Mais de 20% de economia de material é apenas uma das inúmeras vantagens do Stitch Bead em comparação com uma aplicação comum de filetes. Saiba como você pode impulsionar a produtividade, a segurança e a qualidade do seu processo de junção híbrida para o próximo nível - tudo isso enquanto reduz o custo total de propriedade.
Em tempos de designs leves e de vários materiais, a junção híbrida é uma das principais tendências nas oficinas de carroceria automotiva. Com a junção híbrida, adesivos de alta resistência para colagem estrutural são combinados com outras tecnologias de junção como soldagem por ponto, fixação por perfuratriz de fluxo ou rebitagem autoperfurante. Isso oferece grandes benefícios:
- Maior resistência e rigidez estrutural melhoram as propriedades de movimentação e a segurança contra acidentes
- Melhora a resistência à corrosão da junta
- Devido aos adesivos de alta resistência, o número de pontos de solda pode ser reduzido
Squeeze-out of adhesive at weld spots
Desafios na junção híbrida
A combinação de distribuição de adesivos e outras técnicas de junção apresenta muitos desafios. Nos pontos de solda ou rebites, o material adesivo pode ser espremido. Isso leva ao desperdício de materiais e retrabalho. Quando usado com soldagem por ponto, o adesivo é destruído pelo calor do processo de soldagem, e isso pode levar à emissão de fumaça tóxica. Além disso, é necessária uma maior corrente de soldagem e o sistema precisa de mais tempo para soldar. Padrões comuns de erro:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- Compressão: nos pontos de solda ou rebites, o material adesivo é espremido para fora. Isso contaminaria o banho de KTL e levaria ao retrabalho e desperdício de material.
- Ruptura: se o adesivo for destruído no processo de aquecimento durante a soldagem por pontos, ele pode se romper. Isso pode levar à corrosão e juntas fracas.
Aplicação de Stitch Bead como resolução de problemas
A aplicação de Stitch Bead gera espaços de material na área do círculo de combustão nos pontos de solda.
A Atlas Copco oferece um padrão de aplicação especialmente desenvolvido para a junção híbrida para resolver esses desafios. O chamado Stitch Bead é uma aplicação interrompida com espaços de material definidos nas áreas de solda, que oferece inúmeros benefícios:
- Economiza material adesivo e custo
- A aplicação precisa evita o retrabalho causado por material espremido nos pontos de solda
- Nenhuma fumaça tóxica quando usado com soldagem por pontos; sistemas de extração de ar não são mais necessários
- Menos adesivo significa menos peso, reduzindo as emissões de CO2
Até 22% de economia de material é possível com uma solução Stitch Bead
As economias potenciais de material são enormes. Por exemplo, usando o cálculo para uma típica aplicação de painel lateral que tenha 54 pontos de solda na entrada da porta da frente e 44 pontos de solda na entrada da porta traseira totalizando 98 pontos de solda. Quando você aplica um filete contínuo comum de 3 mm de diâmetro, o volume de material aplicado é 38 cm³ no total. Quando você aplica um Stitch Bead com um espaço de 12 mm, você economiza até 0,0848 cm³ de material por ponto de solda. Com 98 pontos de solda, você economiza 8,3 cm³ por lado do painel - esta é uma economia de 22% de material.
Material savings with stitch bead
Potenciais de economia - aplicação de Stitch Bead
| Exemplo de cálculo | |
|---|---|
| Diâmetro do filete | 3 mm |
| Espaço de adesivo | 12 mm |
| Economia de material por ponto: | 0,15 cm * 0,15 cm * 3,14 * 1,2 cm = 0,0848 cm³ |
| Economia de material de cada lado do painel (98 pontos de solda): | 98 * 0,0848 cm³ = 8,3 cm³ |
| Economia de material por carroceria: | 2*8,3 cm³ = 16,6 cm³ |
| Economia de material por dia (1000 chassis de carro): | 16,6 cm³ * 1,355 g/cm³ = 22,5 kg |
| Economia de custos por dia: | 22,5 kg * 14 €/kg = 315 € (apenas painéis laterais) |
| Economia de custo anual: | € 315 * 225 = 70,875 € (apenas painéis laterais) |
Desafios no processo de aplicação de Stitch Bead: a velocidade e a flexibilidade do robô
As vantagens de Stitch Bead em junção híbrida são excepcionais em comparação com a aplicação de filete contínuo comum. No entanto, existem desafios significativos no processo de aplicação em relação à velocidade do robô e à flexibilidade da aplicação. As linhas de produção de alto volume exigem velocidades do robô de até 500 mm/s ou mais. Ao mesmo tempo, as geometrias dos carros se tornam mais complexas. Os tamanhos do filete e espaços devem ser definíveis livremente e precisam ser aplicados de forma precisa e confiável à peça do carro. Mas os tempos de comutação entre o robô, o controle do sistema e o aplicador atrasam a resposta da agulha da válvula que abre e fecha o bocal. É aqui que os sistemas de aplicação comuns atingem seus limites.
