Biuletyn THK: THK zostaje pierwszym producentem systemów ruchu liniowego certyfikowanym przez TÜV SÜD

Empiryczna metoda testowania prowadnic liniowych certyfikowana zgodnie z międzynarodowymi normami

THK jest pierwszym na świecie producentem systemów ruchu liniowego, który otrzymał certyfikat TÜV SÜD za empiryczną metodę testowania stosowaną do określania dynamicznej nośności. Certyfikat ten, wydany przez niezależną organizację testującą, potwierdza wysoką niezawodność, identyfikowalność i jakość procedur testowych THK

Zdjęcie 1: Prowadnice liniowe THK do szerokiego zakresu zastosowań

Prowadnice liniowe są niezbędnymi komponentami w obrabiarkach, urządzeniach do produkcji półprzewodników, urządzeniach medycznych, a także w przemyśle motoryzacyjnym i kolejowym. Ich żywotność odgrywa decydującą rolę w określaniu precyzji, stabilności i efektywności kosztowej każdego zastosowania. Nośność dynamiczna — definiowana jako stałe obciążenie, przy którym osiąga się określoną żywotność — służy jako kluczowy parametr wydajności.

W celu zwiększenia niezawodności i zapewnienia jakości prowadnic liniowych firma THK jako pierwszy producent systemów ruchu liniowego uzyskała certyfikat TÜV SÜD. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej empirycznej metodzie testowania stosowanej do określenia nośności dynamicznej, za którą przyznano ten certyfikat.

Nieodzowne w produkcji przemysłowej: prowadnice liniowe

Wykorzystując własną, opatentowaną technologię, firma THK osiągnęła sukces w zakresie wdrożenia złożonego ruchu tocznego w elementach prowadnic liniowych maszyn i w 1972 roku jako pierwsza firma na świecie wprowadziła na rynek prowadnice liniowe. Wprowadzenie ruchu tocznego do elementów prowadnic liniowych doprowadziło do radykalnej poprawy wydajności maszyn pod względem precyzji, prędkości i efektywności energetycznej.

Zdjęcie 2: Prowadnice liniowe THK do szerokiego zakresu zastosowań

Przy wyborze prowadnicy liniowej ważnym kryterium jest dynamiczna nośność C. Odpowiada ona stałemu obciążeniu o niezmiennej wielkości i kierunku, przy którym — gdy grupa identycznych prowadnic liniowych pracuje w tych samych warunkach — osiąga się żywotność L = 50 km dla prowadnic kulkowych lub L = 100 km dla prowadnic rolkowych.

Współczynnik obciążenia dynamicznego jest obliczany na podstawie różnych parametrów danej prowadnicy liniowej i różni się w zależności od modelu i rozmiaru. Przy wyborze i projektowaniu prowadnicy liniowej jako podstawę do obliczeń żywotności przyjmuje się współczynnik obciążenia dynamicznego podany w katalogu.

Związek między nośnością dynamiczną a żywotnością

Gdy prowadnica liniowa wielokrotnie wykonuje ruch liniowy, bieżnie i elementy toczne poddawane są cyklicznym obciążeniom, co powoduje powstawanie pęknięć zmęczeniowych wewnątrz materiału. Gdy pęknięcia te dotrą do powierzchni, powodują łuszczenie się, czyli odrywanie się małych kawałków metalu. Żywotność prowadnicy liniowej definiuje się jako całkowitą odległość, jaką może ona pokonać, zanim dojdzie do łuszczenia się. Odległość, jaką 90% wszystkich prowadnic liniowych może pokonać bez łuszczenia się, nazywana jest żywotnością L10. Można ją obliczyć za pomocą uproszczonego wzoru teoretycznego: L10 = (C/P)³ × 50 (km) Oznacza to, że przy stałym obciążeniu P żywotność wzrasta wraz z wyższym współczynnikiem nośności C, co zmniejsza częstotliwość wymiany prowadnic liniowych, a tym samym obniża koszty. Jednak wybór modelu o zbyt dużych rozmiarach może mieć wady, takie jak ograniczenia przestrzenne lub zwiększona masa maszyny. Dlatego ważne jest, aby wybrać kompaktową prowadnicę liniową o najwyższym możliwym współczynniku nośności.

