Mi a közös egy ókori római háborús stratégiában és a Sandvik Coromant ISO P acélesztergálásában, és hogyan segíthet ez növelni az Ön műhelyének teljesítményét? Rolf Olofsson, a fémforgácsolási globális vezető Sandvik Coromant termékmenedzsere azt vizsgálja, hogy a keményfém minőségek bevonata és hordozója hogyan lehet óriási hatással az acélesztergálási folyamatok hatékonyságára és termelékenységére.

A fémmegmunkálási iparban gyakori tévhit, hogy az acél megmunkálása egyszerű. A tapasztalt gépészek tudják, hogy az ISO P acél esztergálása minden, csak nem egyszerű. A sok nehézség közül az első az ISO P osztályba tartozó anyagok széles skálája, amelyek a képlékeny, alacsony széntartalmú acéloktól az erősen ötvözöttekig terjednek.

Másodszor, a különböző acélok keménysége jelentősen eltér a spektrum egyik végétől a másikig. Az alkalmazás típusa és a műhelyekben uralkodó megmunkálási körülmények is eltérők.

Nyilvánvaló, hogy az acél esztergálása kihívást jelent, és az összes változót figyelembe véve az ISO P acélok tulajdonságainak széles skálájához igazodó minőség kiválasztása még ijesztőbb feladat.

Az Inveio® esetén az alumínium-oxid bevonatban minden kristály azonos irányban, a felület felé mutatva áll.

Minőség minden területhez

Bármely ilyen minőség esetében a törésállóság kiemelt fontosságú. Csakúgy, mint a forgácsolási zónában kialakuló extrém hőmérsékletek miatti képlékeny alakváltozással szemben szükséges keménységet biztosító forgácsolóél.

Ezenkívül a minőséget olyan bevonattal kell ellátni, amely megakadályozza a hátkopást, a kráteres kopást és az élrátétképződést. Fontos, hogy a bevonatnak is tapadnia kell a hordozóhoz; ha nem tapad, a hordozó szabaddá válik, ami gyors meghibásodáshoz vezet.

Tekintettel az igények ezen sokaságára, elengedhetetlen az acélesztergálási minőség szerkezetének megértése a megalapozott döntéshez, amikor választani kell az adott alkalmazáshoz.

A keményfém lapka szerkezete

Minden keményfém minőség tartalmaz egy porkohászati keményfém magot, más néven hordozót. A hordozó határozza meg a minőség szívósságát és szilárdságát. A képlékeny alakváltozással szembeni ellenállás is ennek tulajdonítható.

A porkohászati keményfém hordozót általában néhány réteg bevonat, például titán-szén-nitrid (TiCN), alumínium-oxid (Al2O3), titán-nitrid (TiN) borítja, amely a lapka élszilárdságát, tapadás- és kopásállósági tulajdonságait biztosítja. A különböző kopásokkal szembeni kiváló ellenállás receptje: hát, kráteres és élrátétképződés; a bevonatréteg kialakításának mikroszkopikus részletei biztosítják a tapadást a hordozóhoz és a jobb éltartamot.

A római pajzsfal

A hagyományos alumínium-oxid bevonatnál a kristályok növekedési iránya véletlenszerű, amint azt az 1a. ábra mutatja. Ha a bevonatréteg növekedését úgy lehet szabályozni, hogy minden kristály ugyanabban az irányban helyezkedjen el, ahogy az 1b. ábrán sárgával van jelölve, az kiváló kopásállóságot eredményez.

Egy példa a római történelemből segít jobban megérteni a kristályok összehangolásának erejét. Amikor az ókori római légiók ostromra indultak, gyakran vetettek be pajzsfalat – a Testudo alakzatot. Ebben az alakzatban az összes pajzs egy vonalban és szorosan egymás mellett helyezkedett el, elkerülve minden sebezhető rést. A pajzsfal segített a rómaiaknak ellenállni a közeledő agressziónak, miközben előrenyomultak.

