Témata
Reklama

Efektivní hloubení a výroba elektrod

Před několika lety, kdy úroveň HSC frézek a nástrojů stoupla natolik, že umožnila efektivně frézovat také kalené materiály, se výrobci a dodavatelé elektroerozivních hloubiček začali obávat o budoucnost "své" technologie. Aby zamezili poklesu obratu i zisku, většina z nich rozšířila svoje portfolio o stroje na HSC frézování.

Z dnešního pohledu mělo toto rozhodnutí několik zajímavých aspektů:
• úroveň HSC frézování (tedy možnosti, rychlost a kvalita) se rychle dále zlepšila, ale pro hloubičky stále zbylo překvapivě mnoho práce;
• výroba elektrod se právě využitím HSC frézek hodně zdokonalila;
• jako materiál pro elektrody se začal používat grafit.
Efektivně frézovat totiž nelze v hlubších tvarech, například drážkách, kde by vyložení nástroje bylo více než 12x větší než průměr nástroje. Hluboké drážky a ostré rohy tak nadále zůstávají parketou elektroeroze.

Reklama
Reklama

Kde se měď vlní, grafit si libuje

Grafit se již – díky své malé měrné hmotnosti – nepoužívá primárně jen pro obří elektrody. Hlavní roli hrají jiné jeho vlastnosti: výborně se obrábí na HSC frézkách suchou cestou a je ideálním materiálem pro výrobu žebrových elektrod (pro hloubení hlubokých drážek). Je sice křehký, ale vyrobit z něj žebro je mnohem snazší než vyrobit žebro z mědi. Elektroda ve tvaru tenoučkého žebra má minimální čelní plochu, takže proud, který lze při hloubení použít, je velmi malý. U grafitu je přípustná násobně větší proudová hustota. Tam, kde by se měď již vlnila a kroutila, grafit si libuje...

HSC frézka Exeron Digma na pracovišti aplikačního centra elektroeroze společnosti Penta Trading. Foto: archiv Penta Trading

Revoluce ve vývoji hloubiček

Významný nárůst používání grafitových elektrod si vynutil další výzkum a vývoj mechaniky i generátorové techniky u hloubiček. Vývojáři elektronici spolu s fyziky a aplikačními techniky vymysleli nové výplachové strategie a cykly, takže přídavný vnější výplach je již přežitkem. Přišli na to, jak má vypadat „nový“ tvar impulzu nebo kam umístit samotný generátor, aby byl eliminován vliv impedance výkonových přívodních kabelů. Vyvinuli dokonalé ochrany, takže krátery po zápalech a zničení elektrody i vložky jsou již minulostí. Dnes hovoříme o bezopalových generátorech, kde se opotřebení grafitové elektrody při hrubování blíží nule. S jednou grafitovou elektrodou lze vyhloubit několikanásobně více tvarů než dříve, navíc s menším celkovým množstvím elektrod. Kde bylo dříve třeba použít jednu hrubovací a druhou dokončovací měděnou elektrodu, stačí dnes jediná grafitová.

Pomyslný kruh se uzavírá

Při volbě stroje pro elektroerozivní hloubení asi nejednoho šéfa nástrojárny, technického ředitele nebo technologa strojírenského podniku napadne celá řada otázek typu: „Jaká hloubička je vhodná na hloubení grafitem, jaké musí mít vlastnosti? Mohla by se i starší hloubička naučit hloubit grafitem bez opalu elektrod, bez přídavného výplachu, a přesto bez zápalu?“

Frézy s PKD břity vhodné pro obrábění grafitu. Foto: archiv Penta Trading

A pokud je již v otázce hloubičky jasno, je třeba řešit následnou problematiku spjatou s obráněním grafitu: „Jaké vlastnosti by měla mít dobrá HSC frézka na grafit? Jaký software je vhodný pro automatické navržení elektrody a tvorbu progresivního CNC programu pro frézku? Jaký grafit je na elektrody vhodný? Jak nejlépe upnout polotovar na frézku a elektrodu do hloubičky? Bylo by možné pracoviště výroby elektrod a hloubení automatizovat? Jaké nástroje použít, aby frézování bylo nejen rychlé a kvalitní, ale aby náklady na nástroje byly co nejnižší?

