Tutaj nie wybieramy jedynie większego albo mniejszego narzędzia. O efekcie cięcia decyduje cały układ: rodzaj materiału, jego średnica lub przekrój, geometria ostrza, sposób prowadzenia detalu, dostępna przestrzeń oraz konstrukcja korpusu nożyc.

Dlatego dwie maszyny wyposażone w podobne szczypce pneumatyczne mogą wykonywać zupełnie różne zadania. Jedna odcina wlewki z elementów z tworzywa sztucznego, druga tnie drut miedziany, a trzecia pracuje w zautomatyzowanym stanowisku, gdzie na klasyczne ustawienie ostrza zwyczajnie nie ma miejsca.

I właśnie tutaj zaczyna się prawdziwa siła systemu VESSEL.

Nie zaczynaj od szczypiec. Zacznij od tego, co chcesz przeciąć

To jedna z najważniejszych zasad przy doborze przemysłowych nożyc pneumatycznych. W praktyce najpierw należy dobrać ostrze do materiału i oczekiwanego rodzaju cięcia, a dopiero później odpowiedni korpus szczypiec. Taką kolejność doboru stosuje się również w rozwiązaniach automatyzacyjnych, gdzie nożyce mogą pracować bezpośrednio na robocie albo w osobnej stacji tnącej. Dlaczego? Bo samo stwierdzenie „tnę plastik” mówi niewiele. Czy chodzi o miękki polimer? Twardy detal techniczny? Wlewek po formowaniu wtryskowym? Czy powierzchnia po odcięciu musi być idealnie płaska? A może bramka znajduje się w takim miejscu, że ostrze musi dojść do niej pionowo? Podobnie jest z metalem. Drut miedziany zachowuje się podczas cięcia inaczej niż stalowy, a jeszcze innych warunków wymaga drut fortepianowy. Nożyce pneumatyczne są wykorzystywane właśnie do takich powtarzalnych operacji produkcyjnych, gdzie ręczna obróbka szybko stałaby się wąskim gardłem procesu.

Korpus szczypiec VESSEL – okrągły, kwadratowy czy ręczny?

W aktualnej ofercie dostępne są między innymi korpusy GT-NR20, GT-NR30, GT-NS20 oraz ręczny GT-N30, a także dedykowane do nich ostrza o różnych geometriach.

GT-NR – okrągła obudowa do elastycznego montażu

Seria GT-NR wykorzystuje okrągły korpus. Taka konstrukcja jest szczególnie interesująca przy automatyzacji, ponieważ pozwala na zastosowanie dodatkowych uchwytów i regulację położenia narzędzia. W przemysłowych systemach montażowych korpusy typu GT-NR mogą być instalowane na profilach aluminiowych, płytach, trzpieniach czy regulowanych uchwytach. Pozwala to ustawić nożyce względem detalu, zamiast zmuszać projektanta maszyny do ustawienia całego detalu względem nożyc. Przykładowy VESSEL GT-NR20 pracuje przy ciśnieniu roboczym 0,5–0,6 MPa i zużywa około 230 cm³ powietrza na cykl. Dla odpowiednio dobranych ostrzy producent podaje możliwość pracy m.in. z miękkim tworzywem do 7 mm, twardym tworzywem do 5 mm, miedzią do 2,6 mm oraz stalą do 2 mm.

GT-NS – kwadratowy korpus, gdy liczy się sztywne mocowanie

Seria GT-NS wykorzystuje obudowę kwadratową. Takie rozwiązanie dobrze sprawdza się tam, gdzie nożyce mają zostać jednoznacznie i sztywno przykręcone do konstrukcji maszyny. Przykładowy GT-NS20 VESSEL również pracuje przy ciśnieniu 0,5–0,6 MPa. Jego katalogowe możliwości przy odpowiednim ostrzu obejmują do 7 mm dla miękkiego plastiku, 5 mm dla twardego, 2,6 mm dla miedzi i 2 mm dla stali. Co istotne, ostrza są elementami dobieranymi oddzielnie. To ważny szczegół: kupując korpus, nie kupujemy jeszcze kompletnej odpowiedzi na problem technologiczny. Dopiero połączenie odpowiedniego korpusu i ostrza tworzy narzędzie do konkretnego zadania.

