Produkcja katalizatorów w przemyśle samochodowym

Blacha, jako materiał roboczy, zapewnia ogromny potencjał projektowy. Potencjał, służący między innymi do oszczędzania kosztów produkcji, co z kolei zwiększa komfort pracy w Państwa firmie.

Rury krótkie występują w przemyśle samochodowym przede wszystkim jako płaszcze katalizatorów.

Aby wykonać jakościowo konkurencyjny produkt, przed jego producentami postawionych jest wiele wyzwań, głównymi są: idealna krągłość płaszcza wykonanego z wcześniej przygotowanej formatki stalowej, jakość spoiny – jej przetop i szczególnie ważny jej początek i koniec połączenia spawanego.

Producenci układów wydechowych, w tym katalizatorów mają kilka możliwości na ich wytworzenie i w branży samochodowej wytworzyło się pewnego rodzaju pogrupowanie dostawców. Jedni spawają płaszcze laserem, inni metodą TIG, inni jeszcze kupują rury bezszwowe wyprodukowane metodą tube mill i tną je w swoich zakładach na zadane długości. Ci, z producentów, którzy spawają rurę laserem bądź TIG’iem – czasami pozostawiają ją w stanie jaki jest zastany po tym procesie, inni dodatkowo wygładzają spoinę mechanicznie, pozostali stosują metodę wyżarzania spoiny w specjalnej celi do tego przystosowanej.

Wszystkie te metody mają swoje zalety i wady, wybór metody łączenia płaszcza po zwinięciu zależy od dalszego procesu, czyli wciśnięciu monolitycznego wypełnienia katalizatora. Jest jeszcze inny powód, każdy z wytwórców chce posiadać swoją metodę, z którą jest identyfikowany później na rynku.

Każda z tych metod ma bowiem swoich zwolenników i przeciwników.

Według firmy WEIL engineering z Niemiec, który jest producentem gniazd produkcyjnych do wytwarzania płaszczy katalizatorów, metodą najlepszą jest łączenie precyzyjnie zwiniętego płaszcza za pomocą lasera. Metoda ta jest nie tylko innowacyjna ale przede wszystkim wyróżnia się wysoką jakością i najtańszym kosztem wytworzenia per sztuka, można zatem powiedzieć, że inwestycja w tego typu rozwiązanie przy wysokiej wydajności gniazda produkcyjnego jest najszybciej amortyzującą się inwestycją.

Wracając do kolejnego kroku w procesie tworzenia katalizatora – jest nim wypełnienie wkładem ceramicznym płaszcza katalizatora – tzw. monolitem. Proces ten nazywany jest Canningiem, czyli mechaniczne wtłoczenie ceramiki otulonej specjalną matą do wnętrza wcześniej przygotowanego płaszcza.

Występują dwie metody kalibracji nabitego płaszcza: – Post-Sizing oraz Pre-Sizing. Ten pierwszy polega na wciśnięciu mechanicznie maty oraz monolitu (Soft-Stuffing) do puszki katalizatora przy czym płaszcz ma większą średnicę od docelowej. Następnie kalibracja nabitego uprzednio płaszcza. Metoda ta wymaga wygładzenia spoiny mechanicznie w celu zapobiegania zapadnięcia spoiny i uszkodzeniu drogiego monolitu podczas kalibracji spęczaniem. Drugą metodą jest Pre-Sizing, czyli wciśnięcie maty oraz monolitu do uprzednio skalibrowanej (rozpęczonej) na docelowe średnice puszki katalizatora (hard-stuffing). Ta metoda wymaga wyżarzania spoiny w przypadku nierdzewnych stali ferrytowych, żeby zapobiec rozerwaniu spoiny podczas kalibracji poprzez rozpęczanie płaszcza.

W zależności od tego jaką metodę wybierze w swojej produkcji wytwórca katalizatorów, odpowiednio dobiera do niej proces przed, czyli produkcji płaszcza.

Producent wybierający metodę Post-Sizing musi przygotować rurę krótką w formie o idealnym kształcie i dobrej geometrii połączenia spawanego w szczególności na jej początku i końcu, ponieważ przy tej metodzie może dochodzić podczas procesu spęczania do rozerwania miejsca połączenia. Braki, tzw. złom jest bardzo drogim ubytkiem, ponieważ sam proces nie należy do najtańszych, ale przede wszystkim wkład monolityczny jest największym kosztem występującym w tym produkcie.

Dla tych odbiorców wspomniana we wstępie firma WEIL Engineering z Niemiec wyprodukowała wiele rozwiązań, które od ponad 25 lat pracują z powodzeniem w branży m.in samochodowej. Produkcja rur krótkich o wysokiej wydajności, elastyczność i jakości jest głównym celem firmy z Niemiec. Firma założona w 1988 roku jest producentem między innymi: precyzyjnych walcarek i spawarek wzdłużnych wykorzystujących źródła laserowe do produkcji rur krótkich. Produkcja zaczyna się od wcześniej przygotowanej formatki, ale dostawca ten dostarcza również linie zaczynające proces z kręgu stalowego współpracując z dostawcą zewnętrznym, między innymi z firmą Dimeco z Francji.

