Témata
Reklama

EMO Hannover 2013: část 7 - Technologie, které mnohdy nejsou vidět

Význam a odborný dopad hannoverského veletrhu EMO je tak zásadní v oboru technologie obrábění, že se mu věnujeme na stránkách MM Průmyslového spektra i čtvrtý měsíc po zavření bran výstaviště. Tentokrát přinášíme ucelený pohled na materiály použité ve stavbě strojů.

Tento článek je součástí seriálu:
Světové veletrhy obráběcí techniky
Díly

Tato oblast techniky na vystavených strojích na první pohled není patrná a pod krytováním strojů ani není vidět, ale zato má významný vliv na jejich funkci. Naopak na druhou stranu funkce a provoz strojů jsou významně ovlivněny jednak naprostou neměnností, jednak stále přicházejícími novinkami – novými materiály.

Veletrh EMO je rozličnými až roztodivnými materiály doslova prošpikován. Na veletrhu mají roli bezejmenných strůjců funkce stroje nebo naopak materiál sám se nachází ve světlech reflektorů. Prvá varianta je samozřejmě nejčastější – materiál je integrální částí dílce, podsestavy a sestavy, která má danou funkci. Můžeme se setkat s běžnými konstrukčními ocelemi a litinami, jež se používají k výrobě především rámu strojů. Oceli k zušlechťování jsou pro namáhané součásti, legované oceli se uplatní například tam, kde součásti nesmí podléhat mechanickému opotřebení, musí snést vysoké kontaktní tlaky a zatížení – například u ložisek. Materiálovou klasiku ve skupince českých vystavovatelů zastupovala firma ZPS Slévárna. Firma se zabývá výrobou odlitků z litin s lupínkovým grafitem souvisejících modelů a realizuje obrábění polotovarů.

Pro typickou strojařinu méně běžné, přitom v současnosti již všeobecně akceptované jsou plastické hmoty (polymery). Na obráběcím stroji neslouží pro výrobu nosných rámů – na rozdíl od dětského odrážedla. Důvod je více než zřejmý.

Reklama
Reklama
Inovativní firma Brevetti Stendalto představila řadu plastových kovových energetických řetězů.

Velmi náročnými uživateli plastických hmot jsou výrobci energetických řetězů. Na veletrhu firma Brevetti Stendalto představila široké spektrum typů a rozměrů svých produktů. V energetickém řetězu je ukryto velké know-how a design obsahuje spoustu vychytávek, které ocení na montáži strojů i servisní technici. Odhlédněme od konkrétních konstrukčních a rozměrových provedení a zaměřme se na materiál, který firma Brevetti používá například pro výrobu řetězů Silvyn Chain. Jde o polyamid zesílený skleněnými vlákny nesoucí označení Brylon 6. Pro správnou funkci řetězu má tento materiál následující vlastnosti – vysokou pevnost v tahu a nízký koeficient tření. Nepřehlédnutelnou vlastností je dobré materiálové tlumení, které ve spojení s konstruktérským důvtipem vede k tomu, že energetické řetězy vykazují tichý chod i při vysokých rychlostech. Pružnost materiálu zase umožňuje montáž některých částí bez použití spojovacích materiálů. Brevetti vyrábí energetické řetězy rovněž z kovu. Pro ty využívá oceli vhodné pro odporové svařování. Některé řetězy obsahují duralové dílce a firma Brevetti stále více kombinuje kovové dílce s díly plastovými.

Z plastů však mohou být vyrobeny například držáky (chapače) nástrojů, jež vytvářejí odkládací místa v zásobnících nástrojů. Chapače mohou nést v poměru k jejich velikosti poměrně hmotné nástroje, a to do chvíle, kdy stroj nebo zásobník přestanou korektně plnit svoji funkci – pak se stane něco nekorektního. V případě havárie je výrazně menší pevnost plastu prospěšnější, neboť tím, že dojde k poškození chapače, je zbytek ustaveného a seřízeného zásobníku ochráněn. Plastové chapače dlouhá léta spolu s partnery vyvíjí a používá firma Toshulin. Prezentovány byly na strojích řady Powerturn. Mimochodem stánek firmy Toshulin byl vedle reálného stroje obohacen o technologii budoucnosti – imerzivní virtuální realitu.

Italský design je pověstný a proniká i do oblasti obráběcích strojů – výrobce Porta.

