A környezettudatos irányelvek következtében a kiemelkedő tulajdonságokkal rendelkező, magas élettartamú termékek kereslete megnövekedett. Ezeknek az igényeknek eleget téve a Magyarmet Kft. az alapanyagok, ötvözetek további fejlesztését és gyártásba történő integrálását indította el. Jellemzően a beépítés környezete, illetve a felhasználás közege indokolhatja a korábban alkalmazott anyagok kiváltását.

Az 1.4652-es anyagminőség egy olyan szuper ausztenites anyag, mely akár extrém környezeti feltételeknek is megfelel, mivel a vasbázishoz képest rendkívül magas a korrózióálló tulajdonsága, kiemelkedő mechanikai értékekkel rendelkezik, nagy szilárdság mellett nagy nyúlási értéket takar.

A szuper ausztenites acélok a korrózióálló acélok csoportjába tartoznak. Vasbázisúak, azonban a szén tartalmának csökkentésével és a hasznos elemek (nitrogén, molibdén) mennyiségének növelésével, a kristályközi korrózió megakadályozásával elérhető egy kedvezőbb mechanikai tulajdonságú anyag. Jellemzője, hogy a nikkeltartalom 18-35%, a króm 20-25% és a molibdén 4-9% között van jelen. Az 1.4652 anyagminőség egy rendkívül jól hegeszthető, jó formakitöltő képességgel rendelkező acél, PREN, lyukkorróziós tényező értéke alsó határra ötvözve is meghaladja az 53-at. Mind a folyáshatár, mind pedig a szakítószilárdság 100-140 MPa-lal magasabb, mint a standard ausztenitesek jellemzői.

Az új anyagminőség bevezetése a gyártási folyamat egyes pontjain jelentős szakmai kihívással járt. A folyamat gyorsítása érdekében 3D nyomtatott mintát alkalmaztunk.

Az 1.4652, új anyagminőség bevezetésénél az első lépés az összetétel vizsgálatának megvalósítása volt. Próbaadagot öntöttünk három lépcsős ötvözéssel, melynek mintáit akkreditált laborok visszamérésével validáltuk. Így készült egy teljes etalonsor, amelyben a bázistartalom megfelel az 1.4652 összetételnek. Az oldó hőkezelés paramétereinek meghatározásánál nehézséget okozott a növekvő szilárdsági jellemzőkhöz társuló 35% feletti nyúlás elérése. Több hőkezelési próbát végeztünk és az eddigiekben még sosem alkalmazott jeges vizes hirtelen hűtést használtuk, amely tovább növelte a minták szívósságát, így 17%-kal javult az ütőszilárdság.

Pontos vegyelemzéssel, a megfelelő ötvözéssel és hőkezeléssel a gyártott termék mintaelfogadásra került, a folyamatainkba sikeresen integráltuk az 1.4652-es anyagminőséget.

Deffend Enikő, technológiafejlesztési vezető

Kovács Tamás, labor csoportvezető

www.magyarmet.com

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Új ötvözet bevezetése a Magyarmet Finomöntöde Kft.-nél appeared first on Műszaki Magazin.

Vállalatunk elkötelezett a folyamatos fejlesztési stratégia mellett. Ebben a kiélezett ipari versenykörnyezetben a Magyarmet gyorsan és rugalmasan képes reagálni és testreszabott megoldásokat nyújtani a vevői igényekre. Folyamatos fejlesztéseink szavatolják, hogy öntvényeinkkel és szolgáltatásainkkal a vezető technológiákat alkalmazva a szakma legmagasabb elvárásainak tudjunk eleget tenni. Folyamataink egyik sarkalatos pontja a mérés: vállalatunk legutóbbi fejlesztése során vásárolta meg a Zeiss GOM ATOS típusú 3D optikai mérőrendszerét.

Mit jelent a 3D optikai mérőrendszer?

Az optika 3D szkennelés az ipari méréstechnika egyik leggyorsabban fejlődő ágazata. A háromszögelés elvén alapuló lézerfényt alkalmazó szenzorok számos mérési feladatot egyszerűsíthetnek le és gyorsíthatnak fel, amit eddig nagyobb energia ráfordítással lehetett csak kivitelezni. A készülék egy olyan optikai 3D mérőberendezés, amely strukturált fényt projektál az ellenőrizendő termék felületére, melyet a szenzorjaival nagy sűrűségű koordinátapont felhővé alakít. Ezeket a koordinátapontokat lehet egy számítógépes szoftverrel feldolgozni geometriai elemekké, amelyeket mérni tudunk. A mérés során a szkenner egy ismert alakzatot vetít a felületre rövid hullámhosszú kék fénnyel. A strukturált fény eltorzul a vizsgálandó felületeken és a két kamerával triangulációval képes megállapítani a felületi pontok mélységét és távolságát. Ezekhez a pontokhoz a szoftver egy koordinátát rendel hozzá, számszerűsítve azt. Ezekből a pontokból egy összefüggő hálót alkothatunk, amiből megkapjuk a felületi CAD modellünket. Amíg egy szokványos CMM mérőgép csak néhány pont felvételével vagy hosszas letapogatással képes megmérni a munkadarabot, ezzel szemben egy 12 megapixeles GOM mérőgép 12 millió mérési pontot regisztrál tizedmásodpercek alatt.

