Firma Nexteer Automotive pojawiła się wśród prelegentów na konferencji „Mechaniczne połączenia rozłączne”, zorganizowanej przez Polskie Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Montażu w Warszawie. Ten globalny koncern motoryzacyjny, mający za sobą ponad 100 lat doświadczenia, współpracuje z największymi producentami w branży, m.in. BMW, Ford, General Motors, Peugeot-Citroen, tworząc układy kierownicze i systemy wspomagania.

– Jako pierwsi wprowadziliśmy układy z elektrycznym wspomaganiem sterowania. Pracujemy także wraz z klientami nad samochodami autonomicznymi i systemami ADAS. Produkujemy wciąż systemy z hydraulicznym wspomaganiem, które nadal są stosowane. Polski oddział firmy zatrudnia około 1300 osób w dwóch zakładach zlokalizowanych w Katowickiej Specjalnej Strefie Ekonomicznej. To jedne z największych zakładów firmy na świecie. Łącznie produkują około 3 milionów układów kolumn kierowniczych rocznie, w tym EPS. W Tychach znajduje się również nowe centrum badawcze Nexteer – zaznaczył Marcin Żywczok, przedstawiciel firmy.

Połączenia w motoryzacji

Na pierwszym planie nowy zakład Nexteer Automotive w Tychach

Zalety i wady stosowanych rozwiązań

Istnieje wiele metod łączenia, z których najpopularniejsze jest połączenie śrubowe. Wynika to z prostoty, uniwersalności i szybkości wykonania połączenia oraz z ceny i dostępności standaryzowanych elementów. Śruby samoformujące dodatkowo wymagają jedynie otworu i śruby. Nie ma potrzeby wykonywania gwintów i dodatkowych elementów. Obniża to czas produkcji czy ilość wykorzystywanych narzędzi. Eliminowany jest luz pomiędzy częścią łączoną a śrubą, co daje bardzo dużą retencję i zapobiega rozkręcaniu. Takie rozwiązanie stawia jednak bardzo dużo wyzwań, jeśli chodzi o montaż.

Pierwszym problemem jest first time quality – efekt faktycznie pojawiających się fizycznych problemów: brak śruby, zerwana lub naderwana śruba, niedokręcenie śruby, uszkodzenie elementów łączonych. – To są wady, przed którymi się zabezpieczamy, to ich obawiamy się najbardziej, tzw. wady z opóźnionym zapłonem – mówił Marcin Żywczok. Nie można ich wykryć chociażby w trakcie kontroli wizualnej po zakończonym procesie montażu. Powodami powstawania tych problemów mogą być błędy w procesie montażu, jego zaprojektowaniu, słabej jakości lub zużyte narzędzia, źle dobrane narzędzia lub parametry oraz dość znaczący czynnik ludzki. Bywa również, że konstrukcja połączenia nie jest prawidłowo zaprojektowana. Błędy w doborze materiałów, w obróbce, zmiana jakości śrub. Zanieczyszczenia pojawiające się w złączu, wynikające z konieczności stosowania smarów i innych preparatów – to wszystko wpływa na efekt końcowy.

Połączenia w motoryzacji

Elektryczny układ kierowniczy Nexteer Automotive na linii produkcyjnej .

Fizyka i troska

Podstawowym pytaniem, na które muszą sobie odpowiedzieć wszystkie osoby zaangażowane w proces produkcji, jest pytanie o cel skręcania? Co chcemy osiągnąć? Odpowiedź, choć nie do końca oczywista, wydaje się prosta. Chodzi o siłę docisku, ściskającą elementy łączone ze sobą. W przypadku śrub samoformujących, bardzo duże znaczenie ma także siła przekładająca się na samo uformowanie gwintu. Aby zapewnić właściwy efekt, należałoby zatem kontrolować siłę docisku, co wydaje się niemożliwe. Na szczęście, pośrednio, kontrolując moment obrotowy, który jest przykładany do śruby, można to zrobić. Można także monitorować kąt, odpowiedzialny za naprężenie występujące w śrubie.

Dobre praktyki, które stosuje Nexteer, to wykonanie płytek testowych z finalnego materiału jeszcze przed rozpoczęciem procesu produkcji. Umożliwia to precyzyjne określenie, czy proces produkcji został dobrze zaprojektowany. Druga kwestia to przygotowanie osobnych programów do wkręcania pierwszej śruby, w stosunku do kolejnych. Jeśli pierwsza próba się nie powiedzie, unikniemy powielania błędu w następnych. Przy pierwszej próbie tarcie jest dużo większe, niż przy kolejnych.

Śruby samoformujące są dobrym rozwiązaniem, tanim, trwałym i odpornym, ale wymagają dużo uwagi i dbałości o materiały i proces produkcji – zaznaczył prelegent.

Połączenia w motoryzacji

BMW i3 z systemem EPS Nexteer na nowym torze testowym Nexteer Automotive w Tychach

Serdecznie zapraszamy do zapisania się na nasz Newsletter !