Témata
Reklama

Inovace nástrojů pro moderní materiály

V aplikacích, kde hlavním požadavkem je nízká hmotnost a trvalá stabilita, hrají stále větší roli moderní lehké materiály. Výrobky s odlehčenou konstrukcí, především ty, které jsou vyrobeny z kompozitních materiálů, jsou již standardně zavedeny.

Moderní lehké materiály se dnes již běžně používají v leteckém průmyslu, v dopravě (transportní soupravy) nebo ve sportovním průmyslu. Uchytily se také například i ve výrobě listů rotorů velkých větrných elektráren, kde tak umožňují vyrábět stále větší a výkonnější turbíny. Listy moderních rotorů pro velké větrné elektrárny jsou vyrobeny z plastu vyztuženého skelným vláknem (GFRP – glass fibre reinforced plastics). Konstrukce spoje mezi listem rotoru a nábojem rotoru je jedním z nejsložitějších úkolů při vývoji listu rotoru. Sešroubovaný spoj, který připojuje list rotoru přes lůžko listu k náboji rotoru, je vystaven mimořádnému dynamickému namáhání. Aby se snížila hmotnost listu a výrobní náklady, výrobci větrných elektráren nejčastěji používají tzv. křížové spojení. Společnost Mapal vyvinula nové koncepty nástrojů, které výrazně snižují náklady na vrtání, frézování a řezání těchto křížových spojů listu rotoru z materiálu GFRP. Optimalizovaná konstrukce těchto nástrojů také zajišťuje snížení tvorby třísky a prachových částic, které všeobecně při obrábění kompozitních materiálů jsou velmi nežádoucí.

Reklama
Reklama
Reklama

Podrobně o novém řešení nástrojů

V prvním kroku obrábění je nutné nejprve odstranit přebytečnou pryskyřici na hranách listu rotoru, která vzniká při výrobě tohoto dílu. Pro tuto obráběcí operaci byla vyvinuta kotoučová fréza s vyměnitelnými PKD (polykrystalický diamant) břity se speciálním povlakem pro kompozitní materiály. Ve srovnání s tradičním obráběním, ve kterém se používají diamantové řezné disky, kotoučová fréza o průměru 400 mm osazená maximálním počtem 20 břitů z PKD snižuje čas obrábění na polovinu a díky uspořádání břitů a jejich geometrii brání vychylování nástroje z řezu. Speciální tvar břitů, přívod vzduchu zajištěný vnitřkem nástroje až k jednotlivým břitům a leštěné tělo nástroje brání přehřívání materiálu GFRP. Leštěný povrch kotoučové frézy také zabraňuje usazování pryskyřice na tělo nástroje.

Nástroje pro obrábění součástí větrných elektráren z materiálu GFRPPo odstranění pryskyřice kotoučovou fré¬zou je dosedací plocha spoje pro dosažení požadované rovinnosti opracována standardní rovinnou frézou s vyměnitelnými a axiálně nastavitelnými PKD kazetkami z řady EcoMill nástrojů. Díky přesnému nastavení každé kazetky v tisícinách milimetru je dosaženo vysoké kvality povrchu. Toto přesné nastavení také přispívá k dob¬ré životnosti nástroje v tak abrazivním materiálu, jako je GFRP.

Velmi malé množství třísek

Vrtání podélných a příčných otvorů pro upevnění pojistných kolíků a šroubů je poté zajištěno jádrovými vrtáky s PKD vyměnitelnými břity. Ve srovnání s tradičními vrtáky se špičkou, jádrový vrták s třemi břity o průměru 72 mm a jádrový vrták se dvěma vyměnitelnými břity o průměru 38 mm zanechává velmi malé množství třísek, čímž se také výrazně snižuje prašnost během obrábění. Díky vyměnitelným PKD břitům a jejich speciální geometrii je trvanlivost nástrojů vysoká, nedochází k delaminaci materiálu ani k otřepům a přesahům vláken na okrajích otvorů. Leštěný povrch jádrových vrtáků také brání nalepování pryskyřice na nástroje.
Výměnná vrtací hlava TTD (Torque Transfer Drill) speciálně optimalizovaná pro obrábění GFRP zaručuje mimořádně vysokou stabilitu upnutí a optimální přenos krouticího momentu díky spojení s ocelovým tělem přes radiálně asymetrické hrubé zoubkování a středový upínací čep. Konstrukce výměnných vrtacích hlav TTD umožňuje efektivní úsporu nákladů při vrtání větších průměrů, jako je například D32 mm. Standardně se dodávají v průměrech 12,0 až 32,0 mm a v délkách 3x D, 5x D a 8x D, jako nástroje pro běžné materiály.

