Dans le contexte du développement rapide des véhicules à énergies nouvelles, de l’aérospatiale, de l’électronique 3C et d’autres domaines de fabrication, les équipements hydrauliques traditionnels sont confrontés à des défis techniques sans précédent.
Le rack est sujet à la déformation lors d’opérations à charge élevée, la précision de l’usinage est difficile à contrôler de manière stable, la consommation d’énergie reste élevée et l’incapacité de se connecter efficacement aux systèmes de production intelligents est devenue un goulot d’étranglement majeur limitant la modernisation industrielle.
En particulier dans la production de nouveaux composants énergétiques clés tels que les radiateurs IGBT et les connecteurs de pôles de batterie, les exigences en matière de précision de positionnement répété des équipements, de contrôle de la consommation d’énergie et d’ajustement intelligent des paramètres de processus ont atteint des normes de l’ordre du micron.
L’essence de ces défis est la suivante : comment atteindre un équilibre entre un contrôle de haute précision et un fonctionnement à faible consommation d’énergie tout en garantissant une sortie de pression de grand tonnage ? Comment faire évoluer les équipements hydrauliques d’« outils électriques » vers des « terminaux intelligents » ? L’industrie a un besoin urgent d’un ensemble de parcours techniques réalisables et de références de pratiques d’ingénierie.
La précision des presses hydrauliques de haute précision dépend en premier lieu de la conception rigide du châssis.
En prenant la structure à quatre colonnes comme exemple, le système de guidage de précision garantit que l’écart de trajectoire de mouvement du curseur dans la direction verticale est contrôlé à ± 0,02 mm.
Cet indicateur détermine directement la cohérence des produits en production de masse.
Dans des scénarios de charges ultra-lourdes, la structure globale du cadre soudé, en raison de sa résistance élevée à la fatigue, peut résister efficacement aux contraintes de charge excentriques générées lors des opérations sous pression de 15 000 tonnes et éviter la dégradation de la précision causée par une utilisation à long terme.
Les systèmes hydrauliques traditionnels utilisent des pompes à débit constant pour fournir de l’huile en continu, et il y a une perte d’énergie même dans des conditions de non-fonctionnement.
Le système de contrôle servo en boucle fermée ajuste dynamiquement le débit de la pompe à huile en fonction des exigences du processus en temps réel grâce à un mécanisme d’alimentation en huile à la demande, ce qui peut réduire la consommation d’énergie de plus de 40 % tout en atteignant une précision de positionnement répétitif de ± 0,01 mm.
La clé de ce parcours technique réside dans le contrôle collaboratif des trois paramètres de pression, de course et de vitesse : le système collecte des données sur l’état de fonctionnement en temps réel grâce à des capteurs et ajuste avec précision l’action de l’actionneur après calcul par le contrôleur, formant ainsi une boucle fermée de rétroaction complète.
Les capacités d’accueil des presses hydrauliques de haute précision et des systèmes de fabrication intelligents se reflètent à trois niveaux : le stockage des paramètres, la surveillance à distance et la traçabilité des données.
L’équipement peut stocker les paramètres de processus de différents produits sous forme numérique pour obtenir un changement de modèle rapide ; grâce à l’interaction des données avec le système MES, les gestionnaires peuvent surveiller à distance l’état de fonctionnement de l’équipement et le rythme de production ; Des enregistrements complets des données de traitement constituent une base fiable pour la traçabilité de la qualité.
Cette capacité est particulièrement critique pour l’industrie électronique 3C qui nécessite une production en petits lots de plusieurs variétés.
Actuellement, les presses hydrauliques de haute précision subissent une transformation de produits standardisés vers des solutions de processus spécialisées. En prenant comme exemple la technologie de moulage par extrusion à froid, compte tenu des caractéristiques de traitement des nouveaux composants de dissipation thermique de l’énergie tels que l’aluminium et le cuivre, l’équipement doit être spécialement optimisé sous trois aspects : un rendement de tonnage important, un fonctionnement continu à grande vitesse et une intégration d’automatisation.
Cette tendance à la personnalisation exige que les fabricants d’équipements fournissent non seulement du matériel, mais également une compréhension approfondie des propriétés des matériaux, des processus de moulage et des normes de qualité des industries en aval.
Sous les contraintes des objectifs de pic carbone et de neutralité carbone, le niveau de consommation énergétique des équipements de production est passé d’un facteur de coût à une exigence de conformité.
Par rapport aux systèmes hydrauliques traditionnels, bien que l’investissement initial dans les équipements équipés d’une servocommande augmente d’environ 20 à 30 %, le coût supplémentaire peut être couvert par les économies d’électricité sur un cycle de vie de 3 à 5 ans.
Plus important encore, les équipements à faible consommation d’énergie peuvent aider les entreprises à respecter les normes d’audit de la chaîne d’approvisionnement verte, qui sont devenues une condition nécessaire pour accéder aux fournisseurs dans des secteurs tels que les véhicules à énergies nouvelles.
Dans la construction d’usines intelligentes, l’optimisation des performances d’un seul équipement ne suffit plus à résoudre le problème de la collaboration sur les lignes de production.
