Thomas Edison feltalálónak gyakran tulajdonítják a híres idézetet, miszerint „a zsenialitás 1% inspiráció és 99% izzadás”. Valójában sokan azt állítják, hogy Kate Sanborn írónőnek kellene köszönetet mondanunk a bölcs szavakért. A szerzőtől függetlenül, sok feltaláló érzi úgy, hogy az innováció ritkán történik egy villanásnyi idő alatt. Per-Anders Stjernstedt, a fémforgácsolási szakértő Sandvik Coromant vezető mérnöke, nagyon jól tudja, hogy az innováció szeretetből fakadó munka. Ebben a cikkben a Sandvik Coromant legújabb esztergálási innovációját ismerteti.

Mint minden feltaláló, a Sandvik Coromant is egy megoldandó kihívással indult. Hogyan lehet a szerszámozás révén kezelni a késedelmeket, csökkenteni az állásidőt és támogatni a gyorsabb gyártást? A Senseye szoftvercég True Cost Of Downtime 2022 (Az állásidő valódi költsége 2022) jelentéséből kiderül, hogy a nem tervezett állásidő ma legalább 50%-kal többe kerül a gyártóknak, mint a 2019 és 2020 közötti időszakban. Ugyanez a jelentés azt állítja, hogy a Fortune Global 500 ipari vállalatainak 2023-ban a nem tervezett leállások csaknem 1,5 billió dollárjába fognak kerülni, ami bevételeik 11%-ának felel meg.

A szerszámcserére fordított idő csökkentése, a folyamatstabilitás és a szerszámkopás javítása érdekében a gyártóknak szükségük volt arra, hogy egyetlen szerszámmal több alakzatot is megmunkálhassanak. Ebben rejlik az Y-tengelyes esztergálás létjogosultsága. Vizsgáljuk meg, hogyan működik.

Esztergálási szögek

Először is hasznos, ha a belépési szögekre gondolunk. A forgácsolóél és az előtolás iránya közötti helyes szög megválasztása létfontosságú a sikeres esztergáláshoz, mivel befolyásolja a forgácsképződést, a forgácsolóerők irányát és a forgácsolóél forgácsolóhosszát. A szükségesnél nagyobb szög gyenge forgácsolóéllel jár. A túl kicsi szög nagy előtolási sebességnél a szerszám súrlódását okozhatja, ami végső soron töréshez vezethet.

2017-ben a Sandvik Coromant kifejlesztette a PrimeTurning™ megoldást, egy esztergálási koncepciót, amely lehetővé teszi az „összirányú esztergálást” a nagyobb megmunkálási rugalmasság érdekében. A PrimeTurning™ azon alapul, hogy a szerszám a tokmánynál lép be az alkatrészbe, és az alkatrész vége felé haladva távolítja el az anyagot, és lehetővé teszi a kis belépési szög, valamint a nagyobb bekezdési szög alkalmazását és a nagyobb forgácsolási paraméterekkel való megmunkálást.

A PrimeTurning™ önmagában is innovatív eredmény az esztergálásban. A forgácskezeléssel elért termelékenységnövekedés mellett azonban a csapat azt is szerette volna elérni, hogy a gyártók bonyolultabb és innovatívabb formák megmunkálásában is segítséget kapjanak. A PrimeTurning™ az Y-tengelyes esztergálás kifejlesztéséhez vezető számos építőelem egyike volt.

Belépés az Y-nál

Hogyan működik az Y-tengelyes esztergálás? Ahogy a neve is mutatja, az új módszer kihasználja az Y tengelyt és mindhárom tengelyt egyszerre használja a megmunkálás során. A szerszám a saját közepe körül forog, a megmunkáláshoz a lapkát az Y-Z síkban helyezik el, és a maróorsó tengelye interpolál az esztergálás során. Így egyetlen szerszámmal bonyolult formák is megmunkálhatók.

Az Y-tengelyes esztergálás számos előnnyel jár. Mivel egyetlen szerszámmal több alakzatot is megmunkálhat, csökken a ciklusidő. Mivel nincs szükség szerszámcserére, minimálisra csökken a „vezérlőpontok” vagy a szomszédos megmunkált felületek közötti egyenetlenségek kialakulásának kockázata.A fő forgácsolóerők a géporsóba irányulnak, ami javítja a stabilitást és csökkenti a rezgések kockázatát. A felületi minőség javítása érdekében a wiper lapkákat olyan wiper éllel tervezték, amely ott helyezkedik el, ahol az egyenes él találkozik a sarokrádiusszal.

