Freio de pressão CNC híbrido vs freio de pressão CNC síncrono eletro-hidráulico: principais diferenças
Por autor: Mark Hanks
Fabricantes que buscam aumentar a eficiência da produção, reduzir custos e projetar para um desempenho econômico por um período mais longo podem se beneficiar ao conhecer as principais diferenças entre um Freio de Pressão CNC Híbrido e um Freio de Pressão CNC Síncrono Eletro-Hidráulico.
Escolher a tecnologia certa de freio de pressão CNC influencia diretamente o consumo de energia, o custo de manutenção e a eficiência de produção a longo prazo. Este artigo explicará a diferença entre os sistemas híbridos CNC CNC de freio de pressão e os sistemas de freio de pressão CNC síncrono eletro-hidráulico, com foco nos princípios de controle hidráulico, desempenho de economia de energia, consumo de óleo, velocidade de curvatura e custo operacional total.
Ambos os tipos de sistemas são encontrados em muitos freios de pressão modernos. No entanto, diferenças nos sistemas de controle hidráulico, consumo de energia, manutenção e eficiência de curvatura determinam o ambiente de produção mais adequado para cada um.
Freio de Pressão CNC Híbrido vs Freio de Pressão CNC Síncrono Eletro-Hidráulico: Visão Geral
| Característica | Prensa dobradeira CNC híbrida | Freio de pressão CNC síncrono eletro-hidráulico |
| Controle Hidráulico | Tonde Servomotors+ dois Bomba servos | Válvula proporcional da bomba |
| Eficiência energética | Maior eficiência de utilização de energia; A bomba servo fornece fluxo hidráulico apenas quando necessário, reduzindo a perda de energia | Menor eficiência devido à operação contínua da bomba e perdas por estrangulamento |
| Temperatura do óleo hidráulico | Temperatura do óleo mais baixa com flutuações menores de temperatura; A redução do estresse térmico ajuda a prolongar a vida útil da vedação hidráulica | Maior variação de temperatura do óleo devido à geração hidráulica contínua de energia, que pode acelerar o envelhecimento do óleo e o desgaste das vedações |
| Nível de Ruído | Baixo nível | Nível normal |
| RamVelocidade | Aproximação e velocidade de retorno mais rápidas devido à resposta hidráulica controlada por servo, melhorando o tempo do ciclo de flexão e a produtividade do trabalhador | Velocidade padrão controlada por válvulas hidráulicas proporcionais |
| Eficiência de Produção | Maior eficiência, tempo de ciclo mais curto e aumento da produção em grande volume | Boa confiabilidade, mas menor eficiência em produção contínua |
| Melhor Aplicação | Produção em alto volume, dobramento automatizado, fábricas sensíveis à energia | Fabricação geral de chapa metálica e aplicações sensíveis a custos |
Como funciona um freio de pressão CNC híbrido?
Sistema de Controle de Freio de Prensa CNC Híbrido
Um Freio de Pressão CNC Híbrido refere-se a dois servomotores e duas servobombas para controlar independentemente os cilindros hidráulicos esquerdo e direito. Ao controlar a velocidade da bomba de acordo com os requisitos reais de flexão, o sistema proporciona controle hidráulico preciso do fluxo, melhora a eficiência de utilização de energia e reduz perdas hidráulicas desnecessárias.
Comparado aos sistemas hidráulicos tradicionais que geram fluxo continuamente e regulam pressão por meio de válvulas proporcionais, o sistema híbrido fornece energia hidráulica apenas quando necessário. Esse grande avanço melhora a eficiência de utilização de energia e reduz perdas hidráulicas desnecessárias.
Esse design proporciona uma vantagem no consumo de energia que torna o sistema ótimo para qualquer ambiente de produção que exija longas horas de operação.
Sistema de Controle de Freio de Pressão CNC Síncrono Eletro-Hidráulico
Um sistema de controle de freio de pressão CNC síncrono eletro-hidráulico consiste em uma bomba hidráulica de deslocamento fixo e válvulas de controle proporcionais.
Esse projeto resulta em um fluxo hidráulico constante e, portanto, uma perda constante de energia devido à estrangulação.
