Телеграм канал ⚙ Блог Штамповщика
Блог Ивана Лещинского о листовой штамповке и наладке штампов, актуальная информация в этой сфере, опытные данные, аналитика, передовые технологии. Популяризацию процесса считаю нужной и важной. Присоединяйтесь!
Поделиться с друзьями:
статистика поднять канал
О чём пишут в канале @metalformingforall
Доступ к контенту (документы, файлы, аудио, видео, изображения) возможен только в приложении Телеграм.
2022-06-19 14:37:16
(окончание перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"Машин для производства больших алюминиевых компонентов-гигаотливок все еще не так много. Один из производителей — итальянская IDRA. Каков ваш прогноз для развития этого типа оборудования и процесса?
В настоящее время IDRA является единственным производителем в этой сфере, но есть другие компании, признающие потенциал данной ниши на рынке. Продумываются машины с усилием сжатия (литья) до 80000 килоньютонов. Но в этом случае достигаются физические пределы процесса. В настоящее время мы можем лишь рассуждать о возможностях такого процесса. Узнаем больше мы лишь тогда, когда увидим трудности и так называемые детские болезни, когда производство таких компонентов будет расти. Поэтому вопрос об эффективности оборудования и процесса в целом все еще в повестке дня. С одной стороны, если вы используете алюминиевые огромные отливки, вы можете сэкономить пространство, требуемое для производства кузова, потому что требуется меньше роботов, как мы обсуждали в начале разговора. С другой стороны, эти машины для литья громадные по своим габаритам.
Видите ли вы выигрыш в пространстве, или наоборот, его нехватку?
Машины для производства мегаотливок из алюминиевых сплавов занимают значительное пространство на заводах. Важный аспект в том, что литейные пресс-формы могут меняться только в вертикальном положении, с помощью кранов. Замена оснастки весом до 100 тонн и ее переналадка занимает 10-12 часов. Для сравнения, замена оснастки на современных крупных прессовых производствах, на высокоскоростных сервопрессовых линиях занимает около трех минут. Штампы могут выкатываться и закатываться горизонтально. Литейные пресс-формы должны устанавливаться только вертикально. Иначе будут проблемы с разделительным реагентом. Эта ситуация, наряду с неспособностью производить более одной мегаотливки за плавку, является главным ограничением процесса.
Тем не менее, гигаотливки приносят динамизм в производство. Автопроизводители уделяют большее внимание фундаментальным соображениям и достижению новых возможностей в производстве. И мне самому не терпится узнать, какие концепции в итоге станут определяющими в будущем". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-17 11:30:10
(продолжение перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"Некоторые автопроизводители рассматривают использование алюминиевых отливок для электромобилей и даже говорят об увеличении жесткости кузова...
Тут важно понимать точно, о чем идет речь. Нужно рассматривать в совокупности основные противоречащие друг другу цели в производстве кузовов. С одной стороны, есть вопросы жесткости кузова, его прочности и резонансной частоты. С другой стороны есть показатели краш-теста. Чем меньше компонент, тем больше у вас свободы действий для улучшений. С мегаотливками появляется следующее преимущество: элементы жесткости сложной формы могут производиться напрямую. Но есть также и ясные границы возможностей. Например, ничего невозможно поменять в структурном блоке, связанном с функционированием электрокара, который вносит большой вклад в жесткость кузова. По сравнению со стальными сваренными узлами, с мегаотливками вы очень быстро оказываетесь на пределе достигнутого в части инжиниринга. Возникает тот же вопрос: что с чем вы сравниваете? Архитектура электрокара выглядит совсем по-другому по сравнению с обычной машиной. И потом, у вас есть трудность с оптимизацией степеней свободы отливки в кузове. В особенности с изначально жесткими (литейными) алюминиевыми сплавами, ваши возможности в этой части очень ограничены.
Какова прочность алюминия по сравнению со сталями?