A módszer segít a forgácsvastagság állandó értéken tartásában, akár állandó fogásmélységgel esztergál, akár kontúrokat esztergál a munkadarabon. Mivel a forgácsok szélessége nem változik, az elakadásuk kockázata jelentősen csökken. Ez nem csak megbízhatóbb megmunkálási műveleteket tesz lehetővé, de a tudat, hogy az esztergálás balesetmentesen történhet lehetővé teheti a gyártók számára, hogy eltávolodjanak a gépeiktől és felügyelet nélkül működtessék azokat.

Ismerje meg Per-Anderst

Per-Anders a Sandvik Coromant vezető mérnöke, és munkahelye a svédországi Gävle-ben található. Per-Anders több mint egy évtizede dolgozik a vállalatnál, és számos innováció kifejlesztésében vett részt. Eddig az egyik legbüszkébb pillanata az Y-tengelyes esztergálás kifejlesztése volt.

„Az elmúlt öt évben öt világszerte elismert szabadalmat fejlesztettem ki, és tavaly tizenkét innovációs bejelentést tettem. De az Y tengely volt a karrierem igazi csúcspontja” – mondta. Szeretem azt hinni, hogy mindig is feltaláló voltam. Fiatalabb koromban mindig pusztítást végeztem apám garázsában, és szenvedélyből született projektek egész sorával kísérleteztem. Voltak szörfdeszkák, motorkerékpár-vázak és szerelvények, és amikor kölcsön akartam kérni a szüleim fényképezőgép-felszerelését búvárkodáshoz, én magam építettem a víz alatti házakat, hogy le tudjam filmezni az expedícióimat.

„Ezen alkotói szellem ellenére egyik mérnöki sikerem sem egyik napról a másikra történt. Az Y-tengelyes esztergálás esetében a csapat és én egy hatéves kutatási és fejlesztési cikluson mentünk keresztül, mielőtt elértük a nagy áttörést.”

A jövő megalkotása

Az Y-tengelyes esztergálás kifejlesztése szeretetből fakadó munka volt. „Amikor a csapat elindult, olyan ötletünk volt, amelyet a piac még nem látott. Időbe telt, amíg bebizonyosodott, hogy ambícióink megvalósíthatók, de számos belső tesztelés után máris 51%-os ciklusidő-csökkenést tapasztaltunk az Y-tengelyes esztergálással a konkurens módszerekhez képest” – árulta el Stjernstedt.

Az Y-tengelyes esztergálás kiegészítésére a Sandvik Coromant kifejlesztette a ^CoroTurn® Prime egy új változatát is, amely alkalmas tengelyek, karimák és aláesztergálásokkal rendelkező alkatrészek megmunkálására, valamint a CoroPlex^® YT ikerszerszámot, amely 60–90⁰-os belépési szögben használható a legjobban a termelékenyebb megmunkálás érdekében.

Stjernstedt a pályafutásáról mesélve elmondta: „Azt tanácsolom mindenkinek, akinek nagy ötlete van – csak vágjon bele. Ha észrevett egy kihívást megoldás nélkül, akkor már félúton jár. Szerencsés vagyok, hogy a Sandvik Coromant megadja nekem a szabadságot, hogy kísérletezzek és tanuljak munka közben. A mérnöki munkához nem csak az új termékek kifejlesztésével kapcsolatos műszaki ismeretekre van szükség. Kreatív gondolkodónak, problémamegoldónak kell lenni, és nem kell félni a status quo megkérdőjelezésétől.”

Nem számít, ki mondta , hogy „a zsenialitás 1% inspiráció és 99% izzadtság”, nem tévedett. Az új megoldások kifejlesztéséhez szükséges technikai készségek és képességek megléte létfontosságú, de a találmányok nagy része kemény munka eredménye. Per-Anders és csapata nem járt volna sikerrel elhivatottság, türelem és az esztergálás újraértelmezése melletti elkötelezettség nélkül.

