Frein à pression CNC hybride vs frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique : principales différences
Par l’auteur : Mark Hanks
Les fabricants souhaitant améliorer l’efficacité de la production, réduire les coûts et concevoir des performances rentables sur une plus longue période peuvent bénéficier de la connaissance des principales différences entre un frein à pression CNC hybride et un frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique.
Le choix de la bonne technologie de frein à pression CNC influence directement la consommation d’énergie, le coût d’entretien et l’efficacité de production à long terme. Cet article expliquera la différence entre les systèmes de frein à pression CNC hybride et les systèmes de frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique, en mettant l’accent sur les principes de contrôle hydraulique, la performance d’économie d’énergie, la consommation d’huile, la vitesse de flexion et le coût total d’exploitation.
Les deux types de systèmes se retrouvent dans de nombreux freins à pression modernes. Cependant, les différences dans les systèmes de contrôle hydraulique, la consommation d’énergie, la maintenance et l’efficacité de la courbure déterminent l’environnement de production le plus approprié pour chacun.
Frein à pression CNC hybride vs frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique : Aperçu
| Caractéristique | Presse plieuse CNC hybride | Frein à pression CNC synchrone électrohydraulique |
| Contrôle hydraulique | Toù Servomoteurs+ deux Pompe servos | Pompe à soupape proportionnelle |
| Efficacité énergétique | Une meilleure efficacité d’utilisation de l’énergie ; La pompe servo ne fournit un débit hydraulique que lorsque nécessaire, réduisant ainsi la perte d’énergie | Efficacité réduite en raison du fonctionnement continu de la pompe et des pertes par régulation |
| Température de l’huile hydraulique | Température d’huile plus basse avec de moindres fluctuations de température ; La réduction des contraintes thermiques permet d’allonger la durée de vie des joints hydrauliques | Variation plus élevée de la température de l’huile due à la production continue d’énergie hydraulique, ce qui peut accélérer le vieillissement de l’huile et l’usure des joints |
| Niveau de bruit | Niveau bas | Niveau normal |
| RamVitesse | Vitesse d’approche et de retour plus rapides grâce à une réponse hydraulique contrôlée par servo, améliorant le temps de cycle de flexion et la productivité des travailleurs | Vitesse standard contrôlée par des soupapes hydrauliques proportionnelles |
| Efficacité de production | Efficacité accrue, temps de cycle plus court et production accrue pour une production à grand volume | Bonne fiabilité mais efficacité inférieure en production continue |
| Meilleure application | Production à grande volume, flexion automatisée, usines sensibles à l’énergie | Fabrication générale de tôlerie et applications sensibles aux coûts |
Comment fonctionne un frein à pression CNC hybride ?
Système de contrôle hybride CNC à frein à pression
Un frein à pression CNC hybride désigne deux servomoteurs et deux pompes servo pour contrôler indépendamment les cylindres hydrauliques gauche et droit. En contrôlant la vitesse de la pompe selon les besoins réels de courbe, le système assure un contrôle précis du débit hydraulique, améliore l’efficacité d’utilisation de l’énergie et réduit les pertes hydrauliques inutiles.
Comparé aux systèmes hydrauliques traditionnels qui génèrent en continu un débit et régulent la pression via des soupapes proportionnelles, le système hybride ne fournit l’énergie hydraulique que lorsque cela est nécessaire. Ce grand progrès améliore l’efficacité énergétique et réduit les pertes hydrauliques inutiles.
Cette conception offre un avantage en matière de consommation d’énergie qui rend le système optimal pour tout environnement de production exigeant de longues heures d’exploitation.
Système de contrôle de frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique
Un système de commande de frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique se compose d’une pompe hydraulique à déplacement fixe et de soupapes de commande proportionnelles.
Cette conception entraîne un débit hydraulique constant et, par conséquent, une perte d’énergie constante due à la régulation.
L’architecture fiable et la technologie de contrôle avancée ont augmenté la disponibilité de ce système et contribué à son utilisation généralisée au cours des dernières décennies. Cependant, comparé aux systèmes hybrides, il consomme généralement plus d’énergie lors d’un fonctionnement continu.
Comparaison de la consommation d’énergie
En raison des différences dans les méthodes de contrôle hydraulique, les freins à pression CNC hybrides peuvent réaliser des économies d’énergie significatives par rapport aux systèmes synchrones électro-hydrauliques conventionnels.