Zdjęcie 3: Przykład łuszczenia się powierzchni bieżni

Zdjęcie 4: Przykład łuszczenia się powierzchni bieżni

Weryfikacja niezawodności poprzez testy empiryczne

Związek między nośnością dynamiczną a żywotnością systemu ruchu liniowego został już opisany powyżej. Dopiero po zweryfikowaniu obliczonej nośności dynamicznej poprzez testy empiryczne dla każdej serii produkt może zostać sklasyfikowany jako niezawodny i dostarczony do klientów. Poniżej przedstawiono krótki przegląd testów weryfikacyjnych faktycznie przeprowadzonych w THK:

1. Prowadnica liniowa jest montowana na aparacie testowym zgodnie z określonymi procedurami.
2. Do prowadnicy liniowej przyłożone jest określone obciążenie testowe.
3. Prowadnica liniowa jest eksploatowana w określonych warunkach.
4. Na bieżni lub elementach tocznych pojawiają się odpryski.
5. Testowanych jest wiele prowadnic liniowych i na podstawie rozkładu prawdopodobieństwa Weibulla* obliczana jest żywotność L10 – odległość, przy której 10% badanych próbek wykazuje odpryski.

* Rozkład Weibulla to rozkład statystyczny stosowany do oceny trwałości lub wytrzymałości produktów i materiałów. Gdy wynik ostatecznie pokazuje, że: „Żywotność L10 z badań empirycznych > żywotność L10 z obliczeń teoretycznych”, prowadnica liniowa spełnia wymagania dotyczące nośności dynamicznej określone w katalogu. Jednak wyniki badań są wiarygodne tylko wtedy, gdy same metody badawcze, sprzęt i warunki są wiarygodne. Dlatego w THK cały proces testowania podlega ścisłej kontroli. Zapewniając powtarzalność testów, THK gwarantuje, że określone wartości nośności dynamicznej są wiarygodne i możliwe do prześledzenia.

Zdjęcie 5: Stanowiska testowe w THK do testów empirycznych

O TÜV SÜD

THK przeprowadza testy empiryczne pod ścisłą kontrolą wewnętrzną. Aby jeszcze bardziej zwiększyć wiarygodność, firma uzyskała również certyfikat niezależnej organizacji testującej TÜV SÜD. TÜV (Technischer Überwachungsverein) to grupa niezależnych organizacji z siedzibą w Niemczech. Grupa TÜV SÜD z siedzibą w Monachium świadczy usługi w zakresie testowania, certyfikacji, kontroli i doradztwa w wielu branżach, w tym w inżynierii samochodowej, maszynach przemysłowych, budownictwie, energetyce i technologii medycznej. Wielu producentów w Japonii również uzyskało certyfikat TÜV SÜD. Certyfikat ten potwierdza bezpieczeństwo i skuteczność działania produktów, takich jak maszyny, urządzenia elektroniczne i systemy medyczne. Nawet w życiu codziennym często można spotkać znak certyfikatu TÜV SÜD — na przykład na komponentach elektronicznych lub urządzeniach gospodarstwa domowego.

Zdjęcie 6: Symbol ośmiokąta jest umieszczony na wszystkich stanowiskach testowych

Specyfikacja testowa

Firma THK opracowała specyfikację testową służącą do oceny dynamicznej nośności. Specyfikacja ta została opracowana zgodnie z normami DIN 631*¹, DIN/ISO 14728-1*², DIN/ISO 17025*³ oraz DIN/ISO 281*⁴, dzięki czemu jest zgodna z normami międzynarodowymi. Specyfikacja została opracowana w taki sposób, aby zapewnić najwyższy poziom niezawodności i identyfikowalności.

Urządzenia testowe

Urządzenia testowe wykorzystywane do badań empirycznych umożliwiają jednoczesne testowanie wielu prowadnic liniowych. Zostały one zaprojektowane w taki sposób, aby wyeliminować lub zminimalizować wszelkie czynniki, które mogłyby wpływać na żywotność. Kilka takich urządzeń testowych działa w różnych lokalizacjach THK.

