Mit der zunehmenden technologischen Entwicklung werden an die moderne Blechverarbeitung, insbesondere an den Biegeprozess, immer höhere Standards gestellt. Es gibt unterschiedliche technische Anforderungen an die Ausrüstung und die Verarbeitungseffizienz, und sowohl Unternehmen als auch Länder haben strenge Kontrollen hinsichtlich Umweltschutz und Energieeinsparung.
Daher im Vergleich zu hydraulische Abkantpressen, Abkantpressen, die durch rein elektrische Servosysteme gesteuert werden, werden von großen Herstellern zunehmend akzeptiert.
Elektrische Abkantpresse vs. hydraulische Abkantpresse
In den letzten Jahren haben die zunehmende Reife und Kostensenkung von Elektromotoren und Antriebstechnologien mit hoher Leistung und hohem Drehmoment zu einer zunehmenden Anwendung entsprechender elektrischer Antriebsgeräte geführt.
Bei der in der Blechbearbeitungsindustrie weit verbreiteten hydraulischen CNC-Abkantpresse besteht ein neuer Trend, bei dem der hydraulische Hauptantrieb durch einen rein elektrischen Servo-Hauptantrieb ersetzt wird. Darüber hinaus nehmen Tonnage und Produktion von rein elektrischen Servo-CNC-Abkantpressen zu.
Dieser Artikel beschreibt die Vorteile rein elektrischer Servo-Abkantpressen im Vergleich zu hydraulischen Abkantpressen hinsichtlich Energieeinsparung, Umweltschutz, Verarbeitungseffizienz, Biegegenauigkeit und Wartungskosten.
Erhebliche Energieeinsparung
Einer der Vorteile der rein elektrischen Servo-Antriebstechnologie besteht darin, dass die Eingangsleistung des Motors proportional zur Lastleistung ist, was zu einem hohen Stromverbrauch während des Biegens, einem niedrigen Stromverbrauch beim Hochfahren des Stößels ohne Last und praktisch keinem Stromverbrauch beim Stoppen des Stößels führt.
Bei einer hydraulischen Servo-Abkantpresse laufen jedoch der Hauptmotor und die Hydraulikpumpe auch dann weiter, wenn der Schlitten nicht arbeitet, und verbrauchen dabei Energie.
Darüber hinaus liegt der mechanische Hauptübertragungswirkungsgrad einer rein elektrischen Servo-Abkantpresse bei über 95 %, während der hydraulische Übertragungswirkungsgrad einer ventilgesteuerten hydraulischen Servo-Abkantpresse unter 80 % liegt und sein Wirkungsgrad mit zunehmender Alterung und Abnutzung der hydraulischen Systemkomponenten weiter abnimmt.
Am Beispiel einer 100-Tonnen-Abkantpresse und basierend auf einem 8-Stunden-Arbeitstag beträgt der Stromverbrauch der Haupteinheit einer rein elektrischen Servo-Abkantpresse etwa 12 kWh/Tag, während der Stromverbrauch des Hydrauliksystems einer hydraulischen Abkantpresse bei etwa 60 kWh/Tag liegt.
Daher kann die rein elektrische Servo-Abkantpresse im Vergleich zu einer hydraulischen Abkantpresse etwa 80% Energie einsparen.
Umweltschutz und Schadstofffreiheit
Die rein elektrische Servo-Abkantpresse verwendet kein Hydrauliköl, wodurch Ölwechsel und Komponentenaustausch entfallen. Daher müssen Sie sich nicht mit den Unannehmlichkeiten herumschlagen, die mit dem Ölwechsel verbunden sind.
Darüber hinaus kommt es weder beim Zerlegen noch im Hydrauliksystem bei normalem Gebrauch zu Hydrauliköllecks, sodass keine Altölaufbereitung und Schadstoffbekämpfung erforderlich ist.
Schnelle Ram-Geschwindigkeit und hohe Produktionseffizienz
Die Reaktionsgeschwindigkeit des Servomotors ist schneller als die des hydraulischen Servos.
Am Beispiel einer 100-t-Abkantpresse mit rein elektrischer Servo-Abkantpresse liegen die Geschwindigkeiten für Stößelrücklauf und schnelles Herunterfahren bei bis zu 200 mm/s und die Arbeitsgeschwindigkeit bei 0–20 mm/s.