Selon le tonnage de la machine, le cycle de courbage, le temps d’inactivité et les conditions de production, les freins à pression CNC hybrides peuvent réaliser d’importantes économies d’énergie par rapport aux systèmes électrohydrauliques conventionnels grâce à une meilleure efficacité d’utilisation de l’énergie hydraulique.
Les estimations suivantes sont basées sur un planning de travail de 10 heures par jour et 25 jours ouvrables par mois :
| Modèle | Électro-hydraulique synchrone | Presse plieuse CNC hybride | Économies annuelles potentielles |
| 100T | 3 250 $ | 960 $ à 1 625 $ | Jusqu’à 1 625 $ |
| 130T | 4 750 $ | 1 400 $ à 2 375 $ | Jusqu’à 2 375 $ |
| 170T | 6 500 $ | 1 950 $ à 3 250 $ | Jusqu’à 3 250 $ |
| 250T | 8 000 $ | 2 360 $ à 4 000 $ | Jusqu’à 4 000 $ |
| 400T | 12 900 $ à 19 300 $ | 3 860 $ à 6 450 $ | Jusqu’à 6 450 $ |
| 700T | 23 600 $ | 7 080 $ à 11 800 $ | Jusqu’à 11 800 $ |
Pour les machines à haute tonnage opérant plusieurs quarts de vitesse, l’avantage économique d’énergie devient de plus en plus précieux au fil de la durée de vie de l’équipement.
Comparaison de la consommation d’huile hydraulique
Comme les systèmes hybrides génèrent moins de chaleur hydraulique pendant le fonctionnement, ils nécessitent généralement moins d’huile hydraulique et subissent une dégradation plus lente.
| Modèle | Capacité totale de pétrole (L) | Volume d’huile hydraulique (L) | Économies pétrolières (L) |
| 100T | 300 | 180 | 120 |
| 250T | 460 | 160 | 300 |
| 400T | 800 | 200 | 600 |
| 600T | 1,200 | 300 | 900 |
| 800T | 1,900 | 480 | 1,420 |
Une consommation réduite d’huile hydraulique entraîne une diminution des coûts d’entretien, des intervalles de remplacement d’huile prolongés et une réduction du pétrole usagé d’huile.
Comparaison de la consommation d’huile hydraulique
À cause de le système de contrôle de la pompe servo, les freins à pression CNC hybrides, génèrent moins de chaleur hydraulique pendant le fonctionnement. La température de l’huile hydraulique reste plus bas et a une température plus basse flottantcomparé aux systèmes électrohydrauliques conventionnels.
Une température d’huile plus basse et plus stable réduit la contrainte thermique sur les composants hydrauliques, contribuant ainsi à prolonger la durée de vie de O Phoquedes anneaux dans le réservoir et les cylindres d’huile,amélioration de la fiabilité à long terme de la machineet abaisser le Fréquence de maintenance.
Autres différences de performance
Niveau de bruit
Une amélioration importante de la conception avec l’introduction des freins à pression hybrides est la réduction du bruit de veille.
Contrairement à d’autres systèmes de frein à pression, les systèmes hybrides possèdent un système hydraulique à très faible bruit car le servomoteur peut s’arrêter complètement ou fonctionner à très faible vitesse en veille.
En revanche, les freins à pression synchrones électrohydrauliques traditionnels fonctionnent en veille avec le moteur hydraulique et la pompe en fonctionnement constant, ce qui entraîne un bruit de pompe.
Les entreprises qui cherchent à créer les meilleures conditions de travail et à minimiser le bruit environnemental bénéficieront des systèmes d’exploitation à faible bruit des freins à pression hybrides.
Bénéfices environnementaux
Les freins à pression CNC utilisant la technologie hybride ont des effets positifs sur l’environnement grâce à :
• Consommation d’électricité moindre
• Consommation d’huile hydraulique moindre
• Moins d’huile usagée
• Moins de chaleur
Grâce à l’amélioration de l’efficacité du système hydraulique, la température de l’huile de fonctionnement du système est plus uniforme et stable, ce qui prolonge la durée de vie de l’huile hydraulique. Les intervalles de remplacement de l’huile hydraulique dépendent des conditions de fonctionnement, de la qualité de l’huile et de l’entretien.