Существует широкий спектр сплавов. Литейные (те, что не позволяют проводить термическую обработку) по пределу прочности лежат в интервале от 250 МПа до максимума в 350МПа. Если брать стали с учетом горячештампованной (PHS) стали для листовой штамповки, то у вас есть стали с пределом прочности от 140 до 1500 МПа. Набор доступных материалов в данном случае намного шире. Если брать дисперсионно-твердеющие («стареющие») алюминиевые сплавы, то их интервал также солиден. Сплавы так называемой 7000 серии, например, достигают 500-600 МПа.
Тогда где же имеет смысл применение алюминиевых отливок для специфических деталей кузова — особенно когда автопроизводители рассматривают показатели краш-теста?
Они могут использоваться для центрального пола и задней части кузова. В краш-тесте нам не нужна высокая деформируемость в этих зонах. С другой стороны, я вижу только ограниченное применение мегаотливок в части переднего блока кузова. Одна из причин в том, что там особенно нужна и деформируемость, и устойчивость без хрупкости, для того чтобы соответствовать требованиям по фронтальному столкновению. Но тут я должен пояснить, что конструкция переднего блока в любом случае будет отличаться для электромобилей, например, когда электромотор находится посередине. С другой стороны, требования к центральному полу, включая отсеки с батареями, для электрокаров намного выше. Здесь фокус больше на прочности, чем на деформируемости. Также большие компоненты определенно имеют воздействие на возможности ремонта и дружелюбность машины к ремонту — и это в конечном счете влияет на стоимость. Тут до сих пор есть некоторые вопросы, остающиеся без ответа.
Будет ли перспективным подход «от кузова к шасси», при котором батареи играют структурную роль в кузове?
Благодаря нижнему положению тяжелых элементов, эта архитектура предлагает преимущества для динамики вождения. Они дают низкий центр тяжести и хорошее распределение массы. Функциональная интеграция блока батарей является базовым принципом конструирования кузова для электромобилей. Но этого можно достигнуть и соответствующими технологиями сборки кузова, и это необязательно подразумевает гигаотливки". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-17 08:55:49
(продолжение перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"Отчеты СМИ цитируют потенциальное снижение издержек (благодаря отливкам) порядка 20-30%, главным образом за счет уменьшения количества роботов в сварке и количества процессов в штамповке.
Ну, здесь я бы был осторожнее, ведь инвестиции, особенно в части конкретного поколения сварочных роботов, амортизируются со временем. А для оборудования в штамповке (прессовых линий — И.Л.) амортизация может даже растянуться на три или четыре поколения модели автомобиля. Это постепенное «списание» оборудования продолжается в течение 30 лет минимум. Для тех автопроизводителей, которые уже используют данные линии для текущих поколений автомобилей, внедрение новой технологии не имеет никакого смысла. В противоположность этому, благодаря подходу «гринфилдов» Тесла может просто избежать типичных инвестиций в прессовое и сварочное оборудование. А вот для «браунфилдов», с точки зрения операционной деятельности абсолютно бессмысленно забросить дорогостоящее оборудование с долгим периодом амортизации. Поэтому в данной ситуации я бы не стал говорить о 20-30% экономии затрат, про которые говорится в СМИ.
Какие объемы практически осуществимы для литья из алюминиевых сплавов?
Что касается литейных процессов, есть важный аспект, связанный с достаточно заметно сокращенным сроком эксплуатации литейных форм по сравнению со штампами. Из-за так называемого термического удара эмпирическим путем доказано, что литейная форма для гигаотливок держится 100000-150000 циклов (плавок). В контрасте с этим, один поток штампов может быть использован на 5-6 миллионов ударов. То есть мы говорим о разнице порядка 20-30 раз. Есть совершенно ясно очерченный предел по объемам производства, в рамках которого решение с гигаотливками будет подходящим. По мне, алюминиевое литье имеет малый смысл применения для очень маленьких и очень больших объемов. Если мы говорим о массовом производстве в миллионах машин, то на цикл их выпуска вам понадобится около 6 или 7 дорогостоящих форм для гигаотливок. При этом мы принимаем во внимание, что литейная форма для одной детали, а именно заднего блока кузова Теслы Y, весит примерно 80-100 тонн. Это несет за собой дополнительные затраты на обслуживание и вспомогательное оборудование, например, на краны. Литейные формы для мегаотливок также могут создавать технологические трудности и опасности, такие как, например, утечка расплавленного металла. Рисками не быть способным к производству после таких аварий не стоит пренебрегать.
