Bandzaagmachines volgen trend naar automatiseren en digitaliseren

Steeds meer kennis zit vervat in de sturing

Technisch geschoolde werkkrachten worden alsmaar schaarser. Het is stilaan zoeken naar een naald in een hooiberg. Dat heeft een grote impact op de sector. Enerzijds belemmert de steeds kleiner wordende poel aan personeel een mogelijke groei of opschaling van de productie. Anderzijds verdwijnt samen met de afzwaaiende operatoren een schat aan kennis. Over het algemeen proberen machinefabrikanten beide problemen te ondervangen via een slimmere sturing, die steeds vaker een automatische productie aanstuurt. Bij bandzaagmachines is dat niet anders.

Markttrend vraagt om procesoptimalisatie

Voor het verzagen op maat van stafmateriaal, balken, buizen, staalbouwprofielen en tegenwoordig zelfs 3D-producten vormt een bandzaagmachine een onmisbaar instrument. Daarom vind je dit soort machines, ondanks het feit dat het concept erachter toch al op leeftijd is, nog altijd terug bij heel veel constructiebedrijven en toeleveranciers. En vrijwel altijd staan ze aan het begin van de productieketen.

Juist daarin schuilt hun belang. Want alles dat fout loopt in de start, moet daarna gecorrigeerd of gecompenseerd worden. Zoiets kost onnodige tijd en moeite. De bewerking mag dan wat minder complex lijken dan pakweg het frezen, ook verzagen doe je dus maar beter nauwkeurig. Vooral nu de algemene automatiseringsgraad toeneemt en zelfs de kleinste afwijking kan zorgen voor stilstanden verderop in het proces.

Bovendien zien we steeds vaker hoogwaardige legeringen opduiken, en die zijn moeilijker te verzagen. Dat gecombineerd met de steeds hogere tolerantie-eisen maakt dat je ook je zaagproces moet optimaliseren, wil je aan de wensen van je klant blijven voldoen. Dit is een besef dat maar langzaam lijkt binnen te sijpelen.

Samenspel van parameters

Wat zorgt ervoor dat een machine over een langere periode mooi op maat zaagt? Een samenspel van verschillende factoren, zo blijkt. Wellicht zelfs meer dan je op het eerste zicht zou vermoeden, want ook zagen is een vak. We zetten de belangrijkste aandachtspunten op een rijtje.

Type zaagblad

Er bestaan talloze types van zaagbladen. Al die types zijn afgestemd op het te verzagen materiaal. Vandaar dat de keuze van zaagblad een grote invloed heeft op het eindresultaat.

De meeste zaagbladen kan je qua materiaal waaruit ze zijn gemaakt, opdelen in twee types: bi-metaal en hardmetaal. Hoe moeilijker te bewerken, hoe sneller je voor hardmetaal zal kiezen, al proberen veel bedrijven die stap zo lang mogelijk uit te stellen, zelfs al gaat dat ten koste van een hoger verbruik. Hardmetaal is namelijk vele malen duurder dan bi-metaal. Daarom wordt vaak alleen maar voor hardmetaal gekozen als het te verzagen materiaal écht te hard is voor bi-metaal of de productie omhoog moet.

Weet wel dat lang niet alle bandzaagmachines stabiel genoeg zijn om met hardmetaal te werken. Wil je een hardmetalen zaagband optimaal kunnen inzetten, dan vraagt dat om meer vermogen en stabiliteit van de machine en ook het belang van de spaanafvoer neemt toe.

Type vertanding

Iedere zaagband heeft zijn eigen tandvorm, vrijloophoek, wighoek en zetting. Profielen en buizen, bijvoorbeeld, kun je beter met een minder agressieve verspaningshoek aanvallen, met extra materiaal op de rug van de tand vanwege de schokbelasting.

De keuze van vertanding is misschien nog belangrijker voor de kwaliteit van de zaagsnede en de productiviteit dan het type zaagblad, omdat een universele oplossing onmogelijk is zonder grote concessies te doen. Als je bijvoorbeeld voor een te fijne vertanding kiest en de zaagsnelheid van het blad niet aanpast, dan lopen de spaankamers vol en zal de kwaliteit van de zaagsnede daar sterk onder lijden. Bij een te grove vertanding kan er te veel belasting ontstaan op de weinige tanden die het materiaal ingaan. Het loont dus zeker de moeite om de zaagband te verwisselen. De tijd die je daarmee verliest, maak je ruimschoots goed dankzij de hogere productiviteit.

Zaagparameters

Net zoals bij andere verspaanbewerkingen, moet je voor een kwalitatieve zaagsnede rekening houden met een aantal parameters, afhankelijk van de afmetingen en het materiaal van het werkstuk. Bij het zagen zijn dat vooral de voeding en de zaagsnelheid, dat wil zeggen de snelheid waarmee het zaagblad door het materiaal wordt geduwd. Voor een homogene belasting van de zaagtanden, wat slijtage reduceert en een mooie snede oplevert, moet je deze twee op elkaar afstemmen. Dat luistert best nauw.