Warunki testowe

Czynniki, które mogą wpływać na żywotność prowadnicy liniowej w warunkach testowych, są zróżnicowane. Firma THK zidentyfikowała wszystkie te czynniki, wyeliminowała lub zminimalizowała ich wpływ i ustaliła ścisłe tolerancje dla każdego indywidualnego warunku testowego. Wymagania te są szczegółowo opisane w wyżej wymienionej specyfikacji testowej.

Punkty testowe

Testy empiryczne obejmują szeroki zakres punktów pomiarowych i kontrolnych. Każdy punkt jest ściśle monitorowany i kontrolowany w celu zapewnienia utrzymania określonych tolerancji warunków testowych. Aby zapewnić dokładne wykonanie wszystkich procedur zgodnie ze specyfikacją testową, firma THK przygotowuje obszerne instrukcje pracy i listy kontrolne. Zapewnia to stabilny proces testowania i umożliwia uzyskanie wysokiej jakości, wiarygodnych wyników testów.

Tester

Testy empiryczne mogą być przeprowadzane wyłącznie przez wykwalifikowany personel, który ukończył wewnętrzne szkolenie w dziale testowania. Ograniczając testowanie do przeszkolonych specjalistów, THK zapewnia wiarygodność i powtarzalność wyników.

Przyrządy pomiarowe

Przyrządy pomiarowe używane do testów empirycznych są regularnie kalibrowane i zgodne z normami krajowymi, co zapewnia ich stałą niezawodność.

Globalny System Testowania

Razem z zakładami na całym świecie THK stworzyła środowisko, w którym identyczne oceny mogą być przeprowadzane we wszystkich lokalizacjach wyposażonych w urządzenia testowe, tworząc w ten sposób globalny system testowania. Nawet gdy testy są przeprowadzane w różnych lokalizacjach, znormalizowane specyfikacje testowe i instrukcje robocze zapewniają, że testy oceniające są przeprowadzane z zachowaniem stałej jakości. Wszystkie te procesy zostały sprawdzone i zatwierdzone przez TÜV SÜD. Metody weryfikacji i testowania stosowane przez THK zostały ocenione jako niezawodne i odpowiednio certyfikowane. W rezultacie firma THK jest uprawniona do korzystania z certyfikatu i ośmiokątnego znaku towarowego TÜV SÜD. Ten ośmiokątny symbol stanowi dowód, że firma THK pomyślnie przeszła rygorystyczne procedury testowe TÜV SÜD, a niezawodność i bezpieczeństwo jej procesów zostały zweryfikowane. Potwierdza to, że produkty i usługi firmy spełniają ustalone normy bezpieczeństwa i jakości.

• *1: DIN 631 – Określa warunki testowe do weryfikacji nośności dynamicznej prowadnic liniowych.
• *2: DIN/ISO 14728-1 – Określa sposób obliczania nośności dynamicznej i nominalnej żywotności łożysk tocznych.
• *3: DIN/ISO 17025 – Określa wymagania dotyczące zarządzania jakością, wymagania techniczne i administracyjne dla laboratoriów badawczych i kalibracyjnych.
• *4: DIN/ISO 281 – Określa metody obliczania nośności dynamicznej i żywotności łożysk tocznych.

 






Zdjęcie 7 : Certyfikacja metod testowania




Dążenie do większej niezawodności dzięki certyfikacji TÜV SÜD




Dzięki tym działaniom firma THK osiąga wysoki poziom niezawodności i dostarcza prowadnice liniowe, z których klienci mogą korzystać bez obaw. W szczególności certyfikat TÜV SÜD, który jest regularnie weryfikowany i utrzymywany od około 20 lat, świadczy o tym, że produkty THK spełniają międzynarodowe normy bezpieczeństwa i jakości. Dzięki rygorystycznym testom i audytom TÜV SÜD firma THK oferuje swoim klientom dodatkową wartość w postaci zwiększonej niezawodności.




THK GmbH
PR Group
Kaiserswerther Strasse 115,
40880 Ratingen, Germany

Tel: +49 2102 7425 555
E-mail: press@thk.eu
www.thk.com