzioni. "Inoltre, è stato necessario prevedere ulteriori aperture nello stand per l'accessibilità dei robot. Ciò ha reso difficile creare un flusso d'aria delicato e uniforme nella cabina, ma siamo stati in grado di creare una soluzione con successo".

La cabina è stata progettata secondo il Specifiche tecniche del cliente e le dimensioni sono state trasmesse al produttore di robot, che ha simulato ampiamente la mobilità dei due robot compatti e sfalsati a 7 assi. Solo dopo è iniziata la Industria delle costruzioni della cabina di verniciatura a polvere. "Le cabine ColorMax che vengono modificate in questo modo per soddisfare i requisiti specifici del cliente ricevono il suffisso "E" per Engineered", spiega Zimmerhackel. "Questo è progettato per parti fino a 1.200 x 600 x 600 mm ed è dotato di componenti standard della cabina ColorMax3".

Il pavimento e i lati della cabina sono stati realizzati con pannelli verniciati in polvere repellente e il leggero overspray sul pavimento viene rimosso direttamente dal sistema AirWash. Ciascuno dei due robot è dotato di una pistola automatica Encore HD per l'applicazione della polvere stessa. I robot vengono programmati in modo rapido e semplice in un processo punto a punto.

Da quasi quattro anni, il sistema completamente automatico riveste componenti in alluminio, acciaio e magnesio con grande precisione e affidabilità in tre turni presso WELCO. "L'interazione tra tecnologia robotica e tecnologia a fase densa è stata dimostrata con un controllo del processo al 100%". "Il previsto miglioramento della qualità è stato raggiunto in tutti gli aspetti."

Lo specialista del rivestimento attribuisce questo alla copertura uniforme e uniforme della polvere su parti dalla forma strana. Ciò è ottenuto dalla soffice nuvola di polvere che emerge dalla pistola a polvere a bassa velocità e da una breve distanza. Meno overspray produce un'elevata profondità di penetrazione della polvere, esattamente come Nordson ha progettato la sua tecnologia a fase densa con le pompe HDLV nel sistema di spruzzatura Encore HD .

"Infatti, l'applicazione estremamente precisa della tecnologia della fase densa è ulteriormente potenziata dai robot controllabili con precisione e con la massima ripetibilità. La base per questo è il ampia gamma di dati registrati sia dal sistema di verniciatura che dai robot, che vengono memorizzati nelle ricette. Ciò rende l'intero processo di produzione molto affidabile e Aghi flessibili e si traduce in rivestimenti uniformi e vantaggi di qualità visibili." ha aggiunto Zimmerhackel.

Anche l'efficacia e l'efficienza del processo di rivestimento sono aumentate in modo significativo e possono essere espresse in cifre concrete: "Invece di oltre due minuti con la vecchia tecnologia, ora rivestiamo i nostri pezzi in media in circa un minuto. Allo stesso tempo il tasso di rilavorazione è sceso al 5%. Risparmiamo dal 25% al 35% circa della polvere attraverso un recupero costante, con un consumo di circa 40 tonnellate all'anno, ovvero circa 10 tonnellate", continua Richard Nuber.

"Questo ci ha permesso di raddoppiare la nostra produzione e ottenere un aumento significativo delle vendite!" Il tempo necessario per un cambio colore si è stabilizzato a ben meno di 15 minuti. Poiché il complesso processo di cambio colore è ora ampiamente automatizzato, è possibile salvare un operatore in ogni turno. "Ma non è mai stato il nostro obiettivo razionalizzare i posti di lavoro con la nuova tecnologia.

Abbiamo consigliato i nostri lavoratori molto presto nella fase di pianificazione e li abbiamo coinvolti nel processo di cambiamento. Ciò ha reso i lavoratori altamente motivati e concentrati sui loro nuovi compiti", afferma Nuber. In conclusione, Richard Nuber cita con un sorriso: "Oltre al risparmio sui costi e al controllo assoluto del processo, la tecnologia a fase densa di Nordson, con la sua qualità del rivestimento molto uniforme, mi dà un grande piacere fin dall'inizio.

Di recente, ho ricevuto un'altra richiesta per un rivestimento campione da un gruppo di Industria automobilistica molto ben[1]noto e di alta qualità. Non riuscivo a trattenermi. Non vedevo l'ora di rivestire di nuovo questo campione con il nostro sistema manuale Nordson Encore® HD e di poter presentare un risultato eccellente e molto coerente al cliente, che era anche molto entusiasta della qualità".