Příklad grafitových elektrodNa podobné otázky dokážou fundovaně odpovědět například specialisté aplikačních center elektroeroze společnosti Penta Trading, s. r. o. Aplikační centrum má oproti získávání informací z více zdrojů jednu ohromnou výhodu: nabízí nejen prodej strojů odpovídající technické úrovně, ale i kompletní know-how a v praxi mnohokrát vyzkoušenou technologii.

„Vlastnoručně“ vyzkoušené technologie

Penta Trading nejen prodává hloubičky a HSC frézky Exeron, ale také stroje sama vyvíjí a vyrábí nebo nabízí modernizaci a přestavbu starých zařízení tohoto typu. Úspěšně prodává hi-tech HSC frézky Exeron Digma i ekonomické HSC frézky na grafit s litinovým portálem. Přitom rovněž vyrábí grafitové elektrody na zakázku, dodává grafit renomovaného německého výrobce SGL Carbon, zastupuje a prodává upínání Hirschmann a Erowa. Prostřednictvím své sesterské společnosti AA diamonds vyrábí a dodává speciální nástroje s PKD břity, které jsou pro frézování grafitu ideální. Přitom spolupracuje s několika dodavateli softwaru, například firmami Cimatron, Mastercam a Edgecam.

Grafitové elektrody připravené k expedic

Penta Trading všechny uvedené technologie také sama používá pro vlastní výrobu i pro kooperační výrobu pro své zákazníky. Tím jednak všem zájemcům umožňuje vyzkoušení této technologie v praxi, jednak shromažďuje a rozvíjí potřebné know-how, o které se se svými zákazníky dělí v rámci školení, konzultací a poradenství.

Jan Matoušek

Penta Trading
matousek1729@gmail.com
www.penta-edm.cz

Reklama
Vydání #12
Firmy
Související články
Bezobslužná výroba forem rychle a přesně

Požadavky na výrobce nástrojů pro vstřikování plastových dílců rostou kontinuálně, současně se zvyšuje tlak na ceny ze zemí s nízkými mzdami. Pro výrobu těchto nástrojů jsou proto vyžadovány obráběcí stroje, které jsou vysoce produktivní i velmi přesné, aby bylo možné snížit náklady na opravu zmetků a rychle splnit přání zákazníků. Kromě toho musí "ladit" podpora ze strany výrobce stroje.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Související články
Již druhý hybridní stroj WeldPrint

Kovosvit MAS ve spolupráci s ČVUT vyvinul již druhý tzv. hybridní stroj pod obchodním názvem WeldPrint. Jde o technologii 3D tisku z kovu plně vyvinutou v České republice patřící do kategorie Hybrid Manufacturing (HM). Umožňuje vytvářet kovové dílce navařováním pomocí elektrického oblouku a jejich obrábění v jednom pracovním prostoru s výrazně menšími náklady než u jiných technologií 3D tisku z kovu. Nový stroj bude díky nižší pořizovací ceně dostupnější než jeho předchůdce.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Hybridní obráběcí stroje

Hybridní obráběcí stroje představují snahu o sdružení několika různých technologií do jednoho obráběcího stroje a tím zkrácení nevýrobních časů a tedy i zkrácení výrobního cyklu na minimum. V širším obecném pohledu můžeme říci, že každé současné obráběcí centrum je hybridní stroj, ve kterém jsou sdruženy různé technologie třískového obrábění, např. frézování a vrtání. Většinou však je pod pojmem hybridní stroj myšlen stroj sdružující technologie založené na rozdílných principech.

Briketování třísek má stále větší význam

Po dlouhé roky bylo zpracování kovových třísek opomíjenou činností kovoobráběcích podniků, které produkují tento specifický odpad. Třískové hospodářství se však stále častěji stává součástí celkové ekonomiky výroby. Potenciál kovových třísek jako suroviny, či jako prostředek k významným úsporám si uvědomují v mnohých společnostech. Takové závěry vyvozuje jeden z nejvýznamnějších výrobců briketovacích lisů v Evropě, česká společnost Briklis. Zajímavostí je i to, že zájem o briketování nemají pouze producenti kovových, ale také plastových třísek z obrábění, či jiných způsobů zpracování různých materiálů.