GT-N30 – gdy narzędzie ma pracować ręcznie

Nie każda operacja wymaga robota. VESSEL oferuje również ręczne pneumatyczne szczypce tnące GT-N30, przeznaczone do większych przekrojów. Dla odpowiednio dobranych ostrzy katalog podaje możliwość cięcia miękkiego plastiku do 10 mm, twardego do 6,5 mm, miedzi do 3,3 mm i stali do 2,8 mm. Narzędzie pracuje przy ciśnieniu 0,5–0,6 MPa. To rozwiązanie interesujące między innymi dla stanowisk operatorskich, kontroli jakości, produkcji małoseryjnej oraz miejsc, w których automatyzacja pełnego cyklu nie jest jeszcze ekonomicznie uzasadniona.

Ostrze robi różnicę. I to większą, niż można przypuszczać

Patrząc na dwa podobne ostrza, można uznać, że różni je najwyżej kilka milimetrów i trochę inny kąt. W praktyce właśnie te kilka milimetrów często decyduje, czy detal opuszcza stanowisko gotowy, czy trzeba go jeszcze poprawiać ręcznie. W systemie VESSEL występują różne rodziny ostrzy dostosowane do konkretnego sposobu cięcia:

PF – kiedy powierzchnia po cięciu ma być możliwie płaska

Ostrza serii PF są przeznaczone do tworzyw sztucznych, ale ich zadaniem nie jest wyłącznie „przecięcie plastiku”. Ich geometria pozwala uzyskać płaską powierzchnię cięcia. Odpowiednio ukształtowana powierzchnia tnąca podtrzymuje wlewek podczas operacji, dzięki czemu można ograniczyć pozostawanie wystającego fragmentu materiału. W ofercie znajdują się m.in. ostrza N20PF oraz N30PF. To dobry kierunek przy produkcji elementów formowanych wtryskowo, gdy redukcja późniejszego gratowania oznacza realne skrócenie cyklu produkcyjnego. Bo jeśli automat odcina detal przez sekundę, a człowiek później przez piętnaście sekund poprawia ślad po cięciu pilnikiem, to automat nie rozwiązał problemu. On go tylko elegancko przesunął metr dalej.

AP – standardowe ostrze do obróbki tworzywa

Seria AP jest przeznaczona do standardowego cięcia tworzyw sztucznych. Przykładowe ostrze N30AP wykorzystuje lekko zakrzywioną geometrię krawędzi tnącej, która pomaga uzyskać gładkie wykończenie podczas odcinania bramek i wypływek z elementów formowanych wtryskowo. To rozwiązanie do aplikacji, w których liczy się czyste i powtarzalne odcięcie bez konieczności stosowania bardziej nietypowej geometrii ostrza.

AJ i AJB – gdy trzeba dojść do wlewka pod kątem prostym

Nie każda bramka czeka grzecznie na operatora w dogodnym miejscu. Ostrza AJ/AJB mają prostą geometrię z podwójną krawędzią tnącą i mogą być wykorzystywane do cięcia elementu przy ustawieniu narzędzia pod kątem prostym względem wlewka. Przykładowy N20AJ przeznaczony jest do pionowego cięcia bramek w elementach formowanych wtryskowo. To pokazuje jedną z największych zalet systemu modułowego: zamiast przebudowywać stanowisko produkcyjne pod szczypce, można dobrać geometrię szczypiec do stanowiska.

AS – ostrza do drutu miedzianego i stalowego

Kiedy z tworzywa przechodzimy do metalu, potrzebna jest zupełnie inna geometria. Seria AS obejmuje standardowe ostrza z pojedynczą krawędzią tnącą przeznaczone do drutu miedzianego i stalowego. Przykładowe ostrze VESSEL N20AS jest przeznaczone właśnie do cięcia miedzi i stali. W praktyce należy patrzeć nie tylko na materiał, lecz również jego średnicę. Im twardszy materiał i większy przekrój, tym większej siły cięcia wymaga układ. Dlatego dobór ostrza musi być powiązany z wielkością korpusu.