A arquitetura confiável e a tecnologia avançada de controle aumentaram a disponibilidade desse sistema e contribuíram para seu uso generalizado nas últimas décadas. No entanto, comparado aos sistemas híbridos, geralmente consome mais energia durante a operação contínua.
Comparação de Consumo de Energia
Devido às diferenças nos métodos de controle hidráulico, freios de pressão CNC híbridos podem alcançar economia significativa de energia em comparação com sistemas síncronos eletro-hidráulicos convencionais.
Dependendo da tonelagem da máquina, ciclo de flexão, tempo de marcha lenta e condições de produção, os Freios de Pressão CNC híbridos podem alcançar uma enorme economia de energia em comparação com sistemas eletro-hidráulicos convencionais devido à maior eficiência de utilização da energia hidráulica.
As estimativas a seguir são baseadas em um cronograma de trabalho de 10 horas por dia e 25 dias úteis por mês:
| Modelo | Eletro-Hidráulico Síncrono | Prensa dobradeira CNC híbrida | Economia Anual Potencial |
| 100T | $3.250 | $960–$1.625 | Até $1.625 |
| 130T | $4.750 | $1.400–$2.375 | Até $2.375 |
| 170T | $6.500 | $1.950–$3.250 | Até $3.250 |
| 250T | $8.000 | $2.360–$4.000 | Até $4.000 |
| 400T | $12.900–$19.300 | $3.860–$6.450 | Até $6.450 |
| 700T | $23.600 | $7.080–$11.800 | Até $11.800 |
Para máquinas de alta tonelagem operando múltiplos turnos, a vantagem de economia de energia torna-se cada vez mais valiosa ao longo da vida útil do equipamento.
Comparação de Consumo de Óleo Hidráulico
Como sistemas híbridos geram menos calor hidráulico durante a operação, normalmente requerem menos óleo hidráulico e apresentam uma degradação do óleo mais lenta.
| Modelo | Capacidade Total de Óleo (L) | Volume de óleo hidráulico (L) | Economia de Petróleo (L) |
| 100T | 300 | 180 | 120 |
| 250T | 460 | 160 | 300 |
| 400T | 800 | 200 | 600 |
| 600T | 1,200 | 300 | 900 |
| 800T | 1,900 | 480 | 1,420 |
A redução do consumo de óleo hidráulico leva à diminuição dos custos de manutenção, intervalos prolongados para a substituição de óleo e redução do óleo residual.
Comparação de Consumo de Óleo Hidráulico
Por causa de o sistema de controle da servobomba, os Freios de Prensa CNC Híbridos, geram menos calor hidráulico durante a operação. A temperatura do óleo hidráulico permanece mais baixo e tem temperatura menor Flutuanteem comparação com sistemas eletro-hidráulicos convencionais.
Temperatura do óleo mais baixa e mais estável reduz o estresse térmico nos componentes hidráulicos, ajudando a estender a vida útil de O Seloanéis no tanque e cilindros de óleo,Melhorando a confiabilidade da máquina a longo prazoe abaixar o Frequência de manutenção.
Outras diferenças de desempenho
Nível de Ruído
Uma melhoria importante no design que vem com a introdução dos freios de pressão híbridos é a redução do ruído de espera.
Em contraste com outros sistemas de freio de pressão, os sistemas híbridos possuem um sistema hidráulico de ruído muito baixo, pois o servomotor pode parar completamente ou funcionar em baixa velocidade durante o standby.
Em contraste, os freios de pressão síncronos eletro-hidráulicos tradicionais funcionam em modo de reserva com o motor hidráulico e a bomba em operação constante, resultando em ruído da bomba.
Empresas que buscam criar as melhores condições de trabalho e minimizar o ruído ambiental se beneficiarão dos sistemas operacionais de baixo ruído dos freios de pressão híbridos.
Benefícios Ambientais
Freios de pressão CNC que utilizam tecnologia híbrida têm efeitos positivos no meio ambiente devido a:
• Menor consumo de eletricidade
• Menor consumo de óleo hidráulico
• Menos óleo residual
• Menos calor
Devido à maior eficiência do sistema hidráulico, a temperatura do óleo operacional do sistema hidráulico é mais uniforme e estável, resultando em uma extensão da vida útil do óleo hidráulico. Os intervalos de substituição do óleo hidráulico dependem das condições de trabalho, da qualidade do óleo e da manutenção.
