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 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.

Két új keményfém esztergálási minőség 2020. októberi bevezetése után a Sandvik Coromant további választékokkal bővítette acél esztergálási termékcsaládját. A GC4415 és GC4425 lapkaminőség gyengén ötvözött és ötvözetlen acélok külső és belső megmunkálásához készült. A kínálat bővítése a termelékenység javulását eredményezi.

 A Sandvik Coromant GC4415 és GC4425 acélesztergálási minőségei ideálisak a tömeg- és sorozatgyártásban tevékenykedő gyártók számára. A GC4425 első számú választás az acélesztergálási műveletekhez, és a legtöbb ilyen műveletben jobban teljesítenek a versenytársaknál. Az új minőség javítja a kopásállóságot, a hőállóságot és a szívósságot, jelentősen bővítve az alkalmazások körét. A GC4415 minőség fokozott hőállósággal egészíti ki a GC4425 minőséget.

A frissítés több lapkaalakot tartalmaz az egyes minőségekhez, hogy növelje az alkalmazási területüket acélesztergáláshoz a járműiparban, az energiaiparban és az általános gépészeti ágazatban. A hatékony lapkaalakhoz való hozzáférés elengedhetetlen a hatékony simítási és nagyolási műveletekhez, és a lapkaalakot a szerszámhoz szükséges belépésiszög-hozzáférés szerint kell kiválasztani.

 „2020 októberében, az első bevezetéskor a Sandvik Coromant összesen 547 cikket tett elérhetővé a minőségek bemutatásának részeként”

– magyarázta el Rolf Olofsson, a Sandvik Coromant termékmenedzsere.

A Sandvik Coromant széles ügyfélköre által támasztott igények kielégítése érdekében azonban mindig a termékinnovációinkra építünk, és folyamatosan fejlesztünk. Ennek eredményeként további 381 cikk került a választékba.

„A GC4415 és GC4425 lapkák kiváló kopásállóságot kínálnak a versenytársakkal szemben, ami minden használat során hozzájárul a hosszabb éltartamhoz és a kiszámítható teljesítményhez. Ez minimalizálja az anyagpazarlást is, mind a munkadarabból, mind a lapkából. Ezeket az előnyöket szem előtt tartva, a több szerszámtartóval kompatibilis extra lapkaalakok kínálata azt jelenti, hogy több vásárló veheti igénybe a GC4415 és a GC4425 előnyeit acélesztergálásakor.”

Bár a GC4415 és a GC4425 viszonylag újdonságok a piacon, az első megjelenésük óta mérhető termelékenységi előnyöket mutatnak. Egy általános gépészeti ügyfél, aki a GC4415 lapkát használta a nagyoláshoz egy P2.5.Z.HT acél munkadarabon egy húzósín megmunkálásához, 80%-kal növelte a termelékenységet és 100%-kal növelte a szerszám éltartamát egy versenytárs minőségéhez képest.

Máshol, amikor egy tengelyt kellett megmunkálni egy energiaipari ügyfél számára, a GC4425 a szerszámok éltartamát 90%-kal növelte, biztonságos megmunkálást biztosítva stabil és kiszámítható hátkopással, és csorbulásos kopás nélkül.

„Annak ellenére, hogy a GC4415 és a GC4425 bevezetése csak 2020 végén történt meg, máris hatalmas termelékenységet és költségmegtakarítást eredményezett ügyfeleink számára”

– mondta el Olofsson. Minden gyártó nagyobb fémeltávolítási sebességet, több élenkénti munkadarabot, rövidebb ciklusidőket, minimalizált hulladékmennyiséget és optimalizált készlethasználatot szeretne elérni. A GC4415 és a GC4425 esetében a bizonyíték a számokban szerepel.

„Most, a lapkaválaszték legújabb bővítésével, a Sandvik Coromant még több ügyfelet segíthet abban, hogy kihasználhassák az optimalizált, hatékony acélesztergálás előnyeit.”

Ha többet szeretne megtudni az acélesztergálási műveletekhez készült GC4415 és GC4425 minőségről, és hogy konzultációt egyeztessen a Sandvik Coromant egy szakértőjével, látogasson el a weboldalra.

The post Növelje acélesztergálási termelékenységét új keményfém minőségekkel appeared first on Műszaki Magazin.