AE – nie każdy wlewek jest taki sam

Seria AE została opracowana do odcinania wlewków z tworzyw sztucznych, w tym geometrii typu over-ride gate i discard gate. Przykładowy model N30AE przeznaczony jest do precyzyjnego odcinania takich elementów w procesie formowania wtryskowego. To kolejny przykład pokazujący, dlaczego określenie „ostrze do plastiku” jest za mało precyzyjne. W produkcji tworzyw ważne jest nie tylko co przecinamy, ale również gdzie i w jaki sposób powstał wlewek.

Tworzywa, miedź i stal to dopiero początek

W przemysłowych systemach pneumatycznych występują również rozwiązania do bardziej wymagających materiałów: Kevlaru, aramidu, włókna szklanego, włókna węglowego, taśm stalowych czy drutu fortepianowego. W tych zastosowaniach stosuje się specjalne konstrukcje nożycowe oraz odpowiednio przygotowane ostrza, np. ząbkowane. Materiał włóknisty zachowuje się zupełnie inaczej niż jednorodny drut metalowy – może być rozciągany przez ostrze zamiast czysto przecinany. Dlatego dobieranie ostrza wyłącznie według zasady „to jest miękkie, więc będzie łatwe do przecięcia” potrafi skończyć się technologicznym kabaretem. Miękki materiał nie zawsze jest materiałem łatwym do cięcia.

A jeśli standardowe ostrze nie pasuje?

Tu robi się naprawdę ciekawie. W zastosowaniach przemysłowych zdarzają się sytuacje, w których żadne standardowe ostrze nie rozwiązuje problemu. Materiały VESSEL pokazują kilka bardzo praktycznych przykładów.

Zbyt cienkie ostrze wygina się podczas cięcia 

Jeżeli końcówka standardowego ostrza musi zostać mocno odchudzona tylko po to, żeby zmieściła się między elementami maszyny, spada jej sztywność. Rozwiązaniem może być specjalnie zaprojektowane cienkie ostrze, którego geometria od początku uwzględnia ograniczoną przestrzeń. Nie chodzi więc o zeszlifowanie standardowego elementu „aż wejdzie”, ale o wykonanie ostrza zachowującego potrzebną wytrzymałość.

Drut trzeba nie tylko przeciąć, ale również przytrzymać

W niektórych procesach problem zaczyna się dopiero po przecięciu. Jeżeli drut miedziany ma emaliowaną powierzchnię, zwykły chwytak może ją zarysować. VESSEL pokazuje rozwiązanie wykorzystujące ostrze z gniazdem podtrzymującym drut, którego siłę docisku można dopasować tak, aby detal nie przemieszczał się, ale również nie został zgnieciony. Jedno narzędzie wykonuje więc część zadania tnącego i stabilizującego.

Miękki metal zostaje pomiędzy krawędziami

Paradoksalnie miękki materiał potrafi być problematyczny. W przykładzie dotyczącym mosiądzu zastosowano ostrze pracujące jak nożyczki z elementem węglikowym. Zamiast prostego docisku dwóch krawędzi materiał jest przecinany ruchem ślizgowym. Efektem jest ograniczenie pozostawania niedociętej resztki pomiędzy ostrzami.

Nie ma miejsca na całe szczypce

Czasami ostrze jest dobre, siła wystarczająca, pneumatyka działa jak należy – tylko całe narzędzie nie mieści się w maszynie. Jednym z rozwiązań jest wtedy ostrze z bocznym otwarciem, pozwalające inaczej poprowadzić drut i ustawić korpus nożyc względem detalu. To dobra lekcja konstrukcyjna: w automatyzacji wymiary narzędzia i kierunek dojścia do detalu mogą być równie ważne jak sama zdolność cięcia.

Montaż nożyc pneumatycznych w maszynie lub na robocie

Nożyce pneumatyczne nie muszą pracować jako samodzielne narzędzie ręczne. Mogą być instalowane w stacjach tnących oraz bezpośrednio na robotach przemysłowych. W przypadku przetwórstwa tworzyw typowym zadaniem jest automatyczne odcięcie wlewka od elementu po wyjęciu detalu z formy. Operacja może odbywać się już na chwytaku robota albo w osobnym punkcie procesu. Duże znaczenie ma wówczas sposób mocowania. Dla korpusów okrągłych dostępne są rozwiązania pozwalające montować nożyce do profili aluminiowych, płyt, otworów gwintowanych i trzpieni, a także regulować ich położenie. W rezultacie szczypce pneumatyczne przestają być zwykłym „narzędziem zasilanym powietrzem”. Stają się jednym z elementów kompletnego procesu automatyzacji.