Sokoldalú felhasználhatóság

Az optikai 3D mérőgépnek számos felhasználási módja van. Az öntvények ellenőrzése felgyorsul a használatával és egészében vizsgálhatók a darabok, tehát az eltérések könnyebben detektálhatók. A minőségi ellenőrzésen felül a viaszszerszámok kopását és megfelelősségét figyelemmel kísérhetjük, így tudunk pontos szerszámélettartamot számolni. A viaszminták és a -szerszámok szkenneléséből kapott adatokat implementálhatjuk a Magmasoft szimulációhoz, ezzel fejlesztve a bokrosítási és öntési technológiát.

Mivel a precíziós öntészet egy öntési technológia, ezáltal itt sem kerülhetjük el az öntvények deformációját. Ezt a deformációt hidegalakítással, úgynevezett „egyengetéssel” tudjuk kiküszöbölni. A 3D mérőberendezéssel könnyedén megállapíthatjuk, hogy milyen mértékben vetemedett az öntvény az öntés vagy esetleg a hőkezelés hatására. A mérésről kapott vizuális kiértékelés jól szemlélteti az eltéréseket az öntvénymodellhez képest. Ez az információ nagyban elősegíti az egyengetés folyamatát és az esetleges egyengető szerszám tervezését. Ha megvan a szerszám, könnyen ellenőrizhetjük szkenneléssel a művelet sikerességét. A lenti ábrák látványosan szemléltetik, hogy az adott munkadarab milyen állapotban volt az egyengetés előtt, illetve utána.

A felső képen látható az egyengetés nélküli öntvény. Mivel megadtuk, hogy a hullámprofil eltérése ±0,15 mm a névleges mérettől, így a gép, miután beszkennelte a darabot, a mérési ponthálót ráillesztette a modellre és a modelltől való eltéréseket láthatjuk a képen.

A második kép ugyanazt a darabot ábrázolja az egyengetési művelet után. Itt jól látható, hogy a felület minden pontja a tűrésmezőn belül helyezkedik el, vagyis az öntvény egyengetése sikeres volt. Ez a fajta felhasználása a berendezésnek igen hasznos a számunkra, mivel az ilyen kihívásokat jelentő feladatokat is hatékonyan tudjuk abszolválni.

Az úgynevezett „reverse engineering” folyamatát is megkönnyíti a berendezés. Abban az esetben, ha egy megrendelő egy általa kívánt darabot szeretne legyártatni, amihez nem áll rendelkezésre esetleg műszaki rajz vagy CAD modell, akkor a darabot beszkennelve könnyedén elkészíthetjük belőle a modellt a hosszadalmas rajzolási vagy tervezési folyamat helyett. Az így már meglévő modellt felhasználva, 3D nyomtatással kinyomtathatjuk a mintát vagy nagy darabszám esetén legyártathatjuk hozzá a viaszszerszámot is.

Összességében az optikai 3D mérőberendezés hatékony módja az öntvénymérés feladatának az elvégzésére. Használata könnyen elsajátítható bárki számára. A mérési folyamat gyors és az eredményekből informatív jegyzőkönyv készíthető. Sokrétű a felhasználhatósága, így gyártási folyamatunk szinte minden lépésében alkalmazható. Jól párosul a már meglévő CMM mérőgépekkel. A GOM optikai 3D mérőberendezés egy értékteremtő és megtérülő beruházás a Magyarmet Finomöntöde Kft. számára.

Szolnoki Krisztán

Folyamatfejlesztő mérnök

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post 3D optikai mérőrendszer alkalmazása a Magyarmet Finomöntöde Kft.-nél appeared first on Műszaki Magazin.

Az eljárás lényege, hogy a végleges öntvénnyel megegyező alakú és zsugorozott méretű viaszmintát hozunk létre, majd ezt a mintát viaszbeömlő rendszerre rögzítjük. A kapott viaszbokorra létrehozunk egy önhordó kerámiahéjat, majd ebből a héjból kiolvasztással eltávolítjuk a viaszt. A kész, kiégetett, előmelegített héjba öntjük az acélolvadékot. Az így elkészült öntvényt eltávolítjuk a beömlőrendszerről és kikészítjük.