Stroj na středění klikových hřídelí

Je všeobecně známo, že kliková hřídel je jednou z nejkritičtějších součástek motoru s vnitřním spalováním a jedním z nejsložitějších a nejkomplexnějších dílů z hlediska obrábění. Potřeba přesného vyvážení klikové hřídele, která je rozhodujícím faktorem pro celkovou účinnost motoru, se stala ještě důležitější, jelikož výrobci automobilů usilují o snižování emisí CO2 prostřednictvím lepšího výkonu motoru a strategií spočívajících v odlehčování. Díky různým vylepšením, kterých se v průběhu let dosáhlo v procesech kování a odlévání, už mají neopracované komponenty klikové hřídele téměř požadovaný tvar s mnohem menším množstvím přebývajícího materiálu. To znamená, že na konečné klikové hřídeli je třeba obrábět méně částí. Přináší to s sebou také zvýšenou potřebu přesného vyvážení se zmenšenou velikostí protizávaží, které se při vytváření těžiště často provádí.

Obrábění těžkoobrobitelných materiálů

Stále rostoucí požadavky výrobců proudových motorů vyžadují kontinuální vývoj žárupevných materiálů. Klasické metody obrábění jsou zde na hranici svých možností, efektivní alternativou je elektroerozivní řezání drátovou elektrodou.

Chvění zakázáno

Nemusí to být samotný stroj nebo budova, které způsobují nežádoucí vibrace. Tlumiče kmitů mají kmity vzniklé vibracemi odstranit. Zkušebna a zkušební obráběcí stroj byly vybaveny rozdílnými výrobky, které chvění tlumí.

Okénko do historie

Na Vinohradech v Praze v historickém areálu rodiny Fričů sídlí malá nástrojařská dílna Nástrojárna NADO. Řemeslné dílny byly v tomto areálu od nepaměti, zejména se jednalo o výrobu hodinových strojků jako součástí měřicích přístrojů. Návštěva Nástrojárny NADO je spíše takovým okénkem do historie, ale přeci jen se v ní najde něco nového. Na jen několik let staré drátové řezačce Fanuc Robocut tam vyrábějí velmi přesné lisovací a tvářecí nástroje, dílenské přípravky a formy na vstřikování termoplastů.

Jak na hliník?

Recyklace jedné tuny hliníkového materiálu ušetří přibližně čtyři tuny bauxitu, 95 % energie potřebné pro výrobu primárního hliníku a devět tun emisí CO2. V současné době ušetří více než 80 milionů tun emisí skleníkových plynů ročně. To odpovídá přibližně 15 milionům automobilů.

Robotické obrábění střešních nosičů

V tak vysoce konkurenčním prostředí, jakým automobilový průmysl včetně jeho dodavatelů bezpochyby je, se musejí všechny firmy neustále snažit přicházet s inovativními řešeními, aby získaly potřebnou konkurenční výhodu. Velmi často to znamená krok směrem k automatizaci, jak ukazuje i případ liberecké společnosti ACL Automotive, která se rozhodla využít roboty Stäubli pro obrábění hliníkových profilů.

Novinky laserového předehřevu při obrábění

Stále častější využívání vysokopevnostních slitin a jiných těžkoobrobitelných materiálů, včetně keramických, vyžaduje pro jejich efektivní obrábění i nových technologií. Uplatňují se tu především laserové technologie přinášející lokální povrchové snížení pevnosti a tvrdosti materiálu. Výhodou takového předehřevu materiálu před břitem nástroje je navíc i snížení opotřebení nástroje při obrábění a možnost obrábět i vyšší řeznou rychlostí.

Obrábění s podporou ultrazvuku

Ultrazvuk nepomáhá pouze v chirurgii. Může být výhodně použit také v obrábění. Nákladný vývoj však většinou brzdí jeho zavedení a rozšíření. Ve výzkumném ústavu Fraunhofer - IPT proto zkoumali efektivní použití a optimalizaci ultrazvukových systémů při obrábění.

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