Swego czasu brytyjsko-amerykański pisarz i autor przemów motywacyjnych Simon Sinek stwierdził, że „Innowacja nie ma nic wspólnego z wydajnością”. Czy jednak miał rację? Producenci kładą nacisk na innowacyjność i nadążanie za zmianami, zwłaszcza tymi, które pociąga za sobą e-mobilność. W artykule Robert Smith, menedżer ds. oferty narzędzi do wykonywania otworów i obróbki materiałów kompozytowych w oddziale narzędzi monolitycznych (SRT) firmy Sandvik Coromant, specjalizującej się w produkcji narzędzi skrawających, wyjaśnia, dlaczego producenci mogą – i muszą – wprowadzać wydajne innowacje w postaci zaawansowanych monolitycznych wierteł węglikowych.
Projektowanie pod kątem możliwości produkcyjnych (design for manufacturability, DFM) zyskuje na znaczeniu u producentów z wielu branż, w tym motoryzacyjnej, lotniczej i maszynowej. DFM oznacza projektowanie i rozwijanie takich wyrobów, które można wytwarzać w sposób prostszy, bardziej wydajny i ekonomiczny. W przypadku klientów Sandvik Coromant oznacza to zazwyczaj uzyskanie opłacalnego kosztu jednostkowego podczas obróbki przedmiotów lub kosztu jednostkowego otworu podczas wiercenia i gwintowania. Spełnienie każdego z tych celów wymaga zastosowania narzędzi skrawających, które odznaczają się wysoką niezawodnością i umożliwiają dużą produktywność.
![Sandvik Coromant Forum Narzędziowe OBERON](assets/images/blog/115/08sandvik/01.png)
Fot. 2. Wiertło CoroDrill® 860-GM firmy Sandvik Coromant nadaje się do wszystkich zastosowań, w tym w branży motoryzacyjnej i maszynowej, w których jakość otworu ma krytyczne znaczenie.
Ponadto koncepcja DFM ewoluuje pod wpływem narastającej globalizacji łańcuchów
dostaw i rosnącego popytu na produkty niestandardowe. Na DFM wpływ ma także e-mobilność.
Części do pojazdów elektrycznych i hybrydowych pochodzące od różnych producentów
są bardziej zróżnicowane niż ich odpowiedniki stosowane w silnikach wewnętrznego
spalania (ICE) oraz wytwarzane są w coraz większym stopniu z materiałów takich jak
stale niskostopowe, Inconel i aluminium. Choć wciąż dzielą nas lata od chwili, gdy e-mobilność
stanie się trendem w branży lotniczej, w przemyśle motoryzacyjnym jej czas już nastał
i producenci muszą nadążyć za tymi zmianami, jeśli nie chcą zostać z tyłu.
Ale w jaki sposób zaawansowane rozwiązania mogą wpłynąć na projektowanie DFM?
Odpowiedź na to pytanie tkwi w fazach wytwarzania od projektowania wspomaganego
komputerowo (CAD) po uzyskanie gotowego przedmiotu. Określenie „od CAD do gotowego
przedmiotu” może dotyczyć trzech etapów produkcji. Pierwszy z nich to faza „od
CAD do wrzeciona”, w której za pomocą modeli wytworzonych w aplikacjach CAD i CAM,
w tym symulacji przy użyciu bliźniaków cyfrowych, przygotowuje się obróbkę w sposób
zapewniający optymalizację wyposażenia, przedmiotu obrabianego i parametrów obróbki.
Faza druga to etap wrzeciona, czyli faktyczna obróbka. Na tym etapie można ocenić wydajność narzędzia w obróbce przedmiotu obrabianego oraz jej wpływ na koszt jednostkowy wytworzenia przedmiotu, koszt jednostkowy otworu i wreszcie na bilans finansowy klienta. Podczas trzeciej fazy „od części do podzespołu” ocenia się jakość i wykończenie powierzchni przedmiotu końcowego. Zarówno w branży motoryzacyjnej, jak i lotniczej czy maszynowej, wykończenie powierzchni oraz takie właściwości, jak stan warstwy wierzchniej otworu mają krytyczne znaczenie. Wyższa jakość otworów zapobiega awariom podzespołów – a w znacznym stopniu decydują o niej procesy produkcyjne zastosowane do wykonywania lub obróbki wykończeniowej otworów.
Zwłaszcza konstrukcja wiertła ma zasadnicze znaczenie dla wytwarzania otworów wyższej jakości. Dlatego zaawansowane geometrie wierteł stale ewoluują, aby sprostać najsurowszym normom w zakresie produkcji i jakości przedmiotu. Zastosowanie chłodziwa jest ważne dla ograniczenia przyrostu temperatury w narzędziu. Na tym polu specjaliści firmy Sandvik Coromant mogą odegrać kluczową rolę, udzielając wsparcia klientom.
Łatwość wytwarzania
Firma Sandvik Coromant ściśle współpracuje z klientem,
aby zebrać wszystkie istotne informacje dotyczące
technologii produkcji i związanych z nią wymogów. Załóżmy,
że klient musi wykonać wiercenie ciągłe w przedmiocie
wykonanym ze stali nierdzewnej 316L. Zgodnie
z wynikami badań opublikowanymi w periodyku Journal
of Engineering and Applied Sciences wydawanym przez
Asian Research Publishing Network (ARPN) jest to materiał,
który wywołuje „szybkie i krytyczne zużycie”, drastycznie
skracające żywotność narzędzi skrawających.