Efficacité de flexion
Comparés aux systèmes de vannes proportionnels traditionnels, les systèmes hydrauliques servo-actionnés offrent un meilleur temps de réponse et un contrôle du débit plus précis.
La réponse hydraulique optimisée permet au bélier d’atteindre des vitesses d’approche et de retour plus rapides, réduisant ainsi le temps de cycle de flexion. Finalement, les opérateurs peuvent plier davantage de pièces au cours de la même période de production et améliorer la productivité globale.
En général, les freins à pression hybrides peuvent avoir des temps de cycle de flexion plus courts. Par exemple, un frein à pression hybride de 100 tonnes peut atteindre des temps de flexion de 18 cycles par minute, tandis qu’un modèle conventionnel ne peut atteindre que 13 cycles par minute.
Les facteurs de productivité sont :
• Épaisseur du matériau
• Degré de flexion
• Type d’outillage
• Mouvement de blocage arrière
• Manuels ou automatisés
Au-delà de la technologie hybride : solutions supplémentaires pour améliorer l’efficacité du frein à pression
Un frein à pression CNC hybride utilise deux servomoteurs et deux servopompes pour un contrôle accru du système hydraulique. L’intégration de ces technologies présente d’énormes avantages pour l’utilisateur ; Certaines concernent la productivité et l’efficacité, d’autres concernent le contrôle de la température de l’huile hydraulique et la vitesse de réponse du système.
Les utilisateurs, en revanche, ont des besoins différents. Ils ont des budgets différents, des conditions de production différentes et des niveaux d’automatisation souhaités variés. En plus des technologies hybrides, les performances des freins à pression peuvent être encore améliorées grâce à des systèmes de refroidissement industriels, à l’automatisation de la courbure robotisée, ainsi qu’aux technologies plus récentes, plus abordables à base de servomoteurs et économes en énergie.
1. Systèmes de refroidissement industriels pour environnements d’exploitation extrêmes
Un frein à pression CNC hybride utilise des pompes qui utilisent des servomoteurs pour cibler les pertes d’énergie afin de rendre le système hydraulique plus économe énergétiquement, mais aussi réduire la chaleur et encourager l’huile hydraulique à rester à une température stable. Cela augmente l’efficacité du système.
Comme c’est le cas dans certaines régions d’Afrique et du nord de l’Inde, ainsi que dans d’autres zones industrielles plus chaudes, la machine'les systèmes actuels de contrôle de température peuvent ne pas être suffisants pour une production stable à long terme.
Dans ces cas, un refroidisseur d’huile hydraulique peut être installé pour induire le refroidissement de l’huile hydraulique.
Un système de refroidissement industriel peut offrir les avantages suivants :
•Baisser la température de fonctionnement de l’huile hydraulique
•Diminuer les variations de température de l’huile hydraulique
•Assurer un fonctionnement stable du système hydraulique
•Améliorer la durée de vie des joints et composants hydrauliques
Pour les machines fonctionnant à haute température ambiante, un système de climatisation ou de refroidissement dédié peut être installé dans l’armoire électrique.
Le refroidissement de l’armoire électrique peut offrir les avantages suivants :
•Fonctionnement stable du système de contrôle CNC
•Températures de fonctionnement plus basses pour les composants électroniques
•Fiabilité accrue de l’équipement électrique
•La durée de vie du système de contrôle peut être prolongée
Pour les usines opérant dans des climats extrêmes ou effectuant des quarts de production continus, une combinaison d’un frein à pression CNC hybride et de systèmes de refroidissement industriels peut offrir une solution de flexion fiable.
2. Cellules de flexion robotisées pour une meilleure efficacité de production
Les cellules de courbure robotisées augmentent le niveau d’automatisation disponible pour le processus de pliage et peuvent aider les fabricants à atteindre les niveaux de productivité souhaités.