Italská firma Porta aplikuje plasty a lamináty pro krytování strojů ve stylu Kaplického „blobu“, vyvedené v barevném podání, jež je v oblasti výrobních strojů současnosti velice módní – „nosí se“ bílá a černá. Polykarbonáty se například používají pro výplně průzorů do pracovního prostoru. Elektrotechniku (konektory, izolace a další) si bez plastů se zvýšenou odolností proti průrazu elektrickým proudem nebo sníženou hořlavostí už ani nedovedeme představit. U elektrotechniky se můžeme ještě zastavit a od plastů výrazně vzdálit. Pohonová technika a elektrotechnika využívají vzácné kovy pro výrobu magnetů do servomotorů motorů. Například firma Zollern vystavovala tzv. vestavné torque motory s velice dobrými technickými parametry. Na obrázku je vidět, že kardiaci, lidé mající srdeční stimulátory, lidé se „sešroubovanými kostmi“, hodinkami a magnetickými kartami by se měli těmto opravdu silným magnetům vyhýbat.

Pohonová technika využívá vzácné kovy. Exponáty firmy Zollern.

Materiály, které se používají v řadě oborů, jako je energetika transport a doprava, se diametrálně liší od těch, které používají výrobci obráběcích strojů. Úkolem obráběcích strojů však je tyto materiály obrobit. Vyzdvihnou lze materiály používané v leteckém průmyslu, jako jsou slitiny chromu, wolframu, molybdenu a kobaltu, ve kterých železo vystupuje jako škodlivý prvek. Dalšími důležitými materiály v leteckém průmyslu jsou hliník, titan a kompozitní materiály, o nichž budeme konkrétní v další části textu. Obrábění těchto materiálů vyžaduje speciální doplňkové technologie a nástroje. Hotové dílce a praktické ukázky výroby se nacházely na stáncích vystavovatelů, kterým se v těchto špičkových oborech podařilo uspět.

Letecký, automobilový, energetický a další průmysl jsou oblastmi zájmu výrobců nástrojů, v tomto případě firmy Mitsubishi.

S materiálem nástroje, obrobku a obráběcím strojem je spojeno know-how firmy Mazak, jak dílce vyrobit.

Typičtí materialisté

Takto dvojsmyslně by bylo možné nazvat vystavovatele, jejichž předváděným produktem byl materiál. Materiál v podobě koncového produktu i ve spojení se zpracovatelskou technologií, která materiálu dodá formu a tvar, jenž zákazník (uživatel, zadavatel) žádá. Nabízeným produktem je tedy materiál specifických vlastností a technologické zpracování do požadované podoby je službou. U popsaných energetických řetězů uživatele mnohdy nezajímá konkrétní chemické složení do chvíle, kdy mají být určeny pro práci ve specifickém prostředí. Službou pro zákazníka pak je pomoc při návrhu či dodávky energetických řetězů včetně kabeláže.

Prostor pro vyfotografování exponátů firmy CompoTech bez návštěvníků byl ihned po zahájení veletrhu.

Dlouhodobě významným vystavovatelem je česká firma CompoTech Plus. Stánek se jako vždy v posledních letech nacházel hned vedle prestižních výrobců obráběcích strojů v řekněme nejprestižnější hale, proto jej nemohl žádný z návštěvníků minout. Nelze se divit, že na stánku bylo velmi rušno. Firma se zabývá výrobou dílců z vláknových kompozitů jak vinutých, tak tzv. 3D kompozitů. Na stánku byly představeny jednak tvarově jednoduché dílce – vinuté trubky. Tyto se používají např. u stěžňů lodí, ramen montážních a manipulačních hexapodů nebo náhonových hřídelí přenášejících velké krouticí momenty. Vedle těchto byly vystaveny komplikované dílce – vřeteníky obráběcích center. Mimochodem firma CompoTech Plus umí vyrobit i těleso sférické frézovací hlavy.