С этой точки зрения, насколько хрупкими являются мегаотливки?
Если говорить просто, то литье мегаотливок — процесс намного более сложный по сравнению с холодной листовой штамповкой. Ключевое слово здесь — брак. В этой связи важной вещью является охлаждение. Оператору должно быть ясно, что его уровень брака может быть 10-20% или даже больше. Это в свою очередь имеет воздействие на потоки сборки кузова, то есть на количество отливок, которое он должен произвести с запасом, чтобы избежать любых остановок в производстве автомобиля". #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-17 08:44:36
(продолжение перевода интервью «Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
"В каком отношении изменятся концепции материалов кузова?
Тесла сейчас подбирается к вопросу о термообработке. Новая технология подразумевает работу с изначально твердыми (литейными) сплавами. Хотя сплавы, способные к дисперсионному твердению (старение, обычно происходит после закалки и ведет к дополнительному упрочнению — И.Л.) демонстрируют свои преимущества в части прочности и пластичности. С изначально твердыми сплавами вы идете на некоторый компромисс, но экономите деньги на последующих процедурах. К тому же сейчас никто не имеет глубокого понимания о том, как бороться с искажениями формы, идущими от последующей термической обработки на отливках такого размера.
Та же Тесла, например, использует этот процесс для радикального снижения числа деталей до одного компонента. Насколько это реалистично?
У меня была возможность увидеть модель Y в так называемой зоне разборки. Тесла действительно сильно сократила число деталей кузова. Но ясно то, что сокращение числа деталей всё же не дарует операционные преимущества автоматически. Потому что вы должны смотреть на стоимость производства и материалов, а также на масштабы необходимых инвестиций в отливки, в целом. Такой подход мы утвердили, когда работали с различными институтами Общества Фраунгофера (европейский конгломерат научных институтов), такими как Институт индустриального инжиниринга, Институт производственных технологий и передовых материалов и Институт производственной оснастки и технологий обработки давлением. Вдобавок к этому, кузова с гигаотливками не обязательно становятся легче. Огромная отливка вполне логично требует соответствующей значительной толщины стенок. В то же самое время, с ней вы снижаете потенциал по созданию нужных свойств материала в точно требуемом месте — а ведь именно этого мы достигаем при классическом производстве кузовов из листовых штампованных деталей. Далее, производство штампованных деталей очень эффективно по части стоимости компонента, а технологии сборки и сварки кузовов можно очень легко автоматизировать.
В чем привлекательность производства гигантских отливок из алюминиевых сплавов вместо традиционного подхода к производству кузова?