Combinés à un frein à pression CNC, les robots industriels sont capables de :
•Charger/décharger le frein à pression CNC
•Positionner la pièce
•Effectuer l’opération de flexion
•Minimiser la manipulation de la pièce par le personnel
JS RAGOS propose des solutions de flexion avec robotique pour divers niveaux de production et soutient plusieurs fabricants de robotique industrielle de premier plan, notamment :
•FANUC
•FIGUE
•QUI
•Yaskawa
•Estun
Les systèmes de flexion robotisée sont idéaux pour :
•Production de grandes quantités de pièces
•Traitement répété de la même pièce
•Fonctionnement continu pendant de longues périodes
•Applications où une qualité de production constante est requise
La combinaison d’une cellule de pliage robotisée et d’un frein à pression CNC hybride permet aux fabricants d’améliorer encore la productivité et de réduire les niveaux de main-d’œuvre tout en permettant à l’entreprise de s’orienter vers les paradigmes de la fabrication intelligente.
Cette section pourrait être liée en interne à l’article sur les cellules de frein à pression robotiques.
3. Solutions de pompe à servo unique pour les clients sensibles aux coûts
La conception du frein à pression CNC hybride complet permet un contrôle indépendant des côtés droit et gauche de la presse à l’aide de deux servomoteurs et deux pompes servo. Ce design est incroyablement réactif, précis et utilise l’énergie de manière efficace.
En général, les clients soucieux de leur budget subissent des coûts plus élevés pour les équipements équipés de systèmes hybrides entièrement à double servo.
Pour répondre à ces préoccupations budgétaires, nous pouvons fournir un système hydraulique simplifié en utilisant un servomoteur et une pompe servo.
Ce système peut :
•Contrôlez le fonctionnement de la pompe selon les besoins
•Réduire le fonctionnement de la pompe lorsque le système est inactif
•Réduire les coûts énergétiques globaux
•Réduire les coûts d’exploitation globaux
Dans un système électrohydraulique synchrone typique, l’une des plus grandes économies provient d’une pompe à servo unique.
De plus, comparé à un frein à pression CNC entièrement hybride avec deux servomoteurs et deux pompes servo, un système à servo unique aboutit généralement à :
•Augmentation de la consommation d’énergie
•Moins d’opportunités d’économies d’énergie
•Contrôle réduit des circuits hydrauliques gauche et droit
Cependant, selon plusieurs facteurs variés, notamment la manière dont ils équilibrent la performance de production avec la courbure et le contrôle du système, les clients peuvent choisir parmi plusieurs options disponibles pour le contrôle hydraulique.
La meilleure option de contrôle disponible reflète généralement un équilibre entre les coûts du système de contrôle et les améliorations des performances de production et des coûts d’exploitation.
Investissement initial vs coût d’exploitation à long terme
Bien que les freins à pression CNC hybrides nécessitent généralement un investissement initial plus élevé en raison des composants hydrauliques servo, le coût total d’exploitation peut être réduit grâce à une consommation d’électricité réduite, un entretien hydraulique réduit et une meilleure efficacité de production.
| Facteur de coût | Hybride | Électro-hydraulique |
| Prix de la machine | Un peu plus haut, un peu plus haut | Baisser |
| Coût énergétique | Baisser | Supérieur |
| Remplacement d’huile hydraulique | Moins fréquent | Plus fréquent |
| Coût d’entretien | Baisser | Supérieur |
| Production | Supérieur | Standard |
Investissement initial vs coût d’exploitation à long terme
Bien que les freins à pression CNC hybrides nécessitent généralement un investissement initial plus élevé en raison des composants servohydrauliques, le coût total d’exploitation peut être réduit grâce à une consommation d’électricité réduite, à une maintenance hydraulique réduite et Plus hautEfficacité de production.
| Facteur de coût | Hybride | Électro-hydraulique |
| Prix de la machine | Supérieurun peu | Baisser |
| Coût énergétique | Baisser | Supérieur |
| Remplacement d’huile hydraulique | Moins fréquent | Plus fréquent |
| Coût d’entretien | Baisser | Supérieur |
| Production | Supérieur | Standard |
Résumé
Les deux types de freins à pression sont des solutions valables pour la fabrication moderne de tôlerie.
En tant que technologie mature avec un haut niveau de pénétration sur le marché, les systèmes synchrones électrohydrauliques sont une option fiable. En revanche, les freins à pression CNC hybrides offrent des avantages évidents en termes d’utilisation d’énergie, de réduction du volume d’huile hydraulique, de bruit en fonctionnement et d’efficacité de production.
Le frein à pression CNC hybride offre une technologie supérieure pour l’avenir de la fabrication de tôlerie pour le constructeur qui se soucie le plus des coûts d’exploitation à long terme, étant le plus durable et le plus efficace. Pour les fabricants qui utilisent la machine pendant de longues heures de production, la combinaison d’une plus grande efficacité énergétique, d’une température hydraulique plus basse, d’une durée de vie plus longue des composants et d’un cycle de courbure plus rapide fait de la technologie hybride un choix judicieux pour améliorer l’efficacité globale de la production.
Pour des solutions efficaces, fiables et intelligentes en fabrication de métaux, consultez JS RAGOS.
FAQ
Q1. Quelle est la principale différence entre un frein à pression CNC hybride et un frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique ?
La principale différence réside dans le système de contrôle hydraulique. Un frein à pression CNC hybride utilise deux servomoteurs et deux pompes servo pour contrôler indépendamment deux côtés des cylindres hydrauliques, tandis qu’un frein à pression CNC synchrone électro-hydraulique utilise une pompe hydraulique fixe avec des soupapes proportionnelles.
Q2. Pourquoi un frein à pression CNC hybride est-il plus économe en énergie ?
Un frein à pression CNC hybride améliore l’efficacité d’utilisation de l’énergie car les pompes servo peuvent fournir un débit hydraulique selon les besoins réels de flexion. Le système permet d’éviter des pertes hydrauliques inutiles causées par le fonctionnement continu de la pompe.
Q3. Combien d’énergie un frein à pression CNC hybride peut-il économiser ?
Les économies d’énergie réelles dépendent du tonnage de la machine, du cycle de courbure et du temps d’inactivité. Comparés aux systèmes hydrauliques conventionnels, les freins à pression CNC hybrides peuvent considérablement réduire leur consommation d’énergie grâce à une meilleure efficacité d’utilisation de l’énergie hydraulique.
Q4. Un frein à pression CNC hybride a-t-il une vitesse de flexion plus élevée ?
Oui. Le système hydraulique de la servopompe peut offrir une réponse plus rapide et un contrôle du débit de la pompe plus précis. Cela permet une vitesse de RAM plus rapide, un temps de cycle de flexion plus court et une production plus élevée.
Q5. Un frein à pression CNC hybride nécessite-t-il moins d’huile hydraulique ?
Comme les systèmes hybrides produisent moins de chaleur hydraulique, la température de l’huile est plus basse et plus stable. Cela peut beaucoup prolonger la durée de vie des joints toriques hydrauliques.
Q6. Un frein à pression CNC hybride réduit-il le coût d’entretien hydraulique ?
Oui. Une production de chaleur plus faible, une température d’huile plus stable peuvent réduire les possibilités d’entretien et prolonger la durée de vie des composants hydrauliques.
Q7. Un frein à pression CNC hybride convient-il aux environnements de travail chauds ?
Les freins à pression CNC hybrides peuvent offrir un meilleur contrôle de la température de l’huile comparé aux systèmes hydrauliques conventionnels. Pour certains endroits extrêmement chauds, des systèmes de refroidissement industriels supplémentaires peuvent être intégrés à des réservoirs d’huile hydraulique refroidis et des armoires électriques.
Q8. Un frein à pression CNC hybride peut-il être intégré à une cellule de pliage robot ?
Oui. Les freins à pression CNC hybrides peuvent être intégrés à des cellules de flexion robotisées pour assurer un pliage automatique. Et JS RAGOS peut fournir des solutions de courbure robotique en utilisant des robots industriels de FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa et Estun.
Q9. Existe-t-il une alternative moins coûteuse à un frein à pression CNC hybride ?
Pour les clients disposant de budgets limités, un seul servomoteur et un système de servopompe peuvent également permettre une économie d’énergie utile pour améliorer l’efficacité énergétique. Cependant, l’efficacité énergétique et la performance des commandes indépendantes du cylindre ne sont pas aussi bonnes qu’un système hybride complet avec deux servomoteurs et deux pompes servo.
Q10. Un frein à pression CNC hybride vaut-il l’investissement ?
Pour les fabricants qui utilisent un frein à pression 24h/24 et 7j/7, poursuivant un volume de production élevé mais souffrant de coûts d’électricité croissants, un frein à pression CNC hybride peut offrir des avantages à long terme grâce à une consommation d’électricité réduite, des besoins d’entretien réduits et une productivité accrue.