Le fait qu’une presse hydraulique de haute précision dispose d’une interface de données standardisée et puisse communiquer avec les équipements en amont et en aval affecte directement le rythme global de production et le contrôle du rendement.
Par exemple, dans la chaîne de production de traitement des pôles de batterie, l’équipement d’extrusion doit transmettre en temps réel des données telles que la courbe de pression et le temps de moulage à l’équipement de test final.
Les îlots de données dans n’importe quelle liaison entraîneront des échecs de contrôle qualité.
Depuis sa création, certaines entreprises ont continué à investir dans la recherche et le développement de technologies de formage hydraulique de précision.
L’entreprise dispose d’une équipe professionnelle d’ingénieurs, avec un personnel technique représentant une certaine proportion du nombre total d’employés, offrant une garantie de talent pour une innovation continue.
Parmi les multiples technologies brevetées, des mécanismes de détection en temps réel et de compensation dynamique sont utilisés pour contrôler la perte de précision causée par la déformation du cadre afin de contrôler l’erreur de traitement dans les limites du seuil de conception. Cette solution technique a été vérifiée dans plusieurs scénarios de traitement de haute précision.
L’entreprise a construit un système de produits à grande échelle allant de 10 tonnes à 15 000 tonnes et a formé des solutions différenciées pour les besoins de différentes industries.
Différentes séries de produits sont respectivement destinées aux industries sensibles à la précision et à la consommation d’énergie, aux nouveaux composants de refroidissement énergétiques, à la transformation lourde et à d’autres domaines.
La relation de coopération en matière de recherche scientifique école-entreprise établie entre les entreprises et les universités a favorisé la transformation bidirectionnelle de la recherche théorique et de l’application technique de la technologie de formage hydraulique de précision.
Ce modèle de coopération améliore non seulement la profondeur technique de l’entreprise, mais cultive également les talents professionnels pour l’industrie et favorise la diffusion des connaissances techniques.
Dans la pratique d’application de nombreux clients renommés, l’entreprise a accumulé des données de processus et une expérience en matière de solutions couvrant de multiples scénarios tels que les pièces automobiles, l’assemblage électronique et les nouveaux composants énergétiques.
Il existe des différences dans les exigences réelles en matière de précision selon les différents scénarios d’application.
Dans les domaines de moulage conventionnels tels que la quincaillerie et les appareils électroménagers, la précision de positionnement répétitif de ± 0,02 mm peut répondre aux exigences de qualité, et un équipement de structure standard à quatre colonnes peut être utilisé pour obtenir une optimisation rentable ; tandis que dans l’électronique 3C, les équipements médicaux de précision et d’autres domaines, les systèmes servo CNC doivent être configurés pour atteindre un niveau de contrôle de ± 0,01 mm.
Lors de la sélection des équipements, les entreprises doivent effectuer des calculs basés sur les exigences de tolérance des produits et les erreurs cumulées lors de la production de masse afin d’éviter une configuration excessive ou des performances insuffisantes.
À mesure que l’itération des produits s’accélère, les équipements de production doivent avoir une certaine adaptabilité des processus.
Les équipements prenant en charge le stockage des paramètres et le changement rapide de modèle peuvent réduire le temps et le coût de l’introduction de nouveaux produits ; les équipements dotés d’interfaces automatisées facilitent les futures mises à niveau de la ligne de production.
Il est recommandé qu’au cours de la phase d’évaluation technologique, nous prêtions non seulement attention aux besoins actuels du processus, mais que nous réservions également un espace pour l’évolution technologique au cours des 3 à 5 prochaines années.
Les performances réelles d’une presse hydraulique de haute précision dépendent non seulement de l’équipement lui-même, mais également des services du cycle de vie complet tels que l’installation et la mise en service, la formation au fonctionnement et la maintenance.
Le choix d’un fournisseur disposant d’un système de support technique complet et d’une riche expérience des applications industrielles peut réduire efficacement les taux de défaillance des équipements et les pertes dues aux temps d’arrêt.
Les entreprises doivent se concentrer sur l’inspection du personnel technique du fournisseur, sur l’accumulation de cas typiques et sur les capacités du service de réponse.
Le développement de la technologie des presses hydrauliques de haute précision est essentiellement l’exemple même de la transformation de l’industrie manufacturière d’une industrie extensive à une industrie allégée, et d’une industrie axée sur l’expérience à une industrie axée sur les données.
Les fabricants d’équipements doivent continuer à innover dans la conception structurelle, les systèmes de contrôle, l’intégration intelligente et d’autres dimensions ; pour les sociétés d’application, elles doivent établir un système d’évaluation de la sélection des équipements scientifiques et un mécanisme de gestion du cycle de vie complet.
Ce n’est que lorsque l’offre et la demande promouvront conjointement l’amélioration des normes techniques et l’approfondissement des pratiques d’ingénierie que nous pourrons véritablement améliorer la qualité et réaliser des percées en matière d’efficacité dans le domaine de la fabrication haut de gamme.