Bovendien veranderen de optimale instellingen naargelang de fase van het zaagproces. Aan het begin en het einde zal de voeding normaliter lager liggen dan in de hartlijn van het werkstuk. Hetzelfde geldt voor zware balken.

Schenk ook de nodige aandacht aan je koelemulsie. Die vervult namelijk drie taken tegelijkertijd: ze voorkomt overmatige hitte aan de tanden, ze heeft een smerende functie én ze spoelt de spanen uit de kamers. Gezien de grote impact van de koelemulsie op de zaagsnede, is het een slecht idee om daarop te besparen.

Machinekenmerken

Uiteraard spelen ook de karakteristieken van de machine een rol. Zijn de machine en de zaagbandarm stabiel genoeg om de optredende trillingen op te vangen? Welk type van klemmen wordt gebruikt en hoe worden ze aangestuurd? Hoe zit het met de zaagbandgeleiding? Naast al die vragen is ook de spanenborstel nog een belangrijk aandachtspunt. Een correct gebruik van een spanenborstel zal je namelijk veel ellende besparen. Tegenwoordig zijn er veersystemen op de markt die je daarbij helpen. Ze zorgen ervoor dat de spanenborstel zich automatisch en net diep genoeg in het materiaal trekt.

Daarmee hebben we slechts een paar van de aandachtspunten genoemd, en die betreffen dan nog maar alleen de hardware-kant, terwijl de software vandaag in het licht van de krapte op de arbeidsmarkt zeker zo belangrijk is. De fabrikanten hebben er namelijk al een tijdje voor gekozen om zoveel mogelijke van de zaagkennis (zie ook de twee vorige punten) in de sturing te stoppen.

Op basis van informatie over het zaagblad, de machine en het werkstuk zal de sturing vervolgens zelf de optimale voeding en bandsnelheid kiezen en die parameters dynamisch aanpassen naargelang het zaagblad zich dieper in het werkstuk baant. De besturing zal ook het proces bewaken door de machine te stoppen wanneer de zaag te bot wordt en niet langer binnen de ingestelde toleranties valt.

Met andere woorden, de sturing wordt op alle vlakken steeds intelligenter en stelt zich bovendien open voor data-analyse en koppelingen met ERP-pakketten of andere bewerkingen in het kader van heuse cellen. Dat brengt ons naadloos bij het thema ‘automatiseren’.

Automatiseringsgraden

Waar de sturing vooral aan kwaliteitsbewaking doet en zo de verloren gegane kennis van de operatoren recycleert, gaat automatisatie in eerste instantie gepaard met een verhoogde productie zonder dat daar extra personeel voor nodig is. Natuurlijk bestaan er heel veel graden van automatiseren en is het een kwestie van goed de kosten tegen de baten af te wegen.

Je kan bescheiden beginnen met een automatische hoekinstelling en dito aanslag, opdat de profielen en buizen de juiste ondersteuning krijgen. De aan- en afvoer is de volgende logische stap om te automatiseren. Dat kan via aangedreven rollenbanen, eventueel zelfs in combinatie met opslag- en buffersystemen en robots voor het stapelen.

Als je nog verder wilt gaan, moet je denken in de richting van boor-zaagstraten of heuse cellen. Daarbij zou de bandzaagmachine bijvoorbeeld een aantal draaibanken kunnen voeden, nadat de gezaagde producten eerst zijn ontbraamd en een meetstation zijn gepasseerd voor een in-line controle. Vergeet daarbij geen aandacht te besteden aan de spaanafvoer, want die zou anders wel eens stokken in de wielen kunnen steken.

Conclusie

Je merkt het: zowel via de sturing als door middel van de talrijke opties op vlak van automatisering doen de fabrikanten van bandzaagmachines er alles aan om manarm dan wel volledig manloos verzagen te faciliteren. Als je die weg inslaat en je wilt je volledige proces automatiseren, is het aan jou, gezien de vele mogelijkheden, om samen met de fabrikant de best mogelijke opstelling te ontwikkelen die aansluit bij jouw specifieke behoeften.

Dat vereist veel denkwerk en de details maken vaak het verschil. Laat je in deze oefening daarom goed bijstaan door specialisten die daar elke dag mee bezig zijn. De uiteindelijke productiewinst zal daardoor groter zijn en op de lange termijn kan dit ook kostenbesparing opleveren.

Onderschat de vakkennis niet die met het verzagen gemoeid is. Al te vaak merken de fabrikanten op dat het zaagproces stiefmoederlijk wordt behandeld. Dat betekent dat er vaak veel tijdwinst te behalen is op het gebied van productiviteit, op voorwaarde dat je de moeite neemt om je zaagproces kritisch te analyseren. Het moet worden bekeken als een verspaanproces als alle andere, met zijn eigen specifieke regels die gevolgd moeten worden.

Met medewerking van De Tollenaere, Mema, Vamatec en Van Hoorn Machining