Použití jádrového vrtáku

Krátké obráběcí časy při frézování díky maximálnímu počtu PKD břitů kotoučových fréz. Inovativní jádrový vrták snižuje prašnost a tvorbu třísky. Bez delaminací, bez přesahujících vláken a otřepů na hranách materiálu. Dlouhá životnost nástrojů díky PKD břitům se speciálními diamantovými povlaky.

Komplexní řešení pro výrobu větrných elektráren

Kromě nástrojů, které byly vyvinuty speciálně pro obrábění listu rotorů z materiálu GFRP, zahrnuje úplná řada produktů společnosti Mapal vysoce výkonné tvrdokovové vrtáky, nástroje pro soustružení a přesné vyvrtávání, frézy pro komplexní obrábění převodovky, náboje, pilíře nebo gondoly. Zvláště nástroje s vyměnitelnými hlavami, jako jsou výstružníky HPR (High Perfomance Reamer) nebo výměnné vrtací hlavy TTD, přinášejí velké výhody z hlediska úspory nákladů díky přesné a rychlé výměně při obrábění nejenom těchto ocelových a litinových komponent větrných elektráren.

Jiří Šimůnek

Mapal C&S

jiri.simunek@cz.mapal.com
www.mapal.cz
www.mapal.sk

Reklama
Vydání #12
Kód článku: 121240
Datum: 12. 12. 2012
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Související články
Budoucnost nástrojových materiálů bez kritických kovů

V současné době jsou nejrozšířenějšími nástrojovými materiály slinuté karbidy a nástrojové oceli. Slinuté karbidy, tedy cermety tvořené vysokým podílem karbidů, převážně karbidu wolframu, a dále TiC, TaC a NbC, a kobaltem jako pojivem jsou využívány především pro výrobu výměnných břitových destiček pro strojní obrábění, případně vrtáků do zdiva a betonu. Díky výborné otěruvzdornosti a velmi dobré lomové houževnatosti jsou v poslední době tyto materiály využívány pro různé aplikace, jako je obrábění ocelí, litin i neželezných kovů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nástroje pro přesné a výkonné obrábění

Společnost WNT v nedávné době uvedla na trh celou řadu novinek v oblasti technologie obrábění, které mají pro své uživatele řešení pro svoji univerzálnost v použití, stabilitu procesu obrábění, ekonomičnost provozu a v neposlední řadě procesní spolehlivost.

Nový utvařeč třísek

Neustále probíhající vývoj nové technologie povlakování, známé pod obchodním označením Dragonskin, pokračuje ve společnosti WNT vytvořením nové řady vyměnitelných břitových destiček pro soustružení s inovativní geometrií utvařeče třísky -XU. Zaměřením na tvarové a všeobecné soustružení řeší tento utvařeč mnoho problémů zejména v operacích, kde je vyžadováno dokonalé utváření třísky.

Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Zero point - efektivní způsob upínání obrobků

Soustava stroj–nástroj–obrobek předurčuje, jak přesné a kvalitní bude obrobení polotovaru obrobku. K významným, ale bezesporu velmi podceňovaným prvkům tohoto procesu patří také upínání obrobku. O trendech v upínání obrobků pomocí technologických palet pojednává tento příspěvek.

Rychlovýměnný upínací systém

Společnost v-tech v minulém roce představila modulární rychlovýměnný systém pro CNC obráběcí stroje. Slouží jako rozhraní mezi stolem CNC stroje a upínačem obrobku, který může být v podobě svěráku, univerzálního sklíčidla či přípravku.

Na cestě k nulové chybě upínání

I ta nejmenší cizí tělíska (prach, třísky apod.) mezi dutinou vřetena a stopkou nástroje mohou zapříčinit nepřesnost upnutí vrtáku nebo frézy, což má za následek výrobu zmetků nebo poškození nástroje a tím přerušení výroby. Toto mohou odstranit měřicí systémy se senzory.

Jak úspěšné soustružit tvrzené součástí

Soustružení tvrzených součástí (HPT) se v průběhu posledních 10 -15 let stalo respektovanou a cenově efektivní alternativou k broušení. Bylo prokázáno, že díky této metodě lze zkrátit dobu obrábění a snížit náklady o 70% i více. Ale vedle výhod souvisejících se zkrácením vlastního času cyklu, nabízí HPT i celou řadu dalších výhod. HPT je definováno jako soustružení ocelí s tvrdostí vyšší než 45 HRC (obvykle v rozmezí 55-68 HRC), přičemž jako typické příklady obráběných součástí lze zmínit brzdové kotouče, převodová kola, pastorky řízení, sedla ventilů, písty, vložky válců nebo tělesa spojek.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit