Grundlagen der Spulenverarbeitung zur Schulung der heutigen Belegschaft

Jan 10, 2024

Ein Coilwagen dient dazu, das Coil zu halten und auf den Dorn zu laden.

Die Hersteller von Stanzwerkzeugen sind in vielerlei Hinsicht unterschiedlich, aber sie kämpfen gemeinsam darum, qualifizierte Arbeitskräfte zu finden, um offene Stellen in der Fertigung zu besetzen.

Es kann schwierig sein, Personal für diese Positionen zu besetzen und zu halten, insbesondere wenn die Babyboomer-Generation aus dem Erwerbsleben ausscheidet. Viele der neuen Generation von Arbeitnehmern wünschen sich Fernarbeit oder flexible Arbeitszeiten, was schwierig ist, wenn Stempelarbeiter einen Bediener vor Ort benötigen, um die Ausrüstung zu bedienen.

Die gute Nachricht ist, dass das Interesse an einer Karriere im verarbeitenden Gewerbe wächst. Im Leading2Lean Manufacturing Index 2019 haben 27 % der Generation Z und 26 % der Millennials die Fertigung als potenziellen Beruf in Betracht gezogen, im Vergleich zu nur 17 % der Generation wird bearbeitet.

Vieles, was mit dem Betrieb von Coil-Verarbeitungsanlagen zu tun hat, hat sich im Laufe der Jahre nicht wesentlich verändert. Technologie-Upgrades waren eher evolutionär als revolutionär.

Das Abwickeln, Richten und Zuführen des Materials zur Presse sind zweifellos die Grundpfeiler der Coilverarbeitung. Die Schulung beginnt damit, dass Sie sich mit den Grundlagen der Ausrüstung – Haspel/Abhaspel, Richtmaschine und Zuführung –, den Komponenten und dem Zweck vertraut machen. Anschließend erlernen die Auszubildenden die Bedienung der Geräte und die von ihnen durchgeführten Prozesse.

Kurze, informative Videos können nützlich sein, um Mitarbeiter und potenzielle Mitarbeiter zu vernetzen und ihnen die Grundlagen der Stanz- und Coilverarbeitung zu vermitteln. Bisher existierten Schulungsmaterialien nur in Form von Folien, Präsentationen und Veröffentlichungsartikeln, doch im Zeitalter von TikTok und Instagram können Videos diese ergänzen. Videos können bei den neuen Generationen, die ins Berufsleben eintreten, Anklang finden. „Ein Bild sagt mehr als tausend Worte“ ist besonders wichtig in der Fertigung, wo Prozesse komplex sein können und verbale Anweisungen schwer zu verstehen und zu merken sind.

Spulenhaspel/Abhaspel. Der Prozess beginnt mit dem Abwickeln des Materials von einer Spulenrolle. Das Coil wird entweder direkt auf den Dorn geladen, bei dem es sich um eine rotierende Spindel handelt, auf die das Coil zum Abwickeln gelegt wird, oder auf einen Dorn.

Spulenhaspelmaschinen gibt es in zwei Versionen – als antriebslose Abzugsmaschine oder als motorisierte Version. Abzugsspulen verfügen in der Regel nur über einen kurzen Einfädelantrieb mit fester Geschwindigkeit und sind auf eine elektrische Richtmaschine angewiesen. Alternativ können sie über einen Satz Andruckrollen verfügen, die das Material im automatischen Betrieb vom Coil abziehen. Angetriebene Rollen sind motorisiert und verfügen über eine Schleifensteuerung zum Abwickeln in eine lockere Schleife. Sie werden im Allgemeinen in Anwendungen verwendet, die kein Richten erfordern. Sie können jedoch auch mit einer Durchzugsrichtmaschine verwendet werden, die von einem Feeder an der Presse angetrieben wird. Beide Spulentypen können eine Vielzahl von Spulenbreiten und -gewichten verarbeiten.

Enthält die Spule. Gewickeltes Metall speichert Energie, ähnlich wie eine Feder, daher muss es während der Lagerung mit Haltebändern festgehalten werden. Bevor diese Metallbänder entfernt werden, müssen andere Mittel zur Spuleneindämmung vorhanden sein, um ein Uhrfedern zu verhindern. Die meisten Spulenhaspeln sind mit Niederhalte- oder Haltearmen ausgestattet, die den Außendurchmesser des Materials festhalten, während der Bediener die Haltebänder entfernt.

Spulenhalter sind ein weiteres Gerät, das zur Aufbewahrung der Spule verwendet wird. Sie verhindern ein Teleskopieren der Spule. Dies geschieht, wenn sich die äußere Spule aus der Linie mit der inneren Spule verschiebt.

Richten. Der nächste Schritt des Prozesses ist das Glätten des Metalls mit einem Glätteisen. Die Stahl- und Aluminiumherstellungsprozesse übertragen von Natur aus Spannungen und Spannungen auf das Coil. Diese erzeugen leichte Variationen innerhalb der Spule, die als Armbrust, Schränkung, Kantenwelle, Wölbung, Wölbung und Verdrehung bezeichnet werden. Typischerweise besteht der Zweck einer Richtmaschine in einer Coil-Zufuhrlinie darin, das Material so vorzubereiten, dass es ungehindert durch die Matrize laufen und ein akzeptables Teil produzieren kann. Das Richten erfolgt durch Biegen des Bandes um Rollensätze, die die Ober- und Unterseite abwechselnd dehnen und komprimieren. Dadurch überschreiten sie die Streckgrenze der Spule, so dass beide Flächen nach der Rückfederung am Ende gleich lang sind, was zu flachem Material führt.

Richtmaschinen sind typischerweise in Modellen mit sieben bis elf Arbeitswalzen erhältlich. Die Rollendurchmesser und Achsabstände variieren je nach Materialstärke und -breite. Im Allgemeinen sind sie mit Rollen mit relativ großem Durchmesser und weitem Abstand ausgestattet.

Der zunehmende Einsatz fortschrittlicher hochfester Stähle (AHSS) erforderte Änderungen an der Richtmaschinenkonstruktion, um diese hochfesten Materialien effektiv zu glätten.

Die korrekte Verarbeitung von AHSS-Materialien erfordert eine höhere Anzahl kleiner Rollen mit engerem Abstand als bei herkömmlichen Stählen oder Aluminium. Durch diese Rollenkonfiguration kann das Material effektiver gedehnt und komprimiert werden. Die kleineren Radien und engeren Abstände erfordern jedoch, dass die Richtmaschine aus stärkeren Konstruktionsmaterialien gebaut wird und eine größere Eindringtiefe in das Material aufweist.

Füttern. Sobald das Material gerichtet ist, wird es dem Rollenvorschub zugeführt, der das Material in präzisen Längen an eine Stanzpresse oder Schere liefert. Die Rollenvorschübe werden von Servomotoren angetrieben, die eine präzise Steuerung von Winkelposition, Geschwindigkeit und Beschleunigung ermöglichen. Der Vorschub muss nicht nur die richtige Materialmenge in das Werkzeug befördern, er muss das Material auch korrekt in der Matrize positionieren – von vorne nach hinten, von Seite zu Seite und im rechten Winkel zum Werkzeug. Wenn das Material nicht richtig positioniert ist, kommt es zum Verrutschen.

Die Pilotveröffentlichung. Einer der wichtigsten Aspekte bei der Durchführung eines Pressenvorschubvorgangs besteht darin, sicherzustellen, dass die Pilotfreigabe richtig eingestellt ist. Bei der Pilotfreigabe handelt es sich um die vorübergehende Freigabe des Streifens, damit er durch Pilotstifte in einem Folgeschnitt- oder Stanzwerkzeug ausgerichtet werden kann. Es gibt Stanzern die Möglichkeit, ihre Teile auf einem Streifen gleichmäßig zu positionieren. Die Führungsstifte in der Matrize korrigieren leichte Fehlzuführungen, indem sie das Material in die endgültige Position zum Formen oder Stanzen ziehen. Diese vorübergehende Freigabe trägt dazu bei, aufgebaute Spannungen und Blockaden des Bandes durch den Vorschub und die Matrize abzubauen, die durch Fehlausrichtung oder Wölbung verursacht werden. Darüber hinaus wird verhindert, dass das Coilband beim Durchlauf durch die Matrize wandert.

Eine weitere Möglichkeit, die Arbeitsprobleme in der Fertigung anzugehen, besteht darin, den Prozess durch Software zu vereinfachen. Viele Coilverarbeitungsmaschinen sind mit Software ausgestattet, die Eingabeaufforderungen und Hinweise zur Beschleunigung von Aufgaben wie der Automatisierung der Linieneinrichtung bereitstellt. Es kann dem Bediener dabei helfen, schnell die optimalen Geschwindigkeits-, Laufparameter- und Beschleunigungswerte für einen Auftrag zu ermitteln. Normalerweise können diese Werte sofort für die nächste Ausführung des Jobs im Speicher der Steuerung gespeichert werden. Durch die Automatisierung sich wiederholender Aufgaben kann Software den Mitarbeitern helfen, sich auf wertschöpfendere Aktivitäten wie Problemlösung und Produktentwicklung zu konzentrieren.

Bei jedem Job ist eine gewisse Lernkurve erforderlich, in der Fertigung ist sie jedoch besonders ausgeprägt. Die Bereitstellung leicht verständlicher, zugänglicher Inhalte kann dazu beitragen, die Lernkurve zu verkürzen, den traditionellen Unterricht für Mitarbeiter und Kunden im Klassenzimmer zu ergänzen oder als Ressource für diejenigen zu dienen, die mehr über diese Themen erfahren möchten.