Asortyment rozwiązań WEIL obejmuje wymiary rur od 25 do 1000 mm średnicy, do 2000 mm długości i od 0,15 do 3,0 mm grubości ścianki (materiału).

Zwijarki rolkowe (walcarki) są sterowane numerycznie, aby umożliwić dużą elastyczność w zakresie kształtu. Cele spawające są wyposażone w pełni automatyczny, elastyczny i dokładny system zaciskowy, zapewniający wysoką jakość produktów i stałą powtarzalność.

Jednym z rozwiązań inżynieryjnych firmy WEIL jest wspomniany w tytule ECOMASTER, czyli cela produkcyjna łącząca walcarkę i stację spawania w jednej kompaktowej obudowie. Zakres roboczy maszyny obsługuje rury o średnicy od 80 do 200 mm, długości od 80 do 500 mm i grubości ścianki od 0,8 do 2,0 mm. Przy cyklu trwającym 15 sekund za pomocą ECOMASTER’a można wyprodukować do 1,1 miliona krótkich rur (np. obudów katalizatorów w przemyśle samochodowym).

Szczególną cechą rozwiązania ECOMASTER jest Multiroller, opatentowana przez producenta walcarka do formowania rur z formatek, umożliwiająca produkcję elementów o różnych średnicach, długościach i kształtach bez zmiany oprzyrządowania. Dzięki temu, aby zmienić średnicę, wystarczy jedynie zmiana programu wcześniej zapisanego w sterowniku i dopasować odpowiednie narzędzie w sekcja spawania oraz dostosować podawanie wykrojów do walcarki. Czas zmiany średnicy wynosi około 12-18 minut, natomiast czas zmiany długości rury o tej samej średnicy wynosi tylko 5 min. Możliwe jest spawanie metodą TIG oraz laserem. ECOMASTER jest sprawdzonym rozwiązaniem w obrębie przemysłu motoryzacyjnego również u Polskich klientów firmy, produkując od lat miliony płaszczy katalizatorów.

Wiodący dostawcy układów wydechowych OEM na tzw. pierwszy montaż wykorzystują tytułowe rozwiązanie oraz inne typy gniazd produkcyjnych z firmy Weil engineering do produkcji rur stosowanych w układach wydechowych pojazdów mechanicznych.

Warto wspomnieć o tym, iż tytułowe rozwiązanie do spawania rur krótkich to nie jedyne dostępne narzędzie do produkcji rur produkowane w Niemczech przez firmę WEIL Engineering. Firma ma w swojej ofercie wiele innych rozwiązań do tego procesu w branży samochodowej, m.in.: Maszynę o nazwie Twinmaster, mocno oprzyrządowaną stację, ale bardzo wydajną i pozwalającą na produkcję wielu katalizatorów i innych rur jednocześnie np. w produkcji potrójnej czy poczwórnej płaszcza katalizatora.

Dla firm podwykonawczych i centrów technicznych wspomagających zakłady z branży samochodowej producent przygotował rozwiązania bardzo elastyczne, czyli takie, które nie wymagają żadnego przezbrojenia przy zmianie średnicy rury, jej kształtu czy też długości i jednocześnie bardzo wydajne. Takimi rozwiązaniami są między innymi gniazda produkcyjne typu Flexistar wykorzystywany również w przemyśle wentylacyjnym i kominowym oraz Ecostar dla rur o grubszej ściance, wykorzystywany w wielu branżach, np. wśród producentów zbiorników ciśnieniowych.

Przemysł motoryzacyjny to udział w rocznej produkcji maszyn firmy i rozwiązań produkcyjnych na poziomie 30%, a 10 % całego zysku firma przeznacza na rozwój i badania na innowacyjność, od kilku lat szkoli również młodych specjalistów, którzy po ukończeniu szkoły zawodowej mają szansę na zdobycie pracy w firmie w Muelheim.

Dlatego też po latach specjalizacji w tematyce rury, dzisiaj firma dostarcza również rozwiązania do spawania wieloosiowego 3D za pomocą lasera w specjalnie przygotowanej do tego celi. Głównym odbiorcą tych rozwiązań jest tytułowy przemysł motoryzacyjny. Są to cele niezwykle wydajne i wytwarzające więcej jak milion produktów rocznie. Są to m.in.: podzespoły skrzyni biegów, silników diesla i benzynowych, wtrysków paliwa, wtrysków mocznika AdBlue do układów wydechowych, klap doładowań silników, układów kierowniczych, układów jezdnych czy też wymienników ciepła.

Jak ważny dla przemysłu samochodowego jest czas cyklu wytworzenia gotowego półproduktu, nikogo przekonywać nie musimy, najważniejsza jest jednak niezawodność procesu – to właśnie jest główne motto firmy, dostarczyć rozwiązania niezawodne dla Przemysłu Samochodowego. Niezawodność i precyzję maszyn WEIL Engineering może już dzisiaj potwierdzić wielu producentów na świecie i kilkudziesięciu w Polsce.

Zapraszamy do współpracy. Jeśli masz pytania skontaktuj się z Nami.

Kontakt z nami

+48 77 433 94 45
info@ventor.pl
Menu