Na tym etapie obróbki przedmiotu przez klienta,
czyli we wspomnianej powyżej fazie „od CAD do wrzeciona”,
nasi specjaliści mogą zbadać i wstecznie odtworzyć
zastosowane przez klienta procesy, w tym zastosowanie
modeli CAD i CAM. Dzięki temu firma Sandvik
Coromant może rano wykonać prototyp narzędzia,
które już po południu będzie gotowe do przetestowania
w dziale badawczo-rozwojowym. W czasach przed
nadejściem epoki cyfrowej proces ten wymagałby wzajemnego
przekazywania sobie rysunków przez działy
i trwałby nawet sześć tygodni. Obecnie możliwość dostarczenia
prototypów narzędzi jeszcze tego samego
dnia stała się dla firmy Sandvik Coromant czynnikiem
decydującym o zmianie.
Większa trwałość narzędzia
Sandvik Coromant oferuje szereg produktów wspierających
klientów firmy w produkcji przedmiotów,
w tym podzespołów z obszaru e-mobilności. Należy do
nich CoroDrill® 860, kręte wiertło węglikowe do szybkiej
i bezproblemowej obróbki wiertarskiej metali, gwarantujące
najwyższą produktywność dzięki wysokiej wydajności
skrawania. Dostępny jest cały asortyment geometrii
narzędzia, w tym 860-MM do stali nierdzewnych generujących
długie wióry, np. stali nierdzewnych austenitycznych,
superaustenitycznych, ferrytycznych i duplex.
W ofercie jest też wiertło CoroDrill® 860-GM, które
w branży motoryzacyjnej okazało się przydatnym narzędziem
do wiercenia otworów w blokach silnika, obudowach,
pierścieniach i kolektorach. Oprócz przemysłu motoryzacyjnego
i maszynowego wiertło nadaje się także
do wszelkich zastosowań, w których jakość otworu ma
krytyczne znaczenie, takich jak branża lotnicza, przemysł
wydobywczy ropy naftowej i gazu, energetyka atomowa
i branża odnawialnych źródeł energii.
Wiertło 860-GM osiągnęło imponujące rezultaty,
między innymi w zakładzie koreańskiego producenta
samochodów. Obróbka u klienta Sandvik Coromant
polegała na wierceniu otworów w produkowanej partii
elementów łączących do układu przeniesienia napędu. Celem było wywiercenie w każdym
przedmiocie łącznie ośmiu otworów przelotowych o średnicy 8,2mm (0.32”) na głębokość
10mm (0.39”). Stosowane wcześniej wiertło starczało na wyprodukowanie 200 przedmiotów,
czyli w sumie 1600 otworów, przy prędkości skrawania Vc=80m/min (tj. 3102 obr./min)
i prędkości posuwu (Vf) 381mm/min. Natomiast wiertło CoroDrill® 860-GM umożliwia wyprodukowanie
aż 2300 przedmiotów (18400 otworów) z prędkością skrawania Vc=100m/
min (tj. 3878obr./min) i prędkością posuwu Vf=814mm/min.
W sumie CoroDrill® 860-GM zapewniło znaczny- wzrost trwałości narzędzia o 1150%.
Towarzyszył temu wzrost produktywności, który pomógł klientowi istotnie obniżyć koszt
jednostkowy. O zbliżonych imponujących wynikach informują inni klienci Sandvik Coromant
z branży motoryzacyjnej na całym świecie.
Równie ważne jak wiercenie otworów o gładkiej powierzchni jest gwintowanie, czyli
tworzenie gwintu wewnątrz otworu. Z myślą o tej czynności firma Sandvik Coromant oferuje
gwintowniki CoroTap® 100, 200, 300 i 400, z których każdy jest zoptymalizowany pod
kątem innych zastosowań. Przyjrzyjmy się kilku przykładom: CoroTap® 100 to seria gwintowników
z prostym rowkiem wiórowym, zoptymalizowanych pod kątem obróbki materiałów
generujących krótkie wióry z grup ISO K, ISO N i ISO H. Z kolei CoroTap® 400 to
gwintowygniatak do szybkościowej i bezwiórowej obróbki gwintów, nadający się zarówno
do otworów przelotowych, jak i nieprzelotowych w stali, stali nierdzewnej i aluminium.
Wybór klienta zależy od tego, które rozwiązanie jest najlepsze do danego zastosowania.
Myśląc o przyszłości, firma Sandvik Coromant dołączy do swojej oferty narzędzia CoroTap
® 100-N i CoroTap® 400-N. Każde z nich zostało stworzone do tego, by wspierać
klientów w gwintowaniu aluminium, którego znaczenie w procesach produkcyjnych rośnie.
Obecnie wyniki osiągane przez narzędzia skrawające marki Sandvik Coromant pokazują,
że narzędzia wspierające obróbkę wiertarską i gwintowanie różnych materiałów
odegrają ogromną rolę, pomagając producentom w wytwarzaniu lżejszych, mniejszych
i bardziej zróżnicowanych przedmiotów. Zakłady obróbki skrawaniem mogą nie tylko projektować
i rozwijać te przedmioty łatwiej i w sposób bardziej ekonomiczny, lecz także uzyskać
gwarancję, że projektowanie DFM pozostanie priorytetem na każdym etapie produkcji,
łącząc innowacyjność z wydajnością.
Aby dowiedzieć się więcej o monolitycznych wiertłach węglikowych do szybkiego i bezproblemowego
wiercenia, odwiedź witrynę internetową Sandvik Coromant.
Sandvik Coromant
![Sandvik Coromant Forum Narzędziowe OBERON](assets/images/blog/115/08sandvik/02.png)
Copyright © 2022 Forum Narzędziowe OBERON. All Rights Reserved.