Tribotechnické listy

 

 

Výrobci automobilů sází na zlato

Komplexní testování v praxi: Více než 100 000 klikových ®hřídelí  vyrobených  s Tiger·tec Gold  od  firmy  Walter

Mezi odborníky je obrábění klikových hřídelí považováno za ligu mistrů v oblasti kovoobrábění. Kompletní kliková hřídel je vysoce složitá struktura, která přeměňuje přímočarý pohyb pístů přenášený pomocí ojnic na otáčivý pohyb. Proto kliková hřídel zastává zásadní funkci: zajišťuje přeměnu výkonu motoru na točivý pohyb, který se pak přenáší přes spojku na převodovku a odtud na hnaná kola.


Taková úloha vyžaduje maximální preciznost, jelikož kliková hřídel musí pracovat doslova bez tření nebo s extrémně nízkým třením. Proto musí být symetrické otočné prvky s odlišnými rozměry a poloměry opracovány naprosto přesně.

V oblasti obrábění neexistuje žádné jiné odvětví s tak vysokými požadavky jako obrábění klikových hřídelí. Vyměnitelné břitové destičky, které slouží k tomuto účelu, musí splňovat mnoho požadavků na řezné vlastnosti. Často je například nutné provést v jednom průchodu jak krátký, tak dlouhý obloukový řez. Obvyklé jsou také přerušované řezy. Další překážkou je často extrémní nahromadění tepla vznikajícího při tomto obráběcím procesu. Zároveň ale, jak již bylo uvedeno výše, vyžaduje toto obrábění maximální rozměrovou přesnost, protože klikové hřídele jsou vyráběny s extrémně přesnými tolerancemi.


Testování Tiger·tec® Gold
Odborníci ze společnosti Walter zhodnotili tyto náročné podmínky jako perfektní pro praktické testování nového povlaku vyměnitelných břitových destiček Walter Tiger·tec® Gold.
Tato nová technologická platforma pro frézování založená na nitridu hliníku a titanu (TiAlN) se v oblasti obrábění považuje za technologický skok. Ve srovnání se stávajícími běžnými materiály na výrobu řezných nástrojů nabízí výrazně lepší vlastnosti povlaku. Důsledkem je větší spolehlivost procesu, zvýšení produktivity a mnohem delší životnost nástroje. Tento materiál je pozoruhodný také díky vysoké trvanlivosti za červeného žáru, díky níž je ideální na frézování náročných materiálů s vyššími řeznými rychlostmi.
Vyměnitelné břitové destičky s povlakem Tiger·tec® Gold se pyšní výrazně lepší odolností proti opotřebení hřbetu, sníženou lámavostí a zvýšenou odolností proti plastické deformaci. A navíc: odborníci Walter během prvních praktických zkoušek dosáhli až o 80 procent delší životnosti nástroje.
Poznámka na okraj: tajemství výrazně vyšší tvrdosti nové generace řezných materiálů ve srovnání s tradičními řešení tkví ve značně vyšším obsahu hliníku. Povlaky na bázi oxidu hlinitého, které se doposud běžně využívaly, sestávaly obvykle z 60 až 65 procent hliníku a 30 až 35 procent titanu. Obsah hliníku ve sloučenině TiAlN, která tvoří základ platformy Tiger·tec® Gold, je přibližně 85 procent.




Vyměnitelné břitové destičky s Tiger·tec Gold pyšní výrazně lepší odolností proti opotřebení hřbetu, sníženou lámavostí a zvýšenou odolností proti plastické deformaci.


Výhody pro uživatele lze shrnout následovně:
- Výrazně delší životnost nástroje
- Maximální spolehlivost procesu díky mimořádně odolné řezné hraně
- Snazší detekce opotřebení díky svrchní vrstvě ve zlaté barvě
- Dosažitelnost optimálních řezných parametrů díky snížení viditelného opotřebení
- Zvýšená produktivita


Prokázané výhody
Nová generace nástrojových tříd výhody dokazuje i v reálných výrobních podmínkách, a dokonce i v lize mistrů oblasti obrábění: obrábění klikových hřídelí.
Za tímto účelem odborníci ze společnosti Walter v uplynulých několika měsících navštívili výrobní linky všech významných automobilových výrobců a vyzkoušeli Tiger·tec® Gold na strojích od všech hlavních výrobců. V průběhu tohoto testování obrobili širokou škálu klikových hřídelí z litiny i oceli a využili různé způsoby obrábění, jako je například vnitřní a vnější frézování.
V rámci těchto testů bylo vyrobeno přes 100 000 klikových hřídelí - od hřídelí pro trojválcové motory až po osmiválcové motory, od automobilů po velké nákladní vozy.

 

Mezi odborníky se obrábění klikových hřídelí považuje za ligu mistrů v oblasti kovoobrábění. Kompletní kliková hřídel je vysoce složitá struktura, která přeměňuje přímočarýpohyb pístů přenášený pomocí ojnic na otáčivý pohyb.

 

Martin Janson, manažer aplikačního a komponentového vývoje pro oblast dopravy u společnosti Walter, říká: „V některých případech jsme nástroje do výrobního procesu zapojili přes výrobce strojového vybavení. Jindy zase přes analýzu výrobní linky v závodě samotného uživatele. Zaznamenávali a analyzovali jsme pak všechny relevantní parametry, jako je řezná rychlost, lámavost či známky opotřebení, doby cyklů, náklady na díly a mnoho dalšího."

 


Na výrobních linkách mezinárodních výrobců automobilů se obrobila široká škála klikových hřídelí z litiny i oceli za využití různých způsobů obrábění, jako je například vnitřní a vnější frézování. V rámci těchto testů se vyrobilo přes 100 000 klikových hřídelí – od hřídelí pro trojválcové motory až po osmiválcové motory, od automobilů po velké nákladní vozy.


Kritérium: Nejméně 25procentní zlepšení
Po provedené analýze Martin Janson společně se svým týmem stanovili technologie, které se budou využívat: substrát, povlak a geometrii vyměnitelné břitové destičky. „Naším cílem bylo snížení nákladu na díl, a pokud to bude možné, také další zvýšení spolehlivosti procesu." Ještě před finalizací zkušební konfigurace odborníci odhadovali hodnoty, kterých bude možné dosáhnout. „Naším kritériem bylo zlepšení minimálně o 25 procent ve srovnání s referenčním konceptem. Byli jsme si téměř jisti, že toho v každém případě dosáhneme."

 



Martin Janson, manažer aplikačního a komponentového vývoje pro oblast dopravy společnosti Walter


A potvrdilo se: Zvýšení výkonnosti s destičkami Tiger·tec® Gold bylo v průměru více než 25procentní. Dokonce se podařilo dosáhnout i maximálního zvýšení o 80 procent, a to hlavně díky výrazně delší životnosti nástroje, následnému zkrácení neproduktivní doby a zvýšené produktivitě. Ve všech případech se s destičkami Tiger·tec® Gold podařilo významně snížit náklady na díl. Tato vylepšení šla samozřejmě ruku v ruce s maximální výslednou kvalitou.
Po vyhodnocení zkušebního provozu se výrobní manažeři, kteří se na testování podíleli, rychle rozhodli do řešení investovat. Od ukončení testování přešli čtyři hlavní výrobci automobilů při výrobě klikových hřídelí na Walter Tiger·tec® Gold a několik dalších se k takovému kroku chystá v dohledné budoucnosti. „Produkce je již v plném proudu," pochvaluje si Martin Janson.
Text a foto: Walter CZ



Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
6 + 2 =
Odoslanie formulára

Tribotechnika_5_2018

TriboTechnika_5_2018 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd