Obniżenie kosztu jednostkowego wytworzenia wyrobu
Dla osiągnięcia maksymalnej liczby wyprodukowanych egzemplarzy ważny jest dobór właściwej płytki węglikowej. Sandvik Coromant wprowadzi do swojego asortymentu nową parę gatunków węglikowych do toczenia materiałów z grupy ISO P, oznaczonych jako GC4415 i GC4425. Odnoszą się odpowiednio do wymogów P15 i P25. GC4425 oferuje udoskonaloną odporność na zużycie, wytrzymałość termiczną i udarność. Gatunek GC4415 ma uzupełniać GC4425 w zastosowaniach wymagających pracy z najwyższymi parametrami skrawania i odporności na wysoką temperaturę.
Cechy
Obydwa gatunki idealnie nadają się do obróbki stali niskostopowej i niestopowej. Z ich pomocą można dokonywać obróbki znacznej liczby przedmiotów w ramach produkcji masowej i seryjnej. Przyczyniają się one do zwiększenia trwałości ostrza narzędzia, eliminacji nagłych pęknięć oraz redukcji kosztów przeróbek wybraków i ich złomowania.
Gatunki GC4415 i GC4425 posiadają pokrycie wykonane w technologii Inveio® drugiej generacji wykorzystującej jednokierunkowe uporządkowanie ziaren w warstwie pokrycia. Wyjątkową cechę technologii Inveio można dostrzec, badając materiał pod mikroskopem: jego powierzchnia charakteryzuje się jednokierunkowym uporządkowanym rozkładem orientacji ziaren polikryształu. Takie samo zorientowanie każdego ziarna tworzącego warstwę pokrycia sprawia, że tworzy się wyjątkowo mocna bariera zwrócona w stronę powierzchni ostrza. W pokryciu Inveio drugiej generacji znacznie ulepszono uporządkowanie ziaren.
Dzięki Inveio płytka odznacza się znaczną odpornością na zużycie i większą żywotnością. Trwalsze narzędzia sprzyjają rzecz jasna zmniejszeniu kosztu jednostkowego wytworzenia przedmiotu. Ponadto oprócz innych kryteriów doboru, inżynierowie muszą uwzględnić wpływ geometrii na kontrolę spływu wiórów i wydajność obróbki.
Lepsza geometria
Geometria dotyczy kształtu samej płytki, której konstrukcja zależy od rodzaju obróbki: wykończeniowej, średniej lub zgrubnej. Każdy typ obróbki wpływa na prędkość skrawania. Ma własny obszar roboczy, wyznaczany przez akceptowalny stan łamania wiórów względem wartości posuwu i głębokości skrawania.
Aby pomóc klientom w doborze najlepszych płytek i gatunków tokarskich odpowiadających ich potrzebom, firma Sandvik Coromant umożliwiła wybór online za pomocą aplikacji CoroPlus® Tool Guide.
Podczas toczenia trzy główne parametry skrawania: prędkość, posuw i głębokość skrawania mają znaczny wpływ na trwałość ostrza narzędzia i tym samym na koszt jednostkowy. Biorąc pod uwagę fakt, że przyrost parametrów skrawania o 20% może obniżyć koszt obróbki przedmiotu o 10%. W modelu, który stworzył amerykański inżynier mechanik Frederick Winslow Taylor na początku XX wieku występuje zależność między prędkością skrawania, wskaźnikiem zużycia ostrza i jego trwałością.
Taylor doszedł do wniosku, że wykorzystywanie największej możliwej głębokości skrawania zmniejsza liczbę koniecznych przejść i tym samym skraca czas obróbki. Jednak twierdził zarazem, że optymalny przebieg toczenia stali zależy od stabilności mocowania, w którym znajduje się narzędzie, uchwytu przedmiotu obrabianego oraz zastosowania chłodziwa w obrabiarce, a także mocy napędów obrabiarki.
Podejście całościowe do obniżenia kosztu jednostkowego
Model Taylora pokazuje, że optymalizacja obróbki tokarskiej stali wykracza poza kwestię doboru gatunków i geometrii. Dlatego producenci powinni raczej rozważyć całościową koncepcję wyposażenia w narzędzia. Składowe elementy narzędzia – gatunek płytki, konstrukcja mocowania i oprawka narzędziowa – mogą zwiększać wydajność, obniżać koszty i sprzyjać osiągnięciu wyższego poziomu niezawodności procesu.