Jak dobrać szczypce pneumatyczne VESSEL?

Najbezpieczniej przejść przez dobór w określonej kolejności:

1. Określ materiał i jego maksymalny przekrój – osobno dla tworzywa miękkiego, twardego, miedzi, stali czy materiałów włóknistych.
2. Zdefiniuj oczekiwany efekt cięcia – płaska powierzchnia, cięcie pionowe, odcięcie konkretnego typu wlewka, zwykłe przecięcie drutu czy przytrzymanie materiału po operacji.
3. Dobierz geometrię ostrza – PF, AP, AJ/AJB, AS, AE albo rozwiązanie specjalne.
4. Dopiero wtedy wybierz korpus zapewniający wymaganą siłę oraz pasujący do miejsca montażu.
5. Sprawdź przestrzeń roboczą i sposób mocowania – szczególnie w chwytakach robotów i kompaktowych maszynach.

Najczęstszy błąd to rozpoczęcie od pytania: „Które szczypce są najmocniejsze?” Lepsze pytanie brzmi: „Jakiego cięcia potrzebuję i jakie ostrze wykona je prawidłowo?” Dopiero potem dobiera się siłę.

Szczypce pneumatyczne VESSEL - małe narzędzie, duży wpływ na proces

W dobrze zaprojektowanej produkcji liczą się sekundy, powtarzalność i liczba operacji wykonywanych później ręcznie. Dlatego właściwie dobrane nożyce pneumatyczne VESSEL mogą nie tylko przyspieszyć samo cięcie. Mogą również ograniczyć gratowanie, poprawki powierzchni, ręczne przytrzymywanie detalu czy problemy wynikające z niedostatecznej dostępności do miejsca cięcia.

W aktualnej ofercie dostępne są korpusy VESSEL, m.in. GT-NR20, GT-NR30, GT-NS20 i GT-N30, oraz ostrza przeznaczone do różnych zastosowań, m.in. N20PF, N30PF, N30AP, N20AJ, N20AS i N30AE. Najważniejsze jest jednak to, żeby nie traktować ich jako dziesięciu niezależnych produktów. To system, w którym korpus zapewnia ruch i siłę, natomiast ostrze definiuje sposób, w jaki ta siła zostanie wykorzystana. I właśnie dlatego w pneumatycznym cięciu kilka milimetrów geometrii ostrza potrafi zrobić większą różnicę niż kilkaset niutonów więcej na papierze.

FAQ – najczęstsze pytania o nożyce pneumatyczne VESSEL

Czy jednymi szczypcami pneumatycznymi można ciąć plastik i metal?

W wielu przypadkach ten sam kompatybilny korpus może współpracować z różnymi rodzajami ostrzy. Należy jednak zawsze sprawdzić zgodność konkretnego ostrza z korpusem oraz maksymalny przekrój materiału.

Jakie ostrze VESSEL wybrać do tworzywa sztucznego?

Zależy to przede wszystkim od geometrii detalu i oczekiwanego efektu. Seria PF jest przeznaczona m.in. do uzyskiwania płaskiej powierzchni cięcia, AP do typowych operacji na wlewkach, AJ/AJB do cięcia prostego, natomiast AE do określonych konstrukcji bramek i wlewków.

Jakie ostrze nadaje się do drutu miedzianego i stalowego?

Do takich zastosowań przeznaczone są między innymi ostrza serii AS. Przykładem jest N20AS stosowany do cięcia drutu miedzianego i stalowego.

Czy szczypce pneumatyczne można zamontować na robocie?

Tak. Nożyce tego typu są stosowane zarówno w osobnych stacjach tnących, jak i bezpośrednio na robotach i chwytakach automatyki.

Co zrobić, jeśli standardowe ostrze nie pasuje do aplikacji?

Najpierw warto ustalić, czy problemem jest kształt ostrza, brak miejsca, sposób przytrzymania materiału czy sama geometria cięcia. W zastosowaniach specjalnych możliwe jest wykorzystanie niestandardowych konstrukcji, takich jak cienkie końcówki, ostrza podtrzymujące drut, ostrza nożycowe czy modele z bocznym otwarciem.