Skip to main content

Merco Machines testira metalnu burad bez trošenja helijuma

Uz SIMATIC Drive Controller, Merco Machines je razvio Hybrid Leak Tester koji značajno smanjuje potrošnju helijuma pri ispitivanju metalnih buradi.

Industrija metalnih buradi se suočava sa problemom: svako bure mora biti ispitano na curenje, ali standardna metoda sa helijumom je skupa, energetski zahtevna i neodrživa. Kompanija Merco Machines iz Merelbeke-Mellea razvila je zato Hybrid Leak Tester, hibridno rešenje koje menja tržište. Ova mašina, opremljena inovativnom Siemens tehnologijom, omogućava precizno testiranje bez rasipanja dragocenog helijuma. Donaat Wambacq, ko-CEO: „Ako helijumski testeri nestanu iz industrije u narednih 10 godina, Merco Machines će imati ključnu ulogu u tome. Za proizvođača mašina koji vodi računa o životnoj sredini, to predstavlja snažan motiv.”

Od sapunice do helijuma i nazad

Otkrivanje curenja u buradima je iznenađujuće zahtevno. „Najjednostavniji način je da uzmete bocu sa sapunicom i nanesete je na var,” objašnjava Donaat. „Ako se pojave mehurići vazduha, postoji curenje. To je i dalje najpreciznije rešenje koje postoji.” Međutim, ta metoda radno intenzivna finansijski neisplativa.

Zbog toga su tražene alternative. Prvi pokušaj je bio merenje razlika pritiska u vakuumu. Time se utvrđivalo da li je razlika u pritisku posledica temperature ili curenja, ali je tu razliku ponekad teško precizno odrediti.

Sledeći korak bio je helijumski tester: u svako metalno bure ubrizgava se mala količina helijuma, bure se stavlja u vakuum i pomoću spektrometrameri se da li je helijum iscurio. „To funkcioniše izuzetno precizno“, kaže Donaat. „Gotovo jednako dobro kao i test sa sapunicom. Nije potrebno osoblje i proces se može u potpunosti automatizovati.“

Međutim, postojao je problem. „Sam spektrometar je veoma skup, a i helijum je izuzetno skup jer su njegove količine na Zemlji ograničene. Pored toga, helijumski testeri su od sto do hiljadu puta precizniji nego što je potrebno za industriju metalnih buradi. Sve ionako u određenoj meri propušta. Za većinu primena takav nivo preciznosti zapravo nije potreban.“

Proboj: vakuumsko ispitivanje pri konstantnom protoku

Merco Machines je zato tražio treće rešenje: preciznije od klasičnih merača diferencijalnog pritiska, ali bez potrošnje helijuma kao kod spektrometarskih testera. Nakon godina proračuna i ispitivanja, rešenje su pronašli u vakuumskoj tehnologiji.

„U suštini radimo isto što i helijumski tester, ali ne brojimo čestice. Posmatramo samo pritisak“, objašnjava Donaat. Pri razlici pritiska od oko 0,6 bara, vazduh koji izlazi kroz curenje dostiže konstantnu brzinu. „U tom trenutku odmah možete utvrditi da li postoji curenje. Nema potrebe za čekanjem.“

To je ključna razlika u odnosu na klasične testere diferencijalnog pritiska, kod kojih je potrebno prvo napuniti sistem, zatim čekati, a tek potom meriti pad pritiska. Takav proces traje 20 do 30 sekundi po metalnom buretu. Pored toga, meri se prelazna pojava na koju mogu uticati temperatura ili pritisak vazduha. Kod vakuumskog testa postoji direktna veza između pritiska i protoka. „Možemo meriti odmah.“

Tehnologija funkcioniše pri apsolutnom vakuumu od 100 milibara. „To je već prilično dubok vakuum, ali je manje zahtevan nego kod helijumskog testiranja.“ Prednost su manji vakuumski pumpni sistemi, niža potrošnja energije i jednostavnije zaptivanje.

Merco Machines - Donaat Wambacq

O kompaniji Merco Machines

Merco Machines je svetski lider u mašinskom inženjerstvu za industriju metalnih buradi. Kompanija sa sedištem u Merelbeke-Melleu ima 50 zaposlenih i ostvaruje godišnji promet veći od 15 miliona evra.

Ako helijumski testeri nestanu iz industrije u narednih 10 godina, Merco Machines će biti za to zaslužan. To može biti snažan motiv za proizvođača mašina.
Donat Vamback, Zajednički izvršni direktor, Merco Machines

Od teorije do prakse: hibridno rešenje

Tehnički, vakuumski tester je funkcionisao besprekorno. Međutim, tržište se pokazalo kao izazov. „Naši klijenti su govorili: naši kupci zahtevaju da svako metalno bure bude testirano helijumom“, kaže Donaat. „Znamo da to zapravo nije neophodno. Ali pokušajte da prodate mašinu koja ne može da ispuni zahtev kupca vašeg klijenta.“

Rešenje je bilo pragmatično: Hybrid Leak Tester. „Zato smo ipak dodali spektrometar na mašinu. Tako naš kupac, po potrebi, može testirati na oba načina. Ili, na primer, testirati jedno od sto metalnih buradi helijumom kako bi potvrdio ispravnost procesa.“

Razlika u potrošnji je ogromna. Klasični helijumski tester koristi 20 mg helijuma po metalnom buretu. „Ako kupac testira seriju od 100.000 metalnih buradi koja su, zbog greške u proizvodnji, sva propusna, cela hala se ispuni helijumom. Tada i ispravna metalna burad mogu biti pogrešno ocenjena, jer je helijum već prisutan u vazduhu.“ Kod hibridne mašine, podrazumevano se koristi vakuumsko testiranje, dok se helijum koristi samo za uzorke.