Hasonlóan működik a kristályok rendezése is a bevonatrétegben: a szorosan egymás mellé helyezett egyirányú kristályok pajzsként működnek, és jobb ellenállást biztosítanak a forgácsolási zóna kihívást jelentő körülményeivel szemben.

Hagyományos CVD-alumínium-oxid-bevonat véletlenszerű kristályorientációval.

Egyirányú kristályok

A Sandvik Coromant K+F szakértői megtalálták a módját annak, hogy a kristályok növekedését az alumínium-oxid bevonatban úgy szabályozzák, hogy minden kristály ugyanabban az irányban sorakozzon fel, a legerősebb résszel a felső felület felé. Ez a szabadalmaztatott technológia, az Inveio® bevonat olyan technikai áttörés, amely új szintű kopásállóságot és éltartamot biztosít a lapkák számára.

A szorosan egymáshoz illesztett egyirányú kristályok erős gátat képeznek a forgácsolási zóna és a forgács felé. Ennek köszönhetően az Inveio® felszereltségű minőségek nagymértékben javítják a kráteres kopással és a hátkopással szembeni ellenállást. Egy másik kívánatos hatás, hogy a hőt gyorsabban elvezetik a forgácsolási zónától, így a forgácsolóél hosszabb ideig ép marad és fogásban lehet. Összességében egy kiszámítható, hosszú éltartamú szerszám az eredmény.

Az Inveio® technológia második generációjának bevezetésével – amely a Sandvik Coromant legújabb, GC4415 és GC4425 acélesztergálási minőségeiben is megtalálható – az egyirányú bevonat előnyei tovább javultak. A továbbfejlesztett kristályorientáció még egyenletesebb teljesítményt és jelentősen magasabb kopásállóságot eredményez.

Megszakított forgácsolási műveletek

Most, hogy megvitattuk a lapkaminőség kiválasztásának első két szempontját, nevezetesen a hordozót és a bevonatot, nézzük meg röviden a harmadikat: teljesítmény a megszakított forgácsolási műveletek során. Ez egy fontos követelmény, mivel segít elkerülni a hirtelen lapkatöréseket.

Keressen olyan lapkákat, amelyek utókezelésen estek át: ez egy olyan eljárás, amelyben nagyon finom, éles kerámiarészecskékkel bombázzák a lapka bevonatát. Képzelje el, hogy egy kalapács ütögeti a bevonatot, hogy megerősítse és szilárdítsa. A hatékony utókezelésen átesett lapkák jól teljesítenek a megszakított forgácsolás során.

Minden keményfém minőség tartalmaz egy porkohászati keményfémből készült magot (a hordozót), amely meghatározza a minőség szívósságát és szilárdságát.

Új GC4415 és GC4425 minőségek

A Sandvik Coromant a közelmúltban bemutatott két új lapkaminőséget ISO P acél esztergálásához. A GC4415 és GC4425 esztergálási minőségek ideálisak a tömeg- és sorozatgyártásban tevékenykedő gyártók számára.

Az Inveio® technológiával megerősített új hordozóval a két minőség megbízható teljesítményt és kiváló kopásállóságot biztosít. Ezen túlmenően a minőségek új utókezelése növeli a teljesítményt a megszakított forgácsolási műveletek során, elkerülhetővé teszi a hirtelen töréseket és mindkét lapkaminőségnek kiváló teljesítményt biztosít az alkalmazások széles körében.

Az ügyfelek ezekkel a minőségekkel nagyobb forgácsolási sebességet (Vc) és többszörös előtolási sebességet (Fn) tudtak megvalósítani. Az egyik esetben egy általános gépészeti gyártó egy 4140-es előhőkezelt acél munkadarabot többirányú külső nagyolásnak vetett alá a GC4425 lapkával. A versenytárs ISO-lapkájához képest ugyanabban a folyamatban az ügyfél 100%-os termelékenységnövekedést tudott elérni, csökkentette a ciklusidőt 50%-kal, a költséget pedig 30%-kal.

Az ISO P acél megmunkálása trükkös. Ha a minőség kiválasztásakor figyelembe vesz néhány szempontot, mint például a hordozó szívósságát, valamint az anyagtudomány és a szerszámtechnológia területén elért új technológiai fejlesztéseket, akkor óriási előrelépést tehet az acélesztergálás hatékonyságában és a műhely általános termelékenységében.

The post Az összehangolás hatása az acélesztergálási folyamatra appeared first on Műszaki Magazin.

A modern CNC megmunkálóportálok számítógépes teljesítményének köszönhetően a gyártó cégek így komplex marási munkákat is gyorsabban és költséghatékonyabban képesek előállítani.

 Trochoidális vagy örvénymarásnál a szerszám – ellentétben a hagyományos marással – nem lineárisan, hanem kör alakú mozgásminta szerint működik. Ennek során a maró teljesen belemerül a munkadarabba, és a vágás a szerszám teljes hosszában történik. Ehhez egy speciális trochoidális marót választanak, amelynek átmérője kisebb, mint a megmunkálandó horony vagy kontúr. Az előtolási és a körmozgás kombinációja következtében a trochoidális marás fogásvételi szöge állandóan 90 fok alatt tartható. A szerszám és a gép ebből erdő alacsonyabb igénybevétele nagyobb forgácsolási sebességet és rövidebb megmunkálási időt tesz lehetővé.

A trochoidális megmunkálási folyamat a modern CNC gépek programopcióival összetett kontúrok pontos és költséghatékony megmunkálását is lehetővé teszi. A Hurco gépgyártónál egyre növekszik a WinMax vezérlés megfelelő szoftveres kiegészítője, az AdaptiPath™ iránti érdeklődés.

„A trochoidális marás mindig gazdaságosabb módszer, ha a hagyományos marás több mélységi fokozatban történik”

– magyarázza Florian Kerkau, a Hurco alkalmazástechnikusa. Különösen horony- és zsebmaráshoz, valamint kontúrok feltárásához ajánlja a trochoidális eljárást. Mindhárom alkalmazásnál sok anyagot kell rövid idő alatt eltávolítani – ez olyan feladat, amelyhez a trochoidális marás a lényegesen nagyobb vágási mélység miatt egyértelműen előnyösebb, mint a hagyományos marás.

A trochoidális marás akár tízszeresére is meghosszabbíthatja a szerszámok élettartamát, a megmunkálási idő pedig 30-40 százalékkal csökken.
(Fénykép: HURCO)

Megnövelt szerszámélettartam

Adaptív előtolás-szabályozású trochoidális marás esetén az előtolás nem követi a fixen programozott értéket, hanem az orsó teljesítményétől és egyéb folyamatadatoktól függően folyamatosan igazodik az aktuális marási pályához. A szoftver az előírt forgács-középvastagságnak megfelelően minden pillanatban újraszámolja a fogásvételi szöget. A gép maximális sebességgel jár, a határérték túllépése nélkül. Ezáltal az olyan trochoidális folyamatok, mint az AdaptiPath, lehetővé teszik a hatékony nagysebességű megmunkálást a szerszám és a gép konstans terhelése mellett. Az előnyök a hagyományos forgácsoláshoz képest nyilvánvalóak: Rövidebb megmunkálási idő az időegység alatti maximális forgácseltávolítási mennyiség következtében, nagyobb folyamatbiztonság az alacsonyabb szerszám- és gépkopás miatt, valamint végső soron alacsonyabb egy munkadarabra jutó költségek.

„Trochoidális marással a szerszámok élettartama akár tízszeresére növelhető, a megmunkálási idő pedig 30-40 százalékkal csökken. Nagyon egyszerű munkadarab esetén a megmunkálási idő akár több mint a felével csökkenthető. Ennek érezhető hatása van a gazdaságosságra“

– mondja Kerkau.