A megfelelő minőségű viaszminta létrehozásához magas minőségű viaszfröccsöntő szerszám szükséges. Amennyiben a rendelt darab geometriája nem engedi meg a két szerszámfélből történő gyártást és alámetszéseket, üregeket tartalmaz, úgy szükséges több betétes és csúszó maggal ellátott szerszámok készíttetése. Abban az esetben, ha még ez sem elegendő, külön vízoldható viaszmagszerszám rendelése szükséges. A fent leírtak miatt új termék bevezetése vagy termék módosítása esetén a vevő legnagyobb költsége a viaszszerszám legyártattatása, amelynek a költsége akár a több ezer euró is lehet. Ez az összeg kis szériás, akár egy darabos terméknél, vagy fejlesztési alkatrésznél közel sem térül meg, főleg ha a termék darabára alacsony. A másik nagy hátránya a viaszszerszám legyártásának az elkészülési ideje, amely több hónapot is felölelhet, míg a vevői igények hetekben mérhetők.

Beépítésre kész alkatrészek tervezése

A Magyarmet Kft. a fent leírt problémák megoldására vezette be a rapid prototípusgyártás keretein belül a 3D nyomtatott minta használatát. Az eljárás lényege, hogy a modern műanyag 3D nyomtatási technológiát ötvözzük a hagyományos precíziós fém öntészeti eljárással úgy, hogy kivesszük a folyamatból a préselt viaszmintát és 3D nyomtatott mintával helyettesítjük. Az így kapott műanyag minta kerül felhelyezésre a beömlő rendszerre és kapja meg a hőálló kerámia héjat, majd égetjük ki az önhordó kerámiahéjból az öntési forma kialakítása céljából. Vállalatunknál a műanyag mintákat polisztirol porból nyomtatjuk, amelyek létrehozásához jelenleg két darab ipari SLS (Selectiv Laser Sintering) 3D nyomtató üzemel. Ennél a 3D technológiánál a nyomtató 0,1 mm vastag polisztirol réteget terít a 340×340 mm méretű munkatérre és ebbe égeti bele a munkadarab metszetét, majd erre újabb és újabb porrétegeket terít akár 620 mm magasságban is így létrehozva a mintadarabot. A munkatérből való eltávolítás és a támasztó porból való kicsomagolást követően a mintadarabok felhasználásra, viaszbokrosításra készek. Amennyiben a kért termékek mérete meghaladja a fent leírt méreteket van lehetőség több darabból nyomtatni.

Ezzel a technológiával a rendelést követő második napon már felhasználásra kész műanyag minta állhat rendelkezésünkre. A viaszszerszám rendszerből való kiváltásával lehetőség nyílik ultra kis szériák, akár egy darabos rendelések legyártására is, így a vevőknek sokkal nagyobb szabadságot tudunk biztosítani a kívánt a termékek terén, mivel a rapid prototípusgyártás lehetővé teszi a termékfejlesztéseket, kísérleti darabok gyártását, egyedi pótalkatrészek létrehozását, bonyolultabb, nehezen szerszámozható geometria alkalmazását és művészeti termékek alkotását. Eddigi munkáink között szerepeltek pár grammos nyomdaipari elemek és száz kiló feletti vízturbina alkatrészek is, valamint otthoni sakk-készletek és köztéri szobrok, autó prototípusdarabok és muzeális villamosrészek, tehát az ipar és művészet minden területére képesek vagyunk gyártani.

Öntés előtti szimuláció

A változatos lehetőségek és a szerszámköltségek kiesése mellett, másik nagy előnye a technológiának, a gyorsasága, azaz hogy első rendelésnél sem kell a viaszszerszám gyártási idejével számolni, hanem a nyomtatás sebességéből származó előnyök és a termelés folyamán kiemelkedő odafigyelésnek hála, a nyers fémtermékeket akár négy hét elteltével a vevő rendelkezésére tudjuk bocsátani.

A fent leírt határidő tartása érdekében lényeges, hogy elsőre jó darabot gyártsunk, ennek érdekében a rapid technológiával rendelt termékeket folyamatosan mérnöki ellenőrzés alatt tartjuk, és a gyártás-előkészítésre is kiemelkedő hangsúlyt fordítunk. Amennyiben a termék kialakítása, vagy mérete megköveteli, lehetőségünk van az öntési művelet előzetes teljes szimulálására. A Magyarmet Kft. rendelkezik a piacon elérhető egyik legmodernebb és legmegbízhatóbb szimulációs szoftverrel, a MAGMAsoft programmal. A szimulációval már a tervezési fázisban az öntésnél felmerülő hibák kiküszöbölése és tökéletes öntvény előállítása lehetővé válik.

A rapid prototípusgyártási technológiával a Magyarmet Kft. célja, hogy teljes körűen kielégítse a piaci igényeket és vevői elvárásokat, megőrizve kiemelkedő szerepét a minőségi precíziós öntvények gyártásában a különböző iparágak számára világszerte.

Halász Péter
Folyamatfejlesztő mérnök
Magyarmet Finomöntöde Kft.
www.magyarmet.com

The post Rapid prototípus gyártás, avagy a hagyományos öntészeti technológia találkozása a modern 3D nyomtatással appeared first on Műszaki Magazin.