Die meisten hydraulischen Abkantpressen mit der gleichen Tonnage haben Stößelrücklauf- und Eilganggeschwindigkeiten unter 120 mm/s sowie eine Arbeitsgeschwindigkeit von 10 mm/s.
Aufgrund der Umgebungseinflüsse und der Erwärmung des Hydrauliksystems muss die hydraulische Servo-Abkantpresse zum Vorwärmen gestartet oder zur Wärmeableitung gestoppt werden.
Kommt es zu einem Fehler im Hydrauliksystem, sind die technischen Anforderungen zur Fehlersuche hoch und die Zeit lang.
Die rein elektrische Servo-Abkantpresse verfügt über wenige Komponenten und eine niedrige Ausfallrate, wodurch diese Probleme grundsätzlich eliminiert werden.
Daher ist die Verarbeitungseffizienz einer rein elektrischen Servo-Abkantpresse fast doppelt so hoch wie die einer hydraulischen Abkantpresse mit der gleichen Tonnage.
Hohe Biegegenauigkeit
Eine rein elektrische Servo-Abkantpresse verfügt über eine einstellbare Biegegeschwindigkeit, die für unterschiedliche Dicken, Materialien und Biegelängen auf eine geeignetere Geschwindigkeit eingestellt werden kann, wodurch die Biegegenauigkeit verbessert und eine hohe Produktivität sichergestellt wird.
Die Durchbiegungskompensationsachse der rein elektrischen Servo-Abkantpresse verwendet ein VILA-Strukturkompensationsgerät, was zu einer höheren Biegegenauigkeit führt.
Der Biegewinkelfehler einer hydraulischen Abkantpresse liegt im Bereich von ±1 Grad, während der Hauptantrieb einer Servo-Abkantpresse von einem Servomotor über eine Kugelumlaufspindel angetrieben wird, was zu einer höheren Übertragungsgenauigkeit führt.
Durch Messen der Biegewinkel von Blechen unterschiedlicher Größe kann der Biegewinkelfehler auf ±0,5 Grad genau kontrolliert werden.
Geringe Wartungs- und Nutzungskosten
Das Hydrauliköl einer hydraulischen Abkantpresse muss regelmäßig ausgetauscht werden und die Pumpen-, Ventil- und Dichtungskomponenten sind anfällig für Ausfälle und Beschädigungen.
Das Hydrauliksystem ist außerdem anfällig für Verschmutzungen und das Auffinden und Beheben von Fehlern kann schwierig sein. Ist das Hydrauliksystem erst einmal verschmutzt, kann die Reinigung des Systems eine Herausforderung darstellen und zu Umweltverschmutzung führen.
Im Gegensatz dazu ist das Übertragungssystem einer rein elektrischen Servo-Abkantpresse einfach und verursacht, abgesehen von der regelmäßigen Schmierung, nahezu keine Wartungskosten.
Das Design und die Herstellung einer rein elektrischen Servo-Abkantpresse zielen auf hohe Biegepräzision, hohe Betriebseffizienz und hohe Zuverlässigkeit ab.
Es wird eine Finite-Elemente-Analyse am Bett und Schlitten durchgeführt und die Leistung dieser Komponenten wird optimiert und verbessert.
Basierend auf der Analyse des Energieverbrauchs, des Umweltschutzes, der Verarbeitungseffizienz, der Verarbeitungsgenauigkeit und der Kosten von rein elektrischen Servo-Abkantpressen und hydraulischen Abkantpressen werden die Schlussfolgerungen in der beigefügten Tabelle dargestellt.
Abbildung 1: Vergleich des täglichen Gesamtenergieverbrauchs von Abkantpressen
Abbildung 2: Vergleich der schnellen Auf- und Abwärtsgeschwindigkeiten von Abkantpressen
Vergleichstabelle zwischen hydraulischer Abkantpresse und rein elektrischer Servo-Abkantpresse
| Vergleichskategorie | Hydraulische Abkantpresse | Rein elektrische Servo-Abkantpresse |
|---|---|---|
| Energieverbrauch (basierend auf einer 100-Tonnen-Abkantpresse und einem 8-Stunden-Arbeitstag) | Stromverbrauch: ca. 60kWh/d | Stromverbrauch: ca. 12kWh/d |
| Umweltschutz | Möglichkeit einer Kontamination | Keine Verschmutzungsgefahr |
| Verarbeitungseffizienz (basierend auf einer 100-Tonnen-Abkantpresse) | Die Rücklaufgeschwindigkeit und die schnelle Abwärtsgeschwindigkeit des Stößels liegen unter 120 mm/s, die Aufwärtsgeschwindigkeit beträgt 10 mm/s. | Die Rücklaufgeschwindigkeit und die schnelle Abwärtsgeschwindigkeit des Stößels betragen bis zu 200 mm/s und die Arbeitsgeschwindigkeit reicht von 0 bis 120 mm/s. |
| Biegegenauigkeit | Der Biegewinkelfehler liegt innerhalb von ± 1 ° | Der Biegewinkelfehler liegt innerhalb von ± 0,5 ° |
| Kosten | Etwas niedriger | Etwas höher |
Effizienzvergleich
Die Verbesserung der Biegeleistung einer vollelektrischen Servo-Abkantpresse spiegelt sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider:
Erstens ist die Eilganggeschwindigkeit einer vollelektrischen Servo-Abkantpresse im Allgemeinen höher als die einer elektrohydraulischen Servo-Abkantpresse.
Zweitens ist die Arbeitsgeschwindigkeit einer vollelektrischen Servo-Abkantpresse mehr als doppelt so hoch wie die einer elektrohydraulischen Servo-Abkantpresse.
Drittens sind die Beschleunigungs- und Verzögerungsfähigkeiten einer vollelektrischen Servo-Abkantpresse denen einer elektrohydraulischen Servo-Abkantpresse weit überlegen, was bei Geschwindigkeitsänderungen Zeit spart.
Vergleichsanalyse der Biegeleistung zwischen vollelektrischer Servo-Abkantpresse und elektrohydraulischer Servo-Abkantpresse
Verarbeitungsbedingungen: Schneller Abwärtshub von 80 mm, Arbeitshub von 10 mm und schneller Aufwärtsrückhub von 90 mm.
| Universelle elektrohydraulische Servo-Abkantpresse | Hochgeschwindigkeits-elektrohydraulische Servo-Abkantpresse | Universelle vollelektrische Servo-Abkantpresse | Hochgeschwindigkeits-Vollelektrik-Servo-Abkantpresse | |
|---|---|---|---|---|
| Schnellvorlaufgeschwindigkeit Y-Achse (mm/s) | 100-120 | 150-160 | 100-130 | 200 |
| Arbeitsgeschwindigkeit Y-Achse (mm/s) | 10 | 10 | 20 | 20 |
| Bewegungszeit (s) | Über 4 | Etwa 3,5 | Etwa 2,8 | Über 2.2 |
| Materialwechselzeit (s) | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| Einzelbiegezeit (s) | 4.8 | 4.3 | 3.6 | 3 |
| Anzahl Biegezyklen pro Tag | 7500 | 8372 | 10000 | 12000 |
| Effizienzsteigerung im Vergleich zu herkömmlichen elektrohydraulischen Servo-Abkantpressen. | 100% | 112% | 133% | 160% |
| Erhöhung der täglichen Biegezyklen im Vergleich zu herkömmlichen elektrohydraulischen Servo-Abkantpressen. | 0 | 872 | 2500 | 4500 |
Kurz gesagt, welche Art von Biegemaschine Die Wahl hängt von Ihren spezifischen Anforderungen ab. Wenn Ihre Hauptanliegen Energieeffizienz, geringer Geräuschpegel und Wartungskosten sind, ist eine elektrische Abkantpresse möglicherweise die bessere Wahl. Wenn Sie große oder dicke Materialien verarbeiten müssen oder eine höhere Biegekraft und -geschwindigkeit benötigen, ist eine hydraulische Abkantpresse möglicherweise besser für Ihr Unternehmen geeignet. Es wird empfohlen, vor dem Kauf einen Fachmann zu konsultieren, um sicherzustellen, dass die ausgewählte Abkantpresse Ihren spezifischen Anforderungen entspricht.
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