A Hurco WinMax vezérlésében a trochoidális marás egy standard opció, amely minden adatrekordhoz egyszerű kattintással lehívható. A program maga határozza meg a merülési pontot és minden mást is. Legfrissebb verziójában bármely zsebként definiált ciklus működhet az AdaptiPath programmal. Ez nyitott zsebekre, ill. nyitott kontúrokra is érvényes. A trochoidális megmunkálás megkezdése előtt a kezelőnek csak meg kell határoznia a vágási értékeket. Ennek során integrált szerszám- és anyagadatbázis használata ajánlott. A jövőben az egyes szerszámok és bizonyos anyagok egyedileg tárolt vágási értékeit a vezérlés automatikusan lehívja és közvetlenül a programba továbbítja.

Megfelelő programopciót és nagy teljesítményű vezérlőrendszert feltételezve, a megmunkálási folyamat gyorsan implementálható a meglévő folyamatokba. Kerkau, alkalmazástechnikus:

„Öt-tíz perc alatt elmagyaráztuk az AdaptiPath működését ügyfeleinknek. Ezután még megnézzük a szerszámokat, és a kezelők fél munkanapon belül futtathatják a programot. A trochoidális marás szinte mindig kifizetődő.“

További információk: hurco.de/video/adaptives-trochoidalfraesen

The post Gazdaságos marás kiváló felületi minőséggel appeared first on Műszaki Magazin.

Az új termék a Sandvik Coromant egyik legnépszerűbb termékválasztékából, az R840-ből ered. Jelenleg az R840 a leggyorsabban fogyó fúró a vállalat tömörszerszám-kínálatában. A fúrástechnológiában elért új eredmények és az ügyfelek termelékenysége javításának és jobb megtartásának szükségessége azonban azt jelentette, hogy ideje volt a frissítésnek.

A -GM geometriájú CoroDrill 860 új minőségű, innovatív horonykialakítással rendelkezik, a fúrócsúcson többrétegű fizikai gőzfázisú bevonattal (PVD). Az új technológia javított fúrási képességeket kínál számos anyagban és alkalmazásban – ideértve az általános gépipart és a járműipart is –, és sokkal hosszabb szerszáméltartamot biztosít, mint elődje, az R840.

A fúró egyik leginnovatívabb tulajdonsága a korszerű geometria, a kettős élszalaggal, ami stabilitást ad, megnövelt magszilárdsággal és megerősített sarkokkal, amelyek hozzájárulnak a folyamatbiztonsághoz és a kész furat minőségéhez. A horony erősen polírozott, ami elősegíti a forgács evakuálását és csökkenti a hő felhalmozódását a fúrási folyamat során.

A CoroDrill 860-GM a korszerű geometria miatt sokféle anyaghoz ideálisan használható – ide tartozik az acél, a rozsdamentes acél, az öntöttvas és az edzett fémek. Versenyképes teljesítményt nyújt színesfémeknél, például réznél és alumíniumnál, valamint hőálló szuperötvözetek esetén.

James Thorpe, a Sandvik Coromant globális termékmenedzsere elmondta: „A Sandvik Coromant megmunkálási megoldásokat kínál számos ipari ágazat számára. Folyamatosan fejlesztjük kínálatunkat, és tisztában vagyunk vele, hogy a megnövelt szerszáméltartam és a nagyobb termelékenység ügyfeleink két fő követelménye. A -GM geometriájú CoroDrill 860 olyan alkalmazásokhoz alkalmazható, ahol a furatminőség kritikus a járműiparban, az általános gépiparban, valamint az olaj- és gáziparban.

„Továbbfejlesztett megoldást akartunk kínálni az ipari alkalmazások széles skálájához, valamint a termékkínálatunk korszerűsítéséhez”

– tette hozzá Thorpe.