Наряду с точечной сваркой, различные методы сборки кузова развились в опробованную и протестированную десятилетиями систему. Вы видите, что нижняя граница толщины металла в отливках составляет 2-3 мм, тогда как в кузовах из листовых штампованных деталей мы можем достигнуть и 0,7 мм. Это означает прежде всего, что гига- или мегаотливки не могут быть классифицированы ни как эффективное с точки зрения использования материала решение, ни как решение по снижению массы — да и не как более высокопроизводительное решение. Но это вероятнее всего станет некой альтернативой, добавляющей интересные вариации к уже устоявшимся системам сборки кузова. Для электромобилей в особенности гигаотливки это путь к переосмыслению конструкции кузова. В электромобиле у вас появляется новый элемент — батарейный блок, новый узел, который надо интегрировать. Прогресс, достигнутый за годы производства автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, к производству электромобилей применим с ограничениями, особенно когда дело касается задней и центральной части кузова. С подходом в стиле «гринфилд» («чистое поле»), который применяет Тесла в Бранденбурге (на своей новой фабрике в Грюнехайде, близ Берлина), например, автопроизводитель может существенно сэкономить место для кузовного цеха, применяя гигаотливки. С другой стороны, важно оценить, имеет ли смысл применение алюминиевых гигаотливок для «браунфилдов» (действующих заводов)“. (продолжение следует). #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-16 06:33:00
«Мегаотливки: шанс переосмыслить производство кузова» (Перевод интервью Вольфрама Фолька порталу Automotive manufacturing solutions: https://www.automotivemanufacturingsolutions.com/casting/forging/megacasting-a-chance-to-rethink-body-manufacturing/42721.article).
Предисловие Ивана Лещинского: потребность в аналитическом материале о мегаотливках/гигаотливках, заменяющих целые узлы кузова вроде переднего блока, появилась уже давно — с тех пор как это революционное решение Tesla скопировала корпорация Volvo (https://telegram.im/metalformingforall/549), игнорировать его было бы дурным тоном. С радостью представляю вам интервью профессора Вольфрама Фолька из Технического Университета Мюнхена, возглавляющего кафедру технологий обработки давлением и литья, приятного чтения!
"Процесс получения отливок из алюминиевых сплавов может революционизировать производство кузова. Профессор Вольфрам Фольк из Технического Университета Мюнхена подробно объясняет преимущества и недостатки так называемых мега- или гигаотливок.
Уже несколько автопроизводителей наращивают инвестиции в использование гигантских отливок, по мере того как они строят новые заводы или переоборудуют существующие для производства электромобилей. Пока что «Тесла» является первопроходцем, запустившим процесс получения отливок для больших структурных узлов кузова, которые могут заменять до 70 отдельных штампованных деталей кузова, но «Вольво» совсем недавно также анонсировала план по переходу на алюминиевые мегаотливки для заднего блока кузова на заводе Торсланда в Готенбурге (Швеция) для новых платформ электрокаров начиная с 2025 года.
Процесс предлагает потенциальный выигрыш в сокращении числа деталей кузова, что позволит полностью устранить ряд логистических процедур и выбросов в различных производственных процессах, при этом обеспечивает большую гибкость в отношении инженерной проработки платформы автомобиля. Однако, согласно мнению проф. Фолька, он также несет с собой определенные вызовы по части перераспределения оборудования на занимаемых площадях, и это может оказаться не столь эффективно для определенных заводов и производимых на них моделях по сравнению с традиционным кузовным производством. Фольк, эксперт по производству, ранее трудившийся на BMW, очерчивает ограничения этого нового процесса, но при этом указывает на его волнующие возможности.
Каков потенциал мегаотливок в автомобильной промышленности? Насколько нов этот процесс?
