Oszczędność energii przy wytwarzaniu próżni do mocowania blach aluminiowych

Do obszarów działalności A&T Group należy produkcja precyzyjnych elementów lotniczych z metali lekkich. Firma przetwarza blachy aluminiowe o grubości 0,3–8 milimetrów i długości do 7 metrów.

Podczas frezowania blach na dwóch 5-osiowych frezarkach do przytrzymywania wygiętych blach na stołach obróbkowych stosowane są przyssawki próżniowe . System próżniowy firmy Busch Vacuum Solutions z trzema rotacyjnymi łopatkowymi pompami próżniowymi R5 wytwarza podciśnienie dla obu frezarek.

Dzięki konstrukcji i sterowaniu systemem próżniowym zależnym od ciśnienia system działa niezwykle energooszczędnie i zapewnia niezawodne trzymanie blach aluminiowych podczas frezowania konturowego.

Informacje o A&T Group

A&T Group powstała w 2007 roku i oferuje różne produkty oraz usługi w ramach sieci firm. Oprócz elementów lotniczych wykonanych z metali lekkich A&T produkuje seryjnie profile dekoracyjne o różnych geometriach do wnętrz samolotów. A&T produkuje również specjalnie dopasowane półfabrykaty z włókna szklanego i węgla do produkcji łopat wirników do turbin wiatrowych. Firma działa także w branży logistycznej w kilku lokalizacjach w Niemczech.

A&T Manufacturing w siedzibie firmy w Nordenham specjalizuje się w obróbce aluminium do budowy samolotów i produkuje złożone elementy konstrukcyjne dla przemysłu lotnictwa cywilnego z zachowaniem najwyższych standardów precyzji i jakości.

Mocowanie arkuszy aluminium

Stosowane są arkusze aluminium, stopów aluminium lub tytanu. Płaskie blachy są frezowane powierzchniowo na stołach obróbkowych na frezarkach 3-osiowych. Każda z maszyn może frezować blachy o szerokości do 2,8 m i długości do 10 m. Do przytrzymywania arkuszy stosuje się próżnię. Arkusze są trzymane bezpiecznie i trwale poprzez zasysanie przez otwory w stołach obróbkowych. Próżnia jest wytwarzana przez dwie kłowe pompy próżniowe MINK firmy Busch. Te suche (bez cieczy roboczej) pompy próżniowe są sterowane ciśnieniowo i częstotliwościowo.

Bardziej skomplikowane technicznie jest przykładowo frezowanie konturów blach, które były wcześniej walcowane lub rozciągane w celu dopasowania do promienia kadłuba samolotu. Nie można ich ułożyć idealnie płasko na stole obróbkowym, dlatego też stosuje się przyssawki próżniowe z regulacją wysokości. Mocowane są precyzyjnie w określonym miejscu na stole obróbkowym i dopasowywane wysokością do uformowanej części z blachy.

Nasze rozwiązanie

Rolą systemu próżniowego Busch (il. 2) jest precyzyjne utrzymywanie ustalonego poziomu próżni . Ten poziom próżni zaprogramowano tak, aby z jednej strony był wystarczająco wysoki do bezpiecznego utrzymywania blachy podczas frezowania, a z drugiej nie aż tak wysoki, żeby powodował wypaczenie lub wyginanie blach.

Każda z dwóch frezarek była wcześniej wyposażona w przestarzałą rotacyjną łopatkową pompę próżniową, która pracowała nieprzerwanie przez cały czas pracy. W trakcie pracy na trzy zmiany i przez pięć dni w tygodniu dwa silniki o mocy 7,5 kW zużywały około 85 000 kilowatogodzin rocznie.

To wystarczało, aby kierownik produkcji Leenert Folkens poszukiwał bardziej energooszczędnego wytwarzania próżni. Dzięki doskonałym doświadczeniom z pompami próżniowymi firmy Busch w innych frezarkach skonsultował się z ekspertem ds. próżni firmy Busch. Zdecydowano się na system próżniowy z trzema rotacyjnymi łopatkowymi pompami próżniowymi R5 .

Przed tym systemem znajduje się zbiornik buforowy o pojemności 1000 litrów. Oznacza to, że obie frezarki są zasilane podciśnieniem w zależności od ciśnienia. Panel sterowania zaprojektowano tak, aby utrzymać stabilny zadany poziom podciśnienia w zbiorniku buforowym .

Po uruchomieniu systemu włącza się tylko pierwsza pompa próżniowa. Jeśli ta pompa próżniowa nie osiągnie poziomu próżni po 60 sekundach, włącza się druga pompa próżniowa. Jeśli po kolejnych 60 sekundach poziom próżni nadal nie zostanie osiągnięty, automatycznie włącza się trzecia pompa próżniowa.

Panel sterowania działa w taki sposób, że kolejność pomp próżniowych zmienia się co dwa dni . Dzięki temu wszystkie trzy pompy próżniowe mają taki sam czas pracy . Jak mówi Leenert Folkens, jest to ważne, ponieważ zwykle działa tylko jedna pompa próżniowa, której wydajność wystarcza dla obu frezarek. Dwie lub nawet wszystkie trzy pompy próżniowe są używane tylko wtedy, gdy obie frezarki zostaną uruchomione w tym samym czasie po zmianie.

Panel sterowania umożliwia zatem dostosowanie wydajności systemu próżniowego do rzeczywistego zapotrzebowania . Każda z trzech pomp próżniowych ma wydajność pompowania 300 metrów sześciennych na godzinę. Maksymalna wydajność pompowania wynosi zatem 900 metrów sześciennych na godzinę .

W codziennej praktyce jedna z trzech obrotowych łopatkowych pomp próżniowych R5 pracuje co 5,5 minuty przez około 30 sekund. Zwykle wystarcza to do utrzymania pożądanego poziomu próżni w zbiorniku próżniowym lub do zapewnienia wystarczającej próżni w przyssawkach próżniowych na obu frezarkach. Skutkuje to czasem pracy każdej pompy próżniowej wynoszącym około 5 minut na godzinę. Uwzględniając operację rozruchu i związany z nią dłuższy czas pracy (zamiast 5 minut zakłada się średni czas pracy 10 minut na godzinę), daje to roczne zużycie energii w wysokości około 7100 kilowatogodzin. W porównaniu z wcześniejszym zużyciem energii elektrycznej wynoszącym 85 000 kilowatogodzin oznacza to roczną oszczędność energii na poziomie 77 900 kilowatogodzin lub ponad 90% .

Korzyści dla A&T Group

Decydując się na centralny system próżniowy, Leenert Folkens optymalnie osiągnął swój cel, jakim jest oszczędzanie energii . Obecnie dysponuje także nadmiarowym wytwarzaniem próżni , które gwarantuje, że ​​urządzenia zaciskowe frezarek nie zostaną naruszone, jeśli dojdzie do awarii pompy próżniowej. Konserwację pomp próżniowych można teraz przeprowadzać również na frezarkach bez zatrzymywania produkcji . W ten sposób oprócz ogromnej oszczędności energii kierownik produkcji znalazł także niezwykle niezawodne rozwiązanie.