„Ezt egyetlen, többcélú fúróval értük el, amely kiváló teljesítményt nyújt sokféle anyagban. A megnövekedett fúrási minőség mellett ügyfeleink csökkenthetik szerszámkészletüket és az általános gyártási költségeket is, nagyobb géprugalmassággal és rövidebb beállítási időkkel.”

„Az új CoroDrill 860 termékcsalád kiadásával az iparágak nagyobb választékát célozzuk meg, miközben még több lehetőséget szeretnénk kínálni meglévő ügyfeleink számára.”

A -GM geometriájú CoroDrill 860 világszerte 2020. március 1-jén jelenik meg. A termékkel kapcsolatos további információkért látogasson el a Sandvik Coromant webhelyére: https://www.sandvik.coromant.com/hu-hu/products/corodrill_860/

The post Korszerű geometria még több anyaghoz appeared first on Műszaki Magazin.

A projekt megvalósításának során olyan új technológiát fejlesztettünk ki, mely során olyan kerámia alkatrészek megmunkálása volt a cél, melyeknél a bázishoz viszonyított pontosság tűrésmezejének szigorítása csak forgácsolási eljárással érhető el, mivel a hagyományos fröccsöntéses technológiával előállított műszaki kerámiák elérhető pontossága korlátozott a kész munkadarab zsugorodása miatt.

Vizsgálataink során a kis sorozatban gyártott ipari kerámia alkatrészek megmunkálásán volt a hangsúly, hiszen nagy sorozatban természetesen gyártanak pontos kerámiát, elsősorban a forgácsoló ipar számára, lapkák formájában. Ezek a lapkák méretükhöz képest a gyártási technológia miatt drágák, azonban éltartóak és rengeteg forgácsolt alkatrész gyártását teszik lehetővé. Így egy lapka ára eloszlik a sok, általa gyártott alkatrész árában. Az általunk kifejlesztett technológia olcsón alkalmazható kis sorozatok (akár néhány száz darab esetén is) utólagos megmunkálására. Itt a hangsúly, a kerámia alkatrész működésének kiemelt fontosságú felületeinek pontosságán van, a kijelölt bázishoz képest.

Mivel az ipar számára eladható technológia kifejlesztése volt a cél, meg kellett tudnunk, hogy adott termelési célok eléréséhez milyen technológiai paraméterek szükségesek. A két legfontosabb szempont a lehető legjobb eredmények elérése volt a gazdaságosság illetve a gyártási idők területén. Tehát a minél költséghatékonyabb és ezzel együtt minél gyorsabb termelés elérésére kellett törekednünk.

1. ábra: Termelékenység és vágósebesség összefüggése

A vizsgált próbatestek nagy nyomáson végzett precíziós öntéssel készített többféle összetevőből álló, nagy keménységgel és hőállósággal rendelkező munkadarabok. Két, különböző összetételű anyagot vizsgáltunk.

2. ábra: Vizsgált munkadarab

Alkalmazott mérési módszereink:

• hőmérsékletek mérve a szerszám homloklapján a csúcs közelében minden fogás végén,
• felületi érdesség mérése az utolsó fogás után 3 ponton,
• forgácsolóerők mérése az utolsó fogásban,
• és az összes munkadarab egymáshoz viszonyított értékei (hőmérséklet az utolsó fogásban és átlagos felületi érdességek).

3. ábra: Mikroszkopikus felvétel forgácsolt ipari kerámia felületéről

A nagy számú vizsgálat által a különféle anyagok forgácsolásához kellő tapasztalatot szereztünk a megfelelő technológiai paraméterek meghatározásához a műszaki kerámiák utólagos megmunkálásának területén.

Ezen szakmai eredményeket felhasználtuk egy 3 tengelyes prototípus CNC marógép gyártásához. Ezzel a géppel a legkülönfélébb alakos alkatrészek is megmunkálhatóak.

További információ: www.solditech.hu

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 Fejlesztések műszaki kerámiák forgácsolásához appeared first on Műszaki Magazin.