Eficiência de Flexão
Comparados aos sistemas tradicionais de válvulas proporcionais, sistemas hidráulicos acionados por servo proporcionam melhor tempo de resposta e controle de fluxo mais preciso.
A resposta hidráulica otimizada permite que o ram alcance velocidades de aproximação e retorno mais rápidas, reduzindo o tempo do ciclo de flexão. Eventualmente, os operadores podem dobrar mais peças dentro do mesmo período de produção e melhorar a produtividade geral.
Em geral, freios de pressão híbridos podem ter tempos de ciclo de flexão mais curtos. Por exemplo, um freio de pressão híbrido de 100 toneladas pode atingir tempos de flexão de 18 ciclos por minuto, enquanto um modelo convencional pode atingir apenas 13 ciclos por minuto.
Os fatores de produtividade são:
• Espessura do material
• Grau de curvatura
• Tipo de ferramentas
• Movimento de parada traseira
• Manual ou automatizado
Além da Tecnologia Híbrida: Soluções Adicionais para Melhorar a Eficiência do Freio de Pressão
Um freio de pressão CNC híbrido utiliza dois servomotores e duas servobombas para maior controle do sistema hidráulico. Existem vantagens enormes para o usuário que vêm junto com a incorporação dessas tecnologias; Algumas estão relacionadas à produtividade e eficiência e outras ao controle da temperatura do óleo hidráulico e da velocidade de resposta do sistema.
Os usuários, no entanto, têm necessidades diferentes. Eles têm orçamentos diferentes, condições de produção diferentes e níveis distintos de automação desejada. Além das tecnologias híbridas, o desempenho dos freios de pressão pode ser ainda melhorado com sistemas industriais de resfriamento, automação robótica de curvatura e as tecnologias mais novas, mais acessíveis, baseadas em servo e economizadoras de energia.
1. Sistemas de Resfriamento Industrial para Ambientes Operacionais Extremos
Um freio de pressão CNC híbrido utiliza bombas que empregam servos para direcionar perdas de energia, tornando o sistema hidráulico mais eficiente em termos energéticos, mas também reduz o aquecimento e incentiva o óleo hidráulico a permanecer em uma temperatura estável. Isso aumenta a eficiência do sistema.
Como ocorre em certas regiões da África e norte da Índia, assim como em outras áreas industriais mais quentes, a máquina's sistemas atuais de controle de temperatura podem não ser suficientes para uma produção estável a longo prazo.
Nesses cenários, pode ser instalado um resfriador hidráulico de óleo para induzir o resfriamento do óleo hidráulico.
Um sistema de resfriamento industrial pode oferecer os seguintes benefícios:
•Diminua a temperatura de funcionamento do óleo hidráulico
•Diminuir as variações de temperatura do óleo hidráulico
•Garantir a estabilidade do funcionamento do sistema hidráulico
•Aumentar a vida útil de vedações e componentes hidráulicos
Para máquinas que operam em altas temperaturas ambientes, um sistema dedicado de ar-condicionado ou resfriamento pode ser instalado no armário elétrico.
O resfriamento do armário elétrico pode oferecer os seguintes benefícios:
•Operação estável do sistema de controle CNC
•Temperaturas de operação mais baixas para os componentes eletrônicos
•Maior confiabilidade dos equipamentos elétricos
•A vida útil do sistema de controle pode ser estendida
Para fábricas que operam em climas extremos ou que operam em turnos contínuos de produção, uma combinação de freio de pressão CNC híbrido e sistemas de resfriamento industrial pode oferecer uma solução confiável de flexão.
2. Células de dobra robóticas para maior eficiência de produção
Células robóticas de dobra aumentam o nível de automação disponível para o processo de dobra e podem ajudar os fabricantes a alcançar os níveis de produtividade desejos.