Výroba nástrojů je založena na užití speciálních materiálů. Kompozitová tyč firmy Emuge

Slinuté karbidy, keramika, povlaky – to jsou velmi specifické materiály, ze kterých jsou zhotovovány břitové destičky. Ty jsou v přímém kontaktu s obráběným materiálem. Při obrábění tvarově složitých a rozměrných obrobků je velmi obtížné nástroj kvůli velkým rozměrům vřeteníku dostat do místa řezu. Proto se používají prodlužovací mezikusy. Dlouhé nástroje musejí být dostatečně tuhé a musejí tlumit vibrace. Nástroje s těly vyrobenými z karbonových tyčí vystavovala firma Emuge Franken. Jiné možnosti aplikace uhlíkových kompozitů v souvislosti s nástroji představily firmy Krebs & Riedel a Xperion. Tyto firmy představily brousicí diskové kotouče, jejichž tělesa jsou vyrobena z kompozitů. Na obvod je naneseno brusivo tvořené kubickým nitridem boru nebo diamanty. Firma Xperion rovněž vystavovala nejrůznější profily vyrobené technologií vinutí uhlíkových vláken a následného vytvrzování matrice včetně kruhových, které slouží mimo řadu dalších aplikací k výrobě zmíněných dlouhých nástrojů. Dalším exponátem firmy Xperion byl nosník z CFRP (Carbon-fiber-reinforced polymer), který byl opatřen lineárním profilovým vedením firmy Schneeberger. Vystavované konstrukční řešení je vhodné pro manipulační techniku i některé typy obráběcích strojů. Karbonové kompozity používá další vystavující firma Mayr pro výrobu hřídelových spojek.

Brousicí kotouč X-Grind, jehož tělo je vyrobeno z vláknového kompozitu, firma Xperion.
Materiálové inovace v oblasti brusných nástrojů vystavovala i firma Krebs & Riedel.
Nosná část obráběcího stroje vyrobená z vláknového kompozitu

Stroje, jejichž rámy jsou vyrobeny kompletně z uhlíkových kompozitů, se na veletrhu zatím neobjevily. Firma Renishaw používá nekonvenční materiály pro rámy měřicích strojů typu Equator. Rám je tvořen šesti tyčemi v horní části spojené plošinou, ve které je zavěšena paralelní kinematická struktura. V měřicím prostoru je šestimístný zásobníček pro měřicí hroty, jež lze automaticky vyměňovat. Obráběcí stroj alespoň částečně tvořený kompozitovým smykadlem představila firma MAP. Na obrázku je zachyceno karbonové těleso a za ním ukázka, jak je zakomponováno do rámu stroje.

Praktická realizace kompozitového smykadla firmy MAP

Ani na tomto ročníku nechyběla expozice firmy Renishaw, která zde získala ocenění v oblasti měření. Stejně jako na předchozím EMO i nyní vystavovala technologií 3D tisku kovu. Pomocí laseru lze tavit kovový prášek a vytvářet velmi komplikované prostorové struktury. Tato technologie zatím patří do kategorie rapid prototypingu. Ale s ohledem na to, že na tomto principu je založena výroba leteckých motorů – konkrétně tvarově složitých lopatek, ve kterých jsou průchozí otvory malých průměrů, jež je realizována v tisícových sériích, je otázkou, zda přívlastek „prototypování“ je stále ještě na místě. Není pochyb, že Renishaw bude aktivně pokračovat ve vývoji této technologie. Zakoupila firmu Laser Bearbeitungs Center GmbH, což bylo na veletrhu EMO oznámeno. Firma LBC se specializuje na laserem realizované tavení kovů, které zajisté pomůže například k dalšímu vývoji „laserové slévárny“ AM250.

Blíž k příro

Několik firem, které nabízely své produkty vyrobené z nekovových materiálů, by mohlo být označeno jako spjaté s přírodou. Jejich produkty jsou totiž vyrobeny z přírodní žuly získané z přírodních dolů úmornou prací kameníků. Dobývání kamene v současnosti není tak odstrašující jako za dob Jeana Valjeana. Používají se například obrovské kotoučové nebo pásové (lanové) pily, které ze skály ukrojí „jakkoliv“ velký blok. Vybroušené bloky slouží jako rámy obráběcích strojů a měřicích stanic, měrné desky a další. Opět nové materiály umožnily, že lze bloky jednoduše opracovat s opravdu vysokou přesností. Německá firma Planolith vystavovala široký sortiment měřicích pomůcek vyrobených z přírodní žuly. Stánku vévodila speciální tiskárna od firmy Notion Systems, do které firma dodává dílce. Tiskárna má opakovatelnou přesnost tisknutí ±1µm a přesnost nanášení kapiček ±3µm. Výrobek firmy Planolith byl k vidění i na stánku další německé firmy Durcrete.