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 megközelítés az esztergálásban appeared first on Műszaki Magazin.

A fémforgácsolás terén vezető Sandvik Coromant bemutatja második generációs CoroTurn ^® Prime B-típusú lapkáit. Az új, kétoldalú negatív lapka négy forgácsolóéllel rendelkezik és nagyoláshoz, simításhoz tervezték acél, rozsdamentes és duplex rozsdamentes acél, HRSA anyagok és titán megmunkálására.

A 2017-ben bemutatott PrimeTurning™, ahogy azt találóan megfogalmazták, a legnagyobb innováció az esztergálásban az esztergálás kezdete óta. A módszer lehetővé teszi az esztergálást minden irányban, és a hagyományos megmunkálás termelékeny és hatékony alternatívájának tekinthető. Ez a koncepció a PrimeTurning™ módszerre, a CoroTurn ^® Prime A- és B-típusú szerszámokra és a CoroPlus ^® Tool Path for PrimeTurning™ szoftverre épül.

A második generációs CoroTurn ^® Prime B-típusú szerszámok jelentős fejlesztésen mentek keresztül. „Folyamatosan dolgozunk PrimeTurning™ kínálatunk fejlesztésén”, mondta el Staffan Lundström, a Sandvik Coromant termékmenedzsere. „Az új B-típusú szerszámokat minden szempontból továbbfejlesztettük a minden irányú esztergálás támogatására.”

Az egyik legfontosabb előny, hogy az új lapka negatív és kétoldalú. A négy forgácsolóél – kétszerese, mint az előző lapkánál – költséghatékonyabb megmunkálást tesz lehetővé. A szerszám új, robusztus lapkafészek-kialakítást kapott, mely segít megelőzni a szerszámtörést a lapka törése esetén és lehetővé teszi az előtolás irányának módosítását lapkamozgások nélkül. A frissített geometriák javítják a forgácskezelést a nagy kihívást jelentő anyagok, mint például a duplex rozsdamentes acél és a hidegen alakítható acélok esetén.

Az átfogó tesztek 50%–100%-os teljesítménynövekedést mutatnak. Az egyik szivattyúházakat gyártó járműipari ügyfélnél például az új CoroTurn ^® Prime B-típusú GC4415 lapkaminőség, a -M7 geometria és az R1.6 mm méret kiszámítható élkopást és jobb forgácskezelést eredményezett. A termelékenység 115%-kal, a szerszáméltartam 200%-kal nőtt.

Az új CoroTurn ^® Prime B-típusú lapkák külső és belső esztergáláshoz is elérhetők nagy teljesítményű minőségek széles választékában, az új GC4415 és GC4425 minőségeket is beleértve. A leggyakoribb CAM platformokon és a CoroPlus ^® Tool Path for PrimeTurning™ szoftverrel programozási támogatás is elérhető.

The post Újabb fordulat a minden irányú esztergálásban appeared first on Műszaki Magazin.

A gyártók számára a dolgok kialakult módjától való eltérés – legyen szó gyártási folyamatról, kommunikációs módszerről vagy megbízható gépről vagy szerszámról – kockázatot jelenthet. Nem csoda, hogy olyan csábító a régi mondásra támaszkodni, miszerint „ha nem rossz, ne javítsd”. Okozhat-e egy új szerszám vagy digitalizált folyamat több zavart, mint amennyit ér?

Mégis, minden eddiginél több nyomás nehezedik a gyártókra, hogy a korral együtt változzanak – akár tömeg-, akár sorozatgyártással foglalkoznak. A Pinsent Masons német ügyvédi iroda kutatása a változás három fő mozgatórugóját azonosította.

Először is a 100 német gyártót és német diákot megkérdező felmérés megállapította, hogy az olyan felforgató Ipar 4.0-technológiák, mint a mesterséges intelligencia (MI) és az intelligens automatizálás „új ipari forradalmat indítanak el”. Másodszor, a zöldtudatosság egyre gyorsabban irányítja a gyártókat az alacsony szén-dioxid-kibocsátású üzleti modellek felé. Harmadszor, a Pinsent Masons megállapította, hogy

„az olyan makrogazdasági nyomás, mint a Brexit és most a COVID-19, széttöri a globális ellátási láncokat”.

Hogyan győzhetik le a gyártók ezt a három akadályt anélkül, hogy szem elől tévesztenék a két fő kihívást: a teljesítmény növelése és a költségek csökkentése? És hogyan tehetik meg ezt az egyik legáltalánosabb és legösszetettebb ISO P munkadarabanyag (acél) megmunkálásában? A válasz a következő generációs szerszámokban rejlik – még akkor is, ha az eszközök legutóbbi generációja még nem ment tönkre.

A megfelelő felszerelés

Először nézzük meg a gyártók két végső célját a nyereséges acél esztergáláshoz, a teljesítmény növelését és a költségek csökkentését. A gyártóknak csökkenteniük kell a sajátos helyzetükhöz megfelelő gyártási költségeket. A helyzet attól függ hogy tömeg- vagy sorozatgyártással foglalkoznak-e, és kiszámíthatatlanabb a COVID-19 korszakában, amikor a gyártók változékony nagy- vagy alacsony keresleti forgatókönyvekkel néznek szembe, és ennek megfelelően kell alkalmazkodniuk.

A gyártóknak mindig arra kell törekedniük, hogy maximalizálják megmunkálási teljesítményüket, ami a Sandvik Coromant megállapításai szerint 15%-kal csökkentheti az alkatrészenkénti összköltséget. A nagyobb gépteljesítmény megfelelő fenntartása érdekében növelni kell a fémeltávolítási sebességeket, valamint csökkenteni kell a selejtek számát, hogy rövidebb idő alatt több acél alkatrészt lehessen gyártani.

Mindennek központi eleme a gyártó által választott szerszám, különösen a lapka. Ezért a Sandvik Coromant a legjobban kiszámítható és következetes teljesítményt biztosító acélesztergálási minőségeket ajánlja.

Formában kell maradni

A Sandvik Coromant két nagy teljesítményű keményfém lapkaminőséggel bővítette a kínálatát, a GC4415-tel és a GC4425-tel. A lapkák megnevezése a P15 és P25 különböző munkakörülmények által a megmunkálási paraméterekkel szemben támasztott követelményekre utal (forgácsolási adatok, felületi minőség, fogásmélység, megmunkált vagy durva felületek, folyamatos vagy megszakított forgácsolás).

A Sandvik Coromant két nagy teljesítményű keményfém lapkaminőséggel bővítette a kínálatát, a GC4415-tel és a GC4425-tel.

A Sandvik Coromant két új keményfém lapkája megfelel ezeknek a paramétereknek. A GC4425 fokozott kopásállóságot, hőállóságot és szívósságot nyújt, míg a GC4415 modellt úgy tervezték, hogy kiegészítse a GC4425 modellt, amikor fokozott teljesítményre és nagyobb hőállóságra van szükség.

A GC4425 lapka jobb kopásállóságot, hőállóságot és szívósságot biztosít.

Mindkettő a második generációs Inveio^® bevonattechnológiát alkalmazza. Mikroszkópi szinten látható, hogy mi teszi az Inveiót egyedivé: az anyag felülete egyirányú kristály-orientációval rendelkezik. Mindegyik kristály a forgácsolóél felé mutat, ami erős akadályt hoz létre, ez javítja a kráteres és a hátkopással szembeni ellenálló képességet. A hőt gyorsabban vezeti el a forgácsolási zónából, ami hosszabb fogásban eltöltött ideig formában tartja a forgácsolóélt.

Az Inveio® bevonattechnológia mikroszkopikus szinten egyirányú kristály-orientációval rendelkezik, ami fokozza kopásálló tulajdonságait.

A GC4415 és a GC4425 tehát nagyobb darabszámot tud megmunkálni tömeg- és sorozatgyártásban. Minden egyes lapka hozzájárul a szerszám hosszabb éltartamához, kiküszöbölve a hirtelen töréseket és csökkentve az újramegmunkálást és a selejtek mennyiségét.

Azáltal, hogy több alkatrészt lehet egyetlen összeállítással megmunkálni, az új lapkaminőségek csökkenthetik a gyártási leállásokat, amelyeket a gyakori lapkacsere és az egyes alkalmazásokhoz vagy anyagokhoz a megfelelő lapka megtalálására fordított idő okoz – ez a két tényező számít a leginkább időigényesnek a modern gyártásban.