Quando combinados com um freio de pressão CNC, robôs industriais são capazes de:
•Carregar/descarregar o freio de pressão CNC
•Posicione a peça
•Execute a operação de flexão
•Minimizar o manuseio da peça pelo pessoal
A JS RAGOS oferece soluções de dobra com robótica para diversos níveis de produção e apoia diversos fabricantes líderes de robótica industrial, incluindo:
•FANUC
•FIGO
•QUEM
•Yaskawa
•Estun
Sistemas de dobra robótica são ideais para:
•Produção de grandes quantidades de peças
•Processando a mesma peça repetidamente
•Operação contínua por longos períodos de tempo
•Aplicações onde a qualidade consistente da produção é exigida
A combinação de uma célula robótica de dobra e um freio de prensa CNC híbrido dá aos fabricantes a capacidade de aumentar ainda mais a produtividade e reduzir os níveis de mão de obra, ao mesmo tempo em que permite que a empresa avance para os paradigmas da manufatura inteligente.
Esta seção pode estar internamente vinculada ao artigo sobre células robóticas de freio de prensa.
3. Soluções de Bomba de Servo Único para Clientes Sensíveis a Custos
O projeto do Freio de Prensa CNC Híbrido Completo oferece controle independente dos lados direito e esquerdo da prensa usando dois servomotores e duas servobombas. Esse design é incrivelmente responsivo, preciso e utiliza energia de forma eficiente.
Normalmente, clientes com economia de orçamento enfrentam custos mais altos para equipamentos com sistemas híbridos totalmente de servo duplo.
Como solução para essas preocupações orçamentárias, podemos fornecer um sistema hidráulico simplificado usando um servomotor e uma servobomba.
Esse sistema pode:
•Controle a operação da bomba conforme o necessário
•Reduza a operação da bomba quando o sistema está parado
•Reduzir os custos totais de energia
•Reduzir os custos operacionais totais
Em um sistema síncrono eletro-hidráulico típico, uma das maiores economias é com uma bomba de servo único.
Além disso, quando comparado a um freio de pressão CNC totalmente híbrido com dois servomotores e duas servobombas, um sistema de servo único geralmente resulta em:
•Aumento do consumo de energia
•Menos oportunidades de economia de energia
•Controle reduzido sobre os circuitos hidráulicos esquerdo e direito
No entanto, dependendo de vários fatores variados, incluindo como equilibram o desempenho da produção com a flexão e o controle do sistema, os clientes podem escolher entre várias opções disponíveis para controle hidráulico.
A melhor opção de controle disponível normalmente reflete um equilíbrio entre os custos do sistema de controle e melhorias no desempenho da produção e nos custos operacionais.
Investimento Inicial vs Custo Operacional de Longo Prazo
Embora os Freios de Pressão CNC híbridos geralmente exijam um investimento inicial maior devido aos componentes hidráulicos servo, o custo operacional total pode ser reduzido por meio de menor consumo de eletricidade, menor manutenção hidráulica e maior eficiência de produção.
| Fator de Custo | Híbrido | Eletro-Hidráulico |
| Preço da máquina | Um pouco mais alto | Abaixar |
| Custo da energia | Abaixar | Maior |
| Substituição de óleo hidráulico | Menos frequentes | Mais frequentes |
| Custo de manutenção | Abaixar | Maior |
| Produção | Maior | Padrão |
Investimento Inicial vs Custo Operacional de Longo Prazo
Embora freios de pressão CNC híbridos geralmente exijam um investimento inicial maior devido aos componentes hidráulicos servo, o custo operacional total pode ser reduzido por meio de menor consumo de eletricidade, menor manutenção hidráulica e mais altoEficiência de produção.
| Fator de Custo | Híbrido | Eletro-Hidráulico |
| Preço da máquina | Maiorum pouco | Abaixar |
| Custo da energia | Abaixar | Maior |
| Substituição de óleo hidráulico | Menos frequentes | Mais frequentes |
| Custo de manutenção | Abaixar | Maior |
| Produção | Maior | Padrão |
Resumo
Ambos os tipos de freios de pressão são soluções válidas para a fabricação moderna de chapas metálicas.
Como uma tecnologia madura com alto nível de penetração no mercado, os sistemas eletro-hidráulicos síncronos são uma opção confiável. Por outro lado, os Freios de Pressão CNC Híbridos oferecem benefícios claros no consumo de energia, redução do volume de óleo hidráulico, ruído na operação e eficiência de produção.