Nekonvenční materiály od firmy Durcrete (litý rám) a přírodní kamenné podložky Planolith

Firmy Planolith a Durcrete ukazují možnost spolupráce dvou odlišných materiálových a výrobních možností. Firma Durcrete se zaměřuje na technologii výroby rámů nejen obráběcích strojů litím a speciální podstavce firmy Planolith podepíraly odlitek z vysokopevnostního betonu. Obchodní označení použitého materiálu je Nanodur a jde o tzv. UHPC (Ultra High Performance Concrete). Do dílce byly zality kovové části, jež byly obrobeny klasickými prostředky pro obrábění železa do požadované přesnosti. Durcrete na veletrhu představila nový materiál Durfill, určený pro výrobu sendvičových struktur. Materiály od firmy Durcrete patří do kategorie polymerních betonů. Vedle těchto se používají i vysokopevnostní cementové betony. Bez ohledu na typ betonu, do dílců vyrobených litím za pokojových teplot mohou být zality trubky pro hydraulické rozvody, které pak nepřekážejí na povrchu betonového odlitku.

Obdobný sortiment na asijských veletrzích nabízí velice aktivní čínská firma Jinan Nano. Letos byla k vidění i na EMO Hannover. O jejích produktech lze konstatovat, že se stále více přibližují standardu firmy Durcrete.

Obr. 13. Rám stroje DMG vyrobený z polymerního betonu firmou Schneeberger

Významný německý výrobce lineárních profilových vedení firma Schneeberger má ve svém výrobním programu i výrobu rámů obráběcích strojů. Rovněž používá polymerní beton a pro české čtenáře může být zajímavostí, že výroba je umístěna v České republice. Technologie lití je už dotažena k pomyslné dokonalosti, protože díly jsou vyráběny s takovou přesností, že odpadá přebroušení dosedacích (stykových) ploch. Firma Schneeberger vystavovala velmi komplikovaný odlitek obráběcího centra Deckel Maho. Zkompletovaný a zakrytovaný stroj DMU 40eVo byl k vidění v monstrózní expozici firmy DMG Mori Seiki v hale 2.

Klasické materiály na EMO 2013 byli k vidění zejména u dekorací výstavních stánků

Existují obory, ve kterých si potrpí na přírodní materiály – dřevo. Pro veletržní účely může posloužit jako sympatická dekorace. Pro „teplo domova“ nejspíš neexistuje lepší materiál, avšak v oblasti moderní výroby už pomalu není přijatelné ani pro podložení dílce ve skladu. O dalších materiálech nemluvě. Veletrh EMO 2013 v mnoha směrech potvrdil, že materiály mají zásadní vliv na výrobní stroje a související techniku. Je až obdivuhodné, jak se výrobní technika mění právě kvůli materiálům. Není totiž jiná cesta, jak při stejných rozměrech dělat stroje výkonnější tužší, rychlejší, přesnější, než změna materie – ať už ve významu, o kterém je tento text, nebo rovnou změna podstaty věci – inovacemi vyšších řádů. Například zmíněný laserový 3D tisk kovů je jedním z příkladů významného technologického posunu.

Lubomír W. Novotný
Hannover, Německo

Foto: autor

Lubomir.Novotny@toshulin.cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 140115
Datum: 12. 02. 2014
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Seriál
Firmy
Související články
EMO Hannover 2013: část 8 - upínání obrobků

V tomto vydání se již naposledy v ucelené monotematické retrospektivě poohlédneme po loňském veletrhu obráběcí techniky EMO Hannover. Autor tohoto příspěvku se zaměřil na problematiku upínání obrobků. A co nového v této oblasti firmy nabízejí? Čtěte dále.

EMO Hannover 2011, Část 8 - Materiály ve stavbě strojů

Dnešním předposledním dílem již pomalu uzavíráme náš profesně tříděný pohled na loňskou výstavu EMO Hannover. Dnes se zabýváme materiály ve stavbě obráběcích strojů, v příštím vydání se můžete těšit na zpracovanou oblast brousicích strojů.

EMO Hannover 2011 - Part 2. MM Award - ocenění pro nejlepší exponáty

MM Award, udělovaná časopisem MM MaschinenMarkt, je již mnoho let doprovodnou akcí řady veletrhů pořádaných na území Německa. Protože MM je značka s celosvětovou působností, jsou obdobná ocenění udělována na veletrzích i v dalších zemích, kde si časopis vydávaný s tímto logem vydobil renomé. V domovském Německu, mezi místními strojírenství znalými lidmi, MM Award udělovaná na EMO má rozhodně velkou prestiž, stejně jako EMO samotné.