A hűtőközeg tovább javíthatja a lapka teljesítményét minden szempontból, és döntő szerepet játszhat az általános gyártási költségek csökkentésében. Az alsó hűtőfolyadék-hozzávezetés szabályozza a hőt a forgácsolási zónában, amellyel hosszabb éltartam és kiszámítható megmunkálás érhető el. Ez lehetővé teszi a gépkezelők számára a forgácsolási sebesség vagy az előtolás növelését, ami nagyobb termelékenységnövelést és maximális teljesítményt tesz lehetővé.

Emellett a nagy pontosságú hűtőközeg-hozzávezetés közvetlenül a forgácsolási zónára fókuszálva jó módszer a forgácskezelés megvalósítására. Ezért a helyesen alkalmazott hűtőközeg-hozzávezetés növeli a termelékenységet, a folyamatbiztonságot, a szerszám teljesítményét és az alkatrészminőséget. Ezek mind kulcsfontosságúak a sikeres megmunkáláshoz.

Megvizsgáltuk, hogy az olyan tényezők, mint például a szerszámválasztás és a hűtőközeg használata, milyen kézzelfogható megmunkálási előnyökkel járhatnak – de mit nyerhet a gyártás, ha új módszertant alkalmaznak az acélesztergálás során?

A Sandvik Coromant szakemberei feltették maguknak ezt a kérdést, és az eredmény egy új világkép volt, amelyet mi PrimeTurning^TM-nek hívunk, és amelyet jó választásnak terveztek tömeggyártáshoz vagy olyan alkatrészekhez, amelyeknél gyakori összeállításra és szerszámcserére van szükség.

Ha az esztergálás egy szűk keresztmetszet, akkor a vállalatnál korlátozódik a menetenként előállított alkatrészek száma. Ezért a gyártóknak át kell gondolniuk esztergálási folyamatukat annak érdekében, hogy a jelenleg elégtelenül kihasznált modern szerszámgépeikből maximális teljesítményt nyerhessenek.

Itt segít a PrimeTurning, ami rugalmasságot kínál az összirányú esztergáláson keresztül. Ezzel a műhelyek többszörösen növelhetik a termelékenységet anélkül, hogy veszélyeztetnék a folyamatbiztonságot és a szerszámok éltartamát. Ez az esztergálási mód sokkal hatékonyabb és termelékenyebb a hagyományos esztergáláshoz képest.

Pozitív változás

A GC4415 és a GC4425 már bizonyították előnyeiket az idei bevezetésük óta.

Az egyik esetben egy általános gépészeti gyártó a GC4415 lapkát vetette össze versenytárs lapkájával egy 220 HB Brinell-keménységű AISI/SAE CMC 02.1 acél munkadarab megmunkálása során.

Mivel a munkadarabot axiális külső esztergálásnak és lágyan forgácsoló nagyolásnak vetették alá, a vásárló nagyobb forgácsolási sebességgel (v_c) (300 m/perc (984 láb/perc)) és nagyobb előtolási sebességgel (f_n) (0,33 mm/ford (0,013 col/ford)) futtathatta a GC4415-öt, összehasonlítva a versenytárs lapkájával, amely átlagosan 250 m/perc (820 láb/perc) v_c és 0,25 mm/ford (0,009 col/ford) f_n értékre volt képes. A versenytárs lapkája élenként 200 munkadarabot munkált meg, mielőtt tönkrement volna, míg a GC4415 256 munkadarabot megmunkált, mielőtt a tönkremenetel kockázatának jeleit mutatta volna.

A GC4415-re váltással és a forgácsolási adatok növelésével az ügyfél 210%-os termelékenységet tudott elérni, és a költségeket 53%-kal csökkentette.

Amint ez a példa is mutatja, a gyártók valóban be tudják bizonyítani Machiavelli állítását, miszerint

„aki állandó sikerre vágyik, annak meg kell változtatnia magatartását a korral együtt haladva”.

www.sandvik.coromant.com

The post Javítani, ami nem romlott el appeared first on Műszaki Magazin.