Partneri u inovacijama

Za Merco Machines, izbor Siemens tehnologije bio je strateški. „Pre petnaest godina potpuno smo standardizovali na Siemens“, kaže Donaat. „Kao rukovodilac razvojnog odeljenja, uvek sam smatrao upravljanje ključnim. Već na početku inženjerskog procesa morate znati kako ćete nešto kontrolisati.“

Takva standardizacija donosi velike prednosti. „Imamo pet programera. Ako svaki tip mašine ima svoj program, nastaje problem u slučaju kvara ili odsustva. Uz TIA Portal i biblioteke radimo standardizovano. To je bilo ostvarenje sna.“

Merco Machines - Partneri u inovacijama

Za hibridni tester curenja ključan je bio SIMATIC Drive Controller sa T-CPU. „Ranije ste imali PLC za senzore i izlaze, i dodatno pogone sa sopstvenom logikom za pozicioniranje. T-CPU to objedinjuje: tehnologiju, bezbednost i standardni PLC u jednom.“ SINAMICS pogoni su takođe izuzetno energetski efikasni. „Zahvaljujući zajedničkom DC linku, energija kočenja sa jedne osovine koristi se za pokretanje druge. Ne gubimo energiju kao toplotu. To primenjujemo na svim mašinama, pa je naša energetska potrošnja znatno niža u odnosu na konkurenciju.“

Korišćenjem Siemens kontrolnih sistema, energetski otisak naših mašina značajno je manji u poređenju sa konkurencijom.
Donaat Wambacq, Zajednički izvršni direktor, Merco Machines

OEM partnerstvo: inovacije kroz saradnju

OEM partnerstvo između Merco i Siemens razvijalo se organski. „Želeli smo da standardizujemo na Siemens rešenja, ali i da imamo direktnu komunikaciju“, kaže Donaat. „Kada bismo programirali u TIA okruženju i radili sa pogonima i naišli na problem, morali smo da se obraćamo standardnom helpdesku. Dok objasnite problem... to jednostavno nije bilo održivo.“

Zahvaljujući OEM partnerstvu, Merco ima direktan pristup stručnjacima iz APC linije. Međutim, saradnja je obostrana. Merco deluje kao rani korisnik novih Siemens proizvoda, što je, prema rečima Account Managera Thomasa Vermeira, „tipično za OEM partnera: prihvatanje inovacija i doprinos njihovom unapređenju“. Takav pristup zahteva poverenje i iskrenost, naglašava Donaat: „Nove komponente prvo testiramo u našoj laboratoriji i otvoreno kažemo ako nešto nije zadovoljavajuće. To je pravo partnerstvo.“

Za Merco, održivost nije samo u uštedi energije ili eliminaciji helijuma, već i u dugovečnosti mašina. „Kupci očekuju da pravimo mašine koje traju 30 godina“, kaže Donaat. „Prošle nedelje smo obezbedili rezervni deo za mašinu iz 1979. godine.“ Takav vek trajanja zahteva pouzdane komponente i dugoročnu podršku. „Još uvek postoje korisnici sa S5 upravljanjem i za to se i dalje mogu nabaviti rezervni delovi.“

Merco Machines - Thomas Vermeir
Malo je proizvođača mašina u Evropi koji mogu da odgovaraju inovativnoj prirodi koju Merco Machines demonstrira.
Thomas Vermeir, Menadžer za ključne klijente, Siemens

Promene na tržištu

Hibridni tester curenja nije samo još jedan proizvod, već alat za tranziciju. „Naš kupac sada može testirati hibridno ili jednu od stotinu metalnih buradi helijumom kako bi dokazao tačnost svog procesa“, objašnjava Donaat. „Gotovo da ne koristi helijum, ali može da uveri svoje kupce.“ To je ključno u konzervativnoj industriji.

Ekonomski argumenti su jasni: niži troškovi (bez helijuma, manje pumpe), manja potrošnja energije i brže testiranje. „Više ne morate čekati 20 sekundi. Možete odmah utvrditi da li postoji curenje.“

„Uveren sam da će u narednih 10 godina helijumski testeri nestati i biti zamenjeni hibridnim testerima“, kaže Donaat. „A moguće je da će na kraju ostati samo vakuumski tester. Tada će Merco Machines obezbediti da se helijum više ne koristi u industriji metalnih buradi.“

Merco Machines – Promene na tržištu

Prednosti ukratko

  • Drastično smanjena potrošnja helijuma: sa 20 mg po metalnom buretu na povremeno uzorkovanje
  • Brži ciklus testiranja: trenutno merenje zahvaljujući principu konstantnog protoka
  • Niži troškovi energije: manje vakuumske pumpe i povrat energije putem SINAMICS pogona
  • Niži operativni troškovi: bez upotrebe skupog helijuma za svako metalno bure
  • Spremno za budućnost: prelazno rešenje ka potpunom testiranju bez helijuma
  • Pouzdana tehnologija: Siemens T-CPU i Drive Controller za složene upravljačke procese
  • Dug vek trajanja: komponente sa podrškom od 20–30 godina