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
Exemplo: tempos de comutação necessários de um robô com velocidade de 350 mm/s:
- 34,2 ms em aplicação ou espaço de 12 mm
- 28,5 ms em aplicação ou espaço de 10 mm
- 22,8 ms em aplicação ou espaço de 8 mm
Ensinando através de controle de robô
Em muitos sistemas de distribuição industrial, o Stitch Bead deve ser programado através do controlador do robô, inserindo o comprimento do Stitch Bead e comprimento do espaço manualmente. O tempo de comutação deve ser combinado com a velocidade do robô, caso contrário, o comprimento do filete e os espaços não são equivalentes às especificação em mm. Isso requer um elevado esforço de programação, resultando em custos mais elevados.
Realização através do controle de sistema
Os modernos sistemas de distribuição de adesivos industriais da linha de produtos SCA da Atlas Copco oferecem um software especial para aplicações de Stitch Bead. Os comprimentos de filete e espaço podem ser inseridos diretamente no sistema de controle de aplicação. O controle do robô só inicia a aplicação com o sinal de "aplicador aberto". O controlador aciona de forma autônoma a válvula, de acordo com os comprimentos de filetes, espaços especificados e a velocidade do robô. O feedback é realizado através de um sensor de posição e está incluído no cálculo. O programador do robô deve controlar apenas a velocidade de aplicação, o sinal de início e o caminho do robô. Todos os outros sinais para o aplicador são tratados no controle de aplicação.
Benefícios da programação baseada em software:
- Determinação automática de tempos de comutação
- Acionamento exato da válvula do aplicador
- Alta flexibilidade: Até 128 sequencias (filete e espaço) são possíveis, dentro de um programa
- Baixo esforço de programação e baixo risco de falha do operador
Exemplo de caso: Stitch Bead de alta velocidade
Um fabricante de automóveis asiático decidiu combinar cola adesiva de alta resistência com soldagem por ponto na estrutura interna, estrutura do piso, túnel central, painel de controle e arco de roda de uma nova plataforma de carro. O objetivo era melhorar a rigidez, a resistência contra colisões e a experiência em geral da condução. A investigação interna mostrou que o comportamento de condução do carro melhorou significativamente usando até 50 metros de adesivo na parte inferior da carroceria. O Stitch Bead provou ser o padrão de aplicação mais adequado para esse desafio de junção. Ele permite uma ampla distribuição entre os pontos de solda no grupo da parte inferior da carroceria, sem exceder o ideal de 70 metros.
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
A exigência da OEM era um robô com velocidade de pelo menos 500 mm/s - sem comprometer a qualidade de aplicação e a confiabilidade do processo. Para este cliente, a Atlas Copco desenvolveu um aplicador especial para garantir um processo confiável e de alta velocidade, de acordo com a especificação do cliente. A solução é um aplicador pneumático com um cilindro de dupla ação e válvulas de ar de comutação extremamente rápidas. Para acelerar o curso da agulha, a Atlas Copco redesenhou e ampliou as aberturas da válvula. O ar pode escapar mais rapidamente na abertura e no fechamento do bocal. Hoje, a OEM asiática tem mais de 100 sistemas Atlas Copco na sua linha de produção de oficinas de carroceria - e já está trabalhando com a Atlas Copco para aumentar ainda mais a velocidade do robô.
Resumo: Por que você deve investir em uma solução de Stitch Bead
O Stitch Bead é um verdadeiro solucionador de problema em junção híbrida, especialmente quando combinado com soldagem por pontos. Com uma economia de materiais de até 20%, economias de custo significativas podem ser alcançadas, juntamente com muitas outras vantagens que aumentam a sua produtividade, segurança e qualidade - e reduz o seu custo total de propriedade. Mas a velocidade do robô pode ser um desafio no processo de aplicação. Considerando os elevados requisitos provenientes da indústria, muitos sistemas de distribuição comum atingem seus limites. A Atlas Copco desenvolveu um aplicador especial de alta velocidade para executar de forma confiável as velocidades do robô de 500 mm/s e mais. Ao mesmo tempo, o software dedicado reduz os esforços de programação.
Saiba mais sobre nossas soluções inovadoras de distribuição de adesivos SCA para oficinas de carroceria