Что тут действительно ново, так это то, что этим процессом мы можем получить экстремально большие узлы кузова. До самого последнего времени самые большие литые компоненты, произведенные таким способом - это были купола амортизационных стоек и боковые усилители, как на крупных моделях Audi и BMW. Недавно мы увидели смелые решения по расширению этой технологии на куда более крупные компоненты, в особенности, панели заднего пола, которые считаются критичными для предотвращения скручивания кузова. Это означает, что наши утвержденные концепции по материалам кузова будут изменены" (продолжение следует). #tesla #переводы #volvo #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-16 06:32:00
Arkance Systems: роботизированная сварка для восстановления штампов вытяжки и пресс-форм (https://www.usinenouvelle.com/article/arkance-systems-digitalisation-ou-l-art-de-la-fabrication-complexe.N2001747). Интересный совместный проект Arkance Systems, поставщика оснастки Catoire Semi и производителя роботов Yaskawa во Франции – идея его в том, чтобы восстанавливать сложные рабочие поверхности без участия профессионалов-сварщиков. Для этого были разработаны следующие цифровые решения: сначала сканируется форма детали-образца для восстановления инструмента, далее поврежденная поверхность самой оснастки (пуансона или матрицы); после этого происходит обработка данных в Autodesk PowerMILL, но, вопреки обычному применению этой программы, генерируются не траектории движения резца или фрезы, а траектории нанесения слоев сварки — и затем это осуществляют роботы. Но особенный интерес представляет дальнейшее развитие этой технологии, а именно применение аддитивных технологий и лазерной сварки для ремонта формообразующих поверхностей, то есть буквально «наращивание» нужного материала (от Voestalpine Bölher). У технологий такого типа большое будущее. #новости #arkancesystems #benchmarking Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-14 06:33:00
Доступ к контенту (документы, файлы, аудио, видео, изображения) возможен только в приложении Телеграм.
2022-06-13 20:54:53
Продолжение об Alpine 110: вот в этом материале о специальной версии Alpine для французской жандармерии (https://www.largus.fr/actualite-automobile/alpine-a110-gendarmerie-ses-secrets-de-fabrication-chez-durisotti-10917390.html) можно увидеть и кузов с другого ракурса (оцените глубину вытяжки и скульптурную форму боковин!), и поставляемые CECOMP детали ещё до установки на кузов, в частности наружные панели дверей и багажника в таре. Обратите внимание на следы доработки (белесые пятна на навесных панелях): как я уже говорил, для производства мелких серий ретушь абсолютно неизбежна, и с ней не борются так, как при производстве массовых автомобилей. Ниже по ссылке вы можете увидеть свежее видео производства Alpine с завода в Дьеппе, к сожалению, отдельные штампованные детали от CECOMP тут можно увидеть только мельком. Любопытная подробность: директор завода Alpine Франсис Перини (здесь он дает интервью) 11 лет назад работал руководителем департамента качества завода Рено Россия в Москве, мне довелось трудиться под его началом; особенно запомнилось, что он довольно сносно говорил по-русски (!), что нечасто встречается у иностранцев-экспатов, но всегда свидетельствует об их профессионализме и хорошем отношении к России. #alpine #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-11 06:33:00
Alpine 110 - где штампуются наружные панели ее кузова? Это недавняя реинкарнация легендарной спортивной модели Renault Alpine 1977 года; после запуска ее в производство на заводе в Дьеппе в 2017 году был создан отдельный бренд Alpine в составе Группы Рено. Новая 110 производится в неплохих для данного типа автомобилей объемах, и восторженные отзывы TopGear 2022 года (https://www.topgear.com/car-reviews/alpine/a110) совершенно неслучайны: по сравнению с конкурентами-родстерами Porsche Cayman и Audi TT масса этого автомобиля на 300 кг меньше. Всё это благодаря полностью алюминиевому кузову и шасси, а крыша на 110 вообще из полимерного материала (https://www.auto-innovations.com/site/brevetech/AlpineA110.html). Штампуются все «лицевые» панели итальянским производителем малых серий CECOMP (Турин), там же произведены и штампы; как говорят на форуме Alpine Renault, в доводке и запуске принимали участие и специалисты по штамповке и доводке штампов из Renault. Остроту характерных линий стиля вы можете оценить сами по фото ниже; отмечу, что прессовое производство для таких малых серий имеет совсем другую логику: тут нет штампов обрезки и тем более вырубки (вся обрезка осуществляется лазером), и в некоторых случаях имеет место ручная доработка специальной оснасткой, но так, что это совсем незаметно для неискушенного глаза. И называется это производство здесь «Presse - Battitura manuale», что можно перевести как «Цех прессов и ручного выстукивания». (продолжение ниже). #alpine #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2022-06-11 06:32:00