Tego rodzaju całościowe i alternatywne podejście zostało przetestowane przez klienta z branży maszynowej. Zastosował on stworzoną przez firmę Sandvik Coromant płytkę węglikową w gatunku GC4425 do produkcji wału napędowego. Gatunek GC4425 zaprojektowano tak, aby uzyskać lepszą odporność na zużycie, wytrzymałość termiczną i udarność. Dodatkowo zapewnia on możliwość pracy z wyższymi parametrami skrawania. Płytkę zastosowano w obróbce stali w gatunku AISI 4140 po wstępnej obróbce cieplnej, tj. stali stopowej chromowo-molibdenowej o twardości 40 HRC (skali twardości C wg Rockwella).
Gatunek jest często używany do produkcji wszelkich przedmiotów – od kół zębatych po pompy – w różnych zastosowaniach w branży motoryzacyjnej i budowlanej.
Wyniki badań
Przedmiot obrabiany ze wstępnie ulepszonej cieplnie stali 4140 został poddany wielokierunkowej zewnętrznej obróbce zgrubnej. W celach testowych wyniki uzyskane przez płytki GC4425 porównano z wynikami konkurencyjnej płytki (o kształcie zgodnym z normą ISO) użytej do realizacji tego samego procesu. Kluczowa okazała się możliwość zwiększenia prędkości skrawania (vc) i niemal podwojenia wartości posuwu (fn). Płytka konkurencji pracowała z parametrami vc= 183 m/min i fn = 0,33 mm/obr., natomiast płytka GC4425 – vc = 244 m/min i fn = 0,51 mm/obr.
W ostatecznym rozrachunku płytka marki Sandvik Coromant umożliwiła poprawę produktywności o 100% przy jednoczesnym skróceniu czasu skrawania o 50%. W sumie klientowi udało się obniżyć koszty o 30%.
Wynik ten pokazuje, że uwzględnienie całościowej koncepcji wyposażenia w narzędzia umożliwia producentom zwiększenie rentowności produkcji i obniżenie kosztu jednostkowego. Opisane holistyczne podejście do kwestii doboru gatunków i geometrii płytek oraz całej ekonomiki produkcji będzie mieć zasadnicze znaczenie dla producentów chcących zachować konkurencyjność w obliczu trwających konsekwencji pandemii COVID-19.
Mogą zainteresować Cię również
Przemysł maszynowy może zwiększyć produktywność nawet o połowę dzięki innowacjom i sztucznej inteligencji
Producenci maszyn i urządzeń mogą zwiększyć produktywność o 30-50 proc. Ułatwia to sztuczna inteligencja, narzędzia cyfrowe i wdrażanie rozwiązań wspierających gospodarkę obiegu zamkniętego i redukcję odpadów. Tak wynika wynika z najnowszego raportu firmy doradczej Bain &...
Automatyka zabezpieczająca w instalacjach energetycznych
Z artykułu dowiesz się: jak prawo charakteryzuje konieczne elementy bezpieczeństwa instalacji energetycznej,kto ponosi odpowiedzialność za bezpieczeństwo takiej instalacji,z czym wiąże się scalenie urządzeń ciśnieniowych na ...
Nity plastikowe i nity metalowe – które wybrać i dlaczego?
Proces nitowania pozwala na stałe łączenie poszczególnych elementów konstrukcyjnych. Same nity są spoiwem o doskonałym zacisku. Poznaj właściwości nitów plastikowych oraz metalowych, aby wybrać odpowiednie do konkretnego łączenia. D...
Zaskakujący porządek uciskanych stopów
W stopach niklowo-kobaltowo-chromowych atomy niklu układać się mogą pod wpływem nacisku w regularne wzory - pokazały symulacje międzynarodowego zespołu. Do tej pory sądzono, że takie uporządkowania mogą tworzyć się jedynie pod wpływem obróbki termicznej.
Jak skutecznie weryfikować kontrahentów z branży TSL?
W branży TSL współpraca z nowymi kontrahentami to codzienność. Przewoźnicy nieustannie poszukują nowych zleceń, a spedycje – podwykonawców gotowych je realizować. Kluczem do współpracy jest zaufanie, a jego warunkiem weryfikacja kontrahenta. Skutecznemu sprawdzaniu partnerów...
Co trzeci przetwórca tworzyw sztucznych inwestuje w park maszyn i urządzeń
Polskie przedsiębiorstwa przetwarzające tworzywa sztuczne zwiększyły swoją zdolność do konkurowania. Świadczy o tym wzrost sub-indeksu MiU dla tej branży o 6,15 pkt. Jest to efekt m.in. zwiększenia nakładów na modernizację parku maszyn i urządzeń (MiU) oraz automatyzację pro...
Wybrane maszyny i urządzenia stosowane w procesach gięcia
W niniejszym artykule dokonano przeglądu maszyn i urządzeń wykorzystywanych w procesach gięcia rur, profili, drutu oraz sprężyn. Przedstawiono charakterystykę giętarek wybranych producentów dostępnych na rynku polskim. Urządzenia podzielono na: giętarki trzpieniowe, giętarki b...
Metody łamania wiórów w obróbce skrawaniem – cz. II
Z artykułu dowiesz się: jakie są sposoby łamania wiórów;od czego zależy wybór metody łamania;jakie są wady i zalety poszczególnych metod. Dobór odpowiedniej metody łamania...
Hakerzy z kolejnymi sposobami na atakowanie
Atakujący próbują wykraść cenne dane, takie jak szczegóły płatności od organizacji i klientów, ale także dane wizualne uzyskane na przykład z kamer. W tym sektorze odnotowuje się dwa razy więcej pobrań złośliwego oprogramowania z...
Elementy hali stalowej – charakterystyka
Hale stalowe są jednymi z najbardziej popularnych obiektów budownictwa przemysłowego. Z tego też powodu elementy konstrukcyjne hali stalowej są bardzo dobrze poznane i opisane w wielu źródłach literaturowych, co pozwala na optymalne wykorzystanie ich nośności.
Właściwości warstwy wierzchniej wybranych stopów metali po cięciu laserem
Z artykułu dowiesz się: jakie są wady i zalety technologii cięcia laserowego;od czego zależą właściwości materiału po cięciu;jakie badania przeprowadzono. Proces wytwarzan...
Analiza procesu spawania plazmowego – cz. I
Z artykułu dowiesz się: jaki jest wpływ parametrów spawania na jakość złączy;gdzie stosuje się technologię spawania plazmowego PTA;jak zachodzące w łuku plazmowym zjawiska wpływają na proces cięcia.
Szybko rośnie udział odnawialnych źródeł w krajowym miksie energetycznym. Potrzebne przyspieszenie w inwestycjach w sieci przesyłowe
W ubiegłym roku odnawialne źródła energii stanowiły już ponad 40 proc. mocy zainstalowanej w krajowym miksie energetycznym. Odpowiadały za 27 proc. całkowitej produkcji energii. Tym samym Polska pobiła kolejne rekordy, ale w kontekście rozwoju OZE na rodzimym rynku wciąż poz...
Logo na elewacji – zmora Kierownika Budowy i GW
W branży budowlanej, zwłaszcza w przypadku budynków przemysłowych, takich jak hale i obiekty wielkopowierzchniowe oznakowania są tak samo istotne jak pozostałe elementy wyposażenia. Jednak, gdy nadchodzi moment umieszczenia logo na ...
Bezpieczeństwo pracy z laserami czyszczącymi
Na czym polega technologia czyszczenia laserowego i jakie są jej zalety? Co wyróżnia lasery czyszczące spośród innych technologii? Uniwersalność procesu czyszczenia laserowego sprawia, że może być z powodzeniem stosowan...
Spadły ceny produkcji sprzedanej przemysłu. Co z branżą obróbki metali?
Według wstępnych danych w marcu 2024 r. ceny produkcji sprzedanej przemysłu spadły zarówno w stosunku do lutego 2024 r. – o 0,1%, jak i w porównaniu z analogicznym miesiącem poprzedniego roku – o 9,6%.
Kalendarium wydarzeń
Relacje
Seminarium Obróbki Laserowej 22 marca 2024
22 marca 2024, podczas targów STOM, odbyło się Seminarium Obróbki Laserowej, organizowane przez Politechnikę Świętokrzyską. Zapraszamy do zapoznania się z fo...
Sprawdź więcejKonferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”
20 marca, drugiego dnia targów STOM, odbyła się konferencja „Stal, Metale, Nowe Technologie”, której organizatorem była redakcja portalu dlaprodukcji.pl i dw...
Sprawdź więcej„Hutnictwo żelaza i stali w Polsce. Wyzwania i szanse dla szarej i zielonej stali”
23 listopada w Centrum Informacji Naukowej i Bibliotece Akademickiej w Katowicach odbyła się konferencja „Hutnictwo żelaza i stali w Polsce. Wyzwania i szans...
Sprawdź więcejEMO 2023 – Mazak Go Green
Podczas targów EMO 2023, które odbyły się 18-23 września br. w Hanowerze, firma Yamazaki Mazak zaprezentowała swoją wizję zaawansowanych rozwiązań technologi...
Sprawdź więcej