Publikacja na zamówienie
Sektor motoryzacyjny – stanowisko do badania szczelności aluminiowych komponentów. Sprawdzane detale są elementami układów paliwowych oraz systemów kierowniczych, co oznacza konieczność spełnienia wyjątkowo restrykcyjnych wymagań jakościowych i bezpieczeństwa, narzucanych przez producentów samochodów segmentu premium. Jeden z wiodących producentów OEM klasy Premium postawił dodatkowy warunek – podniesienie ciśnienia testowego z poziomu 9 bar do aż 17 bar, bez kompromisów w zakresie niezawodności i powtarzalności pomiarów.
Stan początkowy procesu
Odbiorca nie posiadał infrastruktury pneumatycznej umożliwiającej uzyskanie wymaganego poziomu ciśnienia, co uniemożliwiało realizację badań szczelności komponentów. W konsekwencji produkowane detale nie mogły być weryfikowane zgodnie ze specyfikacją OEM. Taka sytuacja generowała wysokie ryzyko wstrzymania ciągłości dostaw oraz potencjalnej utraty kluczowej umowy z producentem końcowym.
Zmodernizowany proces testowy
Przeprowadziliśmy adaptację istniejącego stanowiska badawczego, które wcześniej nie spełniało podwyższonych wymagań procesowych i bezpieczeństwa. Modernizacja obejmowała dobór, integrację oraz konfigurację układów pneumatycznych, sterujących i zabezpieczających, umożliwiających pracę przy znacząco wyższym ciśnieniu testowym.
Zastosowane komponenty sterowania, pneumatyki i bezpieczeństwa:
- elementy sterujące operatora (przyciski robocze oraz awaryjne),
- zawory pneumatyczne i elektromagnetyczne,
- pneumatyczne układy czasowe,
- przewody pneumatyczne wysokociśnieniowe,
- wzmacniacze ciśnienia (boostery), takie jak te: https://www.pneumat.com.pl/pneumatyczne_wzmacniacze_cisnienia
- systemy filtracji powietrza,
- siłownik powietrzny tj. pneumatyczny ISO 6431 D200x100,
- wzmacniacz ciśnienia Ø100 o przełożeniu 1:2,
- filtr wstępny 3 µm,
- pneumatyczny zawór czasowy 5/2 G 1/8,
- czujnik ciśnienia G 1/4 NO,
- zawór membranowy elektromagnetyczny z cewką 24 V DC,
- filtr dokładny 1 µm,
- wskaźnik spadku ciśnienia,
- zewnętrzny pływakowy spust kondensatu do zespołów filtrujących,
- ręczny zawór rozdzielający pneumatyczny 3/2 G 1/8,
- przycisk grzybkowy do sterowania pneumatycznego,
- logiczny zawór OR (LUB) mini G 1/8,
- zawór normalnie otwarty (NO) zlokalizowany za wzmacniaczem ciśnienia,
- zawór sterowany sygnałem z presostatu umieszczonego przed boosterem.
Zastosowana konfiguracja zapewnia, że nadmiarowe ciśnienie po zakończeniu cyklu testowego – zarówno w trybie standardowym, jak i w przypadku awaryjnego przerwania próby przez operatora – jest automatycznie i bezpiecznie odprowadzane do tylnej, niedostępnej dla obsługi strefy maszyny. Rozwiązanie to znacząco podnosi poziom bezpieczeństwa stanowiska oraz stabilność całego procesu testowego.
Rezultaty wdrożenia i kluczowe korzyści
Alternatywne rozwiązania dostępne na rynku zakładały konieczność zakupu nowego kompresora, którego koszt inwestycyjny rozpoczynał się od 70 000 zł i mógł znacząco wzrosnąć w zależności od konfiguracji.
Dzięki zastosowaniu wzmacniacza ciśnienia oraz precyzyjnie zaprojektowanego układu pneumatycznego udało się osiągnąć następujące efekty:
- całkowita wartość realizacji nie przekroczyła 10 000 zł,
- stanowisko testowe umożliwia obecnie badania szczelności przy ciśnieniu 17 bar,
- modernizacja centralnej sprężarkowni okazała się zbędna,
- wygenerowana oszczędność inwestycyjna wyniosła co najmniej 60 000 zł,
- zachowano pełną ciągłość produkcji oraz zgodność z rygorystycznymi wymaganiami producenta samochodów klasy Premium.
Gdzie warto wdrażać podobne rozwiązania?
Lokalne układy zwiększania ciśnienia znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie podwyższony poziom ciśnienia jest wymagany wyłącznie na wybranym etapie procesu technologicznego. Takie rozwiązania są szczególnie efektywne, gdy:
- wyższe ciśnienie potrzebne jest jedynie w określonej strefie instalacji lub na jednym stanowisku,
- proces nie wymaga ciągłej pracy całego systemu na podniesionych parametrach,
- rozbudowa lub wymiana sprężarki powietrza generowałaby nieuzasadnione koszty inwestycyjne.
Opinia ekspercka
Przedstawione wdrożenie jest przykładem optymalnego podejścia do zagadnienia podnoszenia ciśnienia testowego w aplikacjach przemysłowych. Zamiast zwiększać parametry pracy całej instalacji pneumatycznej, zastosowano lokalny wzmacniacz ciśnienia, działający wyłącznie w obszarze, w którym jest to niezbędne – bezpośrednio przy stanowisku testera szczelności.
Takie rozwiązanie eliminuje konieczność kosztownej rozbudowy sprężarkowni oraz ogranicza ingerencję w istniejącą infrastrukturę zakładową. Dodatkową korzyścią są niższe koszty eksploatacyjne, ponieważ booster uruchamiany jest jedynie w momencie realizacji testu, a nie pracuje w sposób ciągły.
Na uwagę zasługuje również krótki czas wdrożenia, który pozwolił uniknąć długotrwałych przestojów produkcyjnych. Przykład ten potwierdza, że lokalne zwiększanie ciśnienia bardzo często okazuje się najbardziej racjonalnym rozwiązaniem – zarówno z perspektywy inżynierskiej, jak i ekonomicznej.