Související články
EMO zrcadlem pokroku a inovací

Při příležitosti prezentace veletrhu EMO 2017 Hannover před evropskou novinářskou obcí se uskutečnilo i pražské zastavení. Zastoupení Deutsche Messe pro ČR zorganizovalo tiskovou konferenci, které se vedle generálního ředitele EMO Hannover Christopha Millera účastnil i tiskový mluvčí hannoverského veletržního komplexu Hartwig von Sass spolu s ředitelem českého svazu SST Ing. Paclíkem a předsedou Společnosti pro obráběcí stroje doktorem Smolíkem.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
CIMT je v Číně, Čína je na CIMTu

Při letošním ročníku došlo na CIMT k významné změně. Evropští i američtí vystavovatelé byli přemístěni z hal tzv. západních do východních. Proč, to se mi nepodařilo zjistit. V reportáži před čtyřmi lety jsem umístění evropských a asijských firem popisoval s notnou nadsázkou, a tak si tuto změnu vysvětluji po svém – vystavovatelé si přečetli mé zpravodajství z výstaviště?. Také platí, že není pavilon jako pavilon. Standardy úklidu v halách, stravovacích prostorech, na toaletách byly v pavilonech, kde byla německá a švýcarská expozice, bližší evropským zemím než asijským. A o tom je jedna z čínských mentalit – jaké standardy mají být, ty jim musejí být ukázány, resp. nadiktovány či nařízeny.

Úspěšný vývoj technologií pro zpracování termoplastových kompozitů

Konstruktéři tlačení požadavky na nižší hmotnost a lepší parametry svých konstrukcí stále více neváhají využít ve svých návrzích materiály, které byly dříve vyhrazeny pouze pro nejnáročnější high-tech aplikace. Díky tomu roste také poptávka po nenáročných výrobních technologií na výrobu konkrétního dílce z určitého materiálu.

Lipsko letos jenom digitálně

Tradiční dvojice veletrhů pro oblast strojírenství a subdodavatelského průmyslu Intec a Z v Lipsku se letos uskuteční v termínu 2.–3. března 2021 výhradně digitálně pod názvem „Intec/Z connect“. Společnost Leipziger Messe, pořadatel veletrhu, se takto rozhodla, neboť současný vývoj koronavirové pandemie a s tím spojená omezení neumožňují takto velkou akci smysluplně realizovat klasickou ani hybridní formou

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.

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.

Vzestup leteckého a vesmírného trhu

Pro sektor třískového obrábění je automobilový průmysl jedním z nejdůležitějších trhů. V trendu stále více se uplatňujícího elektrického pohonu automobilů se výrobci obráběcích strojů a nástrojů snaží objevit nové trhy. Zaměřují se na letecký a vesmírný průmysl.

Kombinované sklíčidlo

Nové synchronizované sklíčidlo GűhroSync vybavila firma Gűhring kombinovaným upínacím systémem pro závitovací nástroje. Spojením předností klasických synchronizovaných a hydraulických sklíčidel do jednoho celku je nabízena novinka s mimořádnými funkčními vlastnostmi.

Léčivá mračna

Oftalmologie je lékařský obor, který se zabývá anatomií, fyziologií a nemocemi očí. V Indii je šedý zákal nejčastější příčinou slepoty, jíž by šlo zabránit, a jistá firma vyrábí potřebné zařízení, které oční lékaři potřebují a používají k léčbě postižených.

Soustružnické centrum snižuje výrobní náklady

Pro řadu subdodavatelů v automobilovém průmyslu a malé výrobní společnosti pokračuje tlak na cenu i v letošním roce. Hlavní důvody lze spatřovat ve zvyšování cen materiálů, energií a ve snižování cen v komoditě automobilového průmyslu.

EMO 2011 Hannover, Část 7 - Soustružnické stroje

Veletrh EMO konaný v září 2011 v Hannoveru přinesl v oblasti soustružnických strojů širokou prezentaci mnoha různých řešení. Představila se kompletní světová špička i mnoho menších výrobců. Hlavními tématy v konstrukci soustružnických strojů jsou produktivita a přesnost. Především požadavek na vyšší produktivitu vede na integraci automatizace do všech typů soustružnických strojů a růst možností frézování poháněnými nástroji v revolverových hlavách.

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