Témata
Zdroj: Walter AG

Inovativní geometrie řezné hrany pro hliník

Hliník je jedním z nejdůležitějších materiálů v automobilovém a leteckém průmyslu. Široké využití mají zejména rozličné hliníkové slitiny, které umožňují snoubit nízkou hmotnost s relativně vysokou houževnatostí a dalšími vlastnostmi. S těmito specifickými kombinacemi materiálu je však spojeno i náročnější obrábění, které vyžaduje použití specializovaných řezných nástrojů.

Reklama

Podle studie Mezinárodního institutu pro hliník (IAI) vzroste celosvětová poptávka po hliníku do roku 2030 o 40 % z 86,2 milionu tun v roce 2020 na 119,5 milionu tun v roce 2030. Důležitou roli hraje dopravní průmysl – od jízdních kol přes osobní a nákladní automobily až po výrobu letadel. Specialisté na obrábění, mezi které patří i výrobce Walter z Tübingenu, se tímto dynamicky rostoucím trhem zabývají již několik let a v dnešní době nabízejí speciální sortiment výrobků určených právě pro hliník.

Hliníková žebra jsou příkladem výrobku, který lze díky specializovaným nástrojům obrábět efektivně a s procesní spolehlivostí. (Zdroj: Walter AG)

Unikátní požadavky vysoce účinných obráběcích systémů

Slitiny hliníku se používají zejména v oblastech, kde je třeba sladit relativně vysokou houževnatost dílu a nízkou hmotnost. Na vzestupu jsou lehké konstrukce, a to zejména v oblasti mobility. Tato zvláštní kombinace vlastností materiálu však také zvyšuje náročnost obrábění. Vysoká tažnost tvářených slitin hliníku například vede k tvorbě nánosů na řezné hraně a dlouhé třísky mohou snižovat spolehlivost procesu. Především při konstrukci letadel se díly často frézují z pevného materiálu. Obráběný objem zde může činit až 95 % polotovaru. Kromě toho je mnoho dílů poměrně velkých a tvarově složitých, což ztěžuje upínání. Z tohoto důvodu se při obrábění hliníku často používají velké, nákladné stroje nebo obráběcí centra s velmi výkonnými vřeteny, s nimiž lze ekonomicky dosáhnout požadovaných rychlostí úběru kovu. Dnes jsou standardem hodnoty nad 80 kW – nejnovější generace strojů má výkon vřetena kolem 130 kW.

Potenciál moderního vysoce výkonného obráběcího systému lze hospodárně a spolehlivě využít pouze s vhodným nástrojem. (Zdroj: Walter AG)

Samotný výkon však zatím k zásadnímu zefektivnění obrábění nevedl. Důležitým faktorem pro skutečné uplatnění teoretického výkonu stroje na součást je totiž i použitý řezný nástroj. Hospodárně a spolehlivě využít moderního vysoce výkonného obráběcího systému s výkonem vřetena až 130 kW lze pouze s vhodným nástrojem a dobře nastaveným procesem.

Reklama
Reklama
Reklama

Společnost Walter pomáhá zákazníkům dosahovat jejich cílů v oblasti efektivity pomocí svého sofistikovaného sortimentu již řadu let. Do nástrojů na hliník společnost výrazně investovala hlavně v posledních letech; například frézy z tvrdokovu MD265 Supreme a MC268 Advance jsou na trhu teprve od října 2022. Byly vyvinuty speciálně pro velké objemy obrábění materiálů ISO N, kam se hliníkové slitiny řadí.

Vrták z tvrdokovu DC166 Supreme umožní zvýšit produktivitu přibližně o 30 %. (Zdroj: Walter AG)
Díky optimalizovanému chlazení a silnému tenčímu středu lze s vrtákem DC166 pracovat s výrazně vyšší rychlostí posuvu. (Zdroj: Walter AG)

Nová mikrogeometrie pro vyšší spolehlivost procesu

U dvou nových fréz kladli vývojáři společnosti Walter zvláštní důraz na optimalizaci mikrogeometrie řezných hran nástroje. Pro obě frézy je typický speciální vynález firmy Walter, který lze popsat jako „středová řezná hrana ve tvaru písmene V se dvěma úhly nastavení“ a který je na trhu zatím jedinečný. Tato nová řezná hrana umožňuje zanoření do obrobku pod úhlem s nízkou tvorbou tepla a s procesní spolehlivostí. Tím se zabrání strukturálním změnám materiálu, ke kterým může dojít při použití běžných frézovacích nástrojů. Při vysokých rychlostech obrábění mohou při minimálním množství maziva (MQL) vznikat lokální teploty až 480 °C, což může ovlivnit elektrickou vodivost materiálu a vést k jeho diskvalifikaci při testování kvality. S novou geometrií středu naopak zůstává teplota pod 140 °C. Kromě toho jsou řezné hrany, profily Kordel či RAPAX a drážky tak jemně vyleštěné, že na nich obráběný materiál téměř neulpívá. Speciální mikrogeometrie umožňuje hladké řezání, což výrazně zvyšuje spolehlivost procesu. Krom toho mohou uživatelé pracovat také se sníženou řeznou silou, čímž se šetří výkon vřetena a maximalizuje účinnost použitého výkonu.

Reklama

Díky profilu Kordel představuje MC268 Advance univerzálně použitelný hrubovací nástroj. MD265 Supreme s profilem RAPAX je navržen pro maximální rychlost úběru kovu a umožňuje při nepřetržitém provozu na dílech vyrobených z Al7075 odebírat až 9 200 cm3 materiálu za minutu. Této rychlosti úběru kovu se dosahuje s frézou MD265 Supreme o průměru 25 mm při 33 000 otáčkách za minutu a posuvu na zub 0,15 mm, a hloubce a šířce řezu po 25 mm. Požadovaný výkon vřetena je přibližně 120 kW. Maximální hodnota současných obráběcích strojů je tak optimálně využita.

Frézy z tvrdokovu MD265 Supreme a MC268 Advance byly speciálně vyvinuty pro vysoký úběr kovu při obrábění hliníkových slitin. (Zdroj: Walter AG)

Třicetiprocentní nárůst produktivity díky speciálnímu vrtáku

Vrtáky z tvrdokovu DC166 Supreme jsou na trhu už od dubna 2023. Jsou určeny pro výrobce, kteří potřebují vyvrtat mnoho otvorů do obrobku z hliníkové slitiny, a umožňují zvýšit produktivitu přibližně o 30 %. Díky optimalizovanému chlazení směrem ke středu, silnému tenčímu středu a leštěným drážkám lze s vrtákem DC166 pracovat s výrazně vyšší rychlostí posuvu. V některých případech se tak doba obrábění může zkrátit i na polovinu. Kromě toho se prodlužuje životnost nástroje, a to díky menším nárůstkům na hraně