O Freio de Pressão CNC Híbrido oferece tecnologia superior para o futuro da fabricação de chapa metálica para o fabricante que mais se preocupa com os custos operacionais a longo prazo, sendo mais sustentável e eficiente. Para os fabricantes que utilizam a máquina durante longas jornadas de produção, a combinação de maior eficiência energética, menor temperatura hidráulica, maior vida útil dos componentes e ciclos de flexão mais rápidos torna a tecnologia híbrida uma escolha inteligente para melhorar a eficiência total da produção.
Para soluções eficientes, confiáveis e inteligentes em fabricação de metais, confira o JS RAGOS.
Perguntas frequentes
P1. Qual é a principal diferença entre um freio de pressão CNC híbrido e um freio de pressão CNC síncrono eletro-hidráulico?
A principal diferença é o sistema de controle hidráulico. Um freio de pressão CNC híbrido utiliza dois servomotores e duas servobombas para controlar independentemente dois lados dos cilindros hidráulicos, enquanto um freio de pressão CNC síncrono eletro-hidráulico utiliza uma bomba hidráulica fixa com válvulas proporcionais.
P2. Por que um freio de pressão CNC híbrido é mais eficiente em termos de energia?
Um freio de pressão CNC híbrido melhora a eficiência de utilização de energia porque as bombas servo podem fornecer fluxo hidráulico de acordo com os requisitos reais de flexão. O sistema evita perdas hidráulicas desnecessárias causadas pela operação contínua da bomba.
P3. Quanta energia um freio de pressão CNC híbrido pode economizar?
A economia real de energia depende da tonelagem da máquina, do ciclo de flexão e do tempo ocioso. Comparados aos sistemas hidráulicos convencionais, os freios de pressão CNC híbridos podem reduzir significativamente o consumo de energia devido à maior eficiência de utilização da energia hidráulica.
P4. Um freio de pressão CNC híbrido tem velocidade de flexão mais rápida?
Sim. O sistema hidráulico da servobomba pode fornecer resposta mais rápida e controle de fluxo mais preciso da bomba. Isso permite maior velocidade da RAM, tempo de ciclo de curvatura mais curto e maior produção de produção.
P5. Um freio de pressão CNC híbrido exige menos óleo hidráulico?
Como os sistemas híbridos geram menos calor hidráulico, a temperatura do óleo é mais baixa e mais estável. Isso pode ajudar a prolongar bastante a vida útil dos anéis hidráulicos de vedação em O.
P6. Um freio de pressão híbrido CNC reduz o custo de manutenção hidráulica?
Sim. Menor geração de calor, temperatura do óleo mais estável podem reduzir a possibilidade de manutenção e prolongar a vida útil dos componentes hidráulicos.
P7. Um freio de pressão CNC híbrido é adequado para ambientes de trabalho quentes?
Freios de pressão CNC híbridos podem proporcionar melhor controle de temperatura do óleo em comparação com sistemas hidráulicos convencionais. Para alguns locais extremamente quentes, sistemas de resfriamento industrial adicionais podem ser integrados com tanques de óleo hidráulico frio e armários elétricos.
P8. Um freio de pressão CNC híbrido pode ser integrado a uma célula de dobra robótica?
Sim. Freios de pressão CNC híbridos podem ser integrados a células de dobra robóticas para alcançar a flexão automática. E O JS RAGOS pode fornecer soluções robóticas de dobra usando robôs industriais da FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa e Estun.
P9. Existe uma alternativa mais barata ao freio de pressão CNC híbrido?
Para clientes com orçamentos limitados, um único servomotor e sistema de servobomba também pode proporcionar economia de energia e ser útil para melhorar a eficiência energética. No entanto, a eficiência energética e o desempenho do controle independente do cilindro não são tão bons quanto um sistema híbrido completo com dois servomotores e duas servobombas.
Q10. Vale a pena investir em um freio de pressão híbrido CNC?
Para fabricantes que utilizam freio de pressão 24 horas por dia, 7 dias por semana, buscando alto volume de produção, mas enfrentando custos crescentes de eletricidade, um freio de prensa CNC híbrido pode proporcionar benefícios a longo prazo por meio de menor consumo de eletricidade, menor necessidade de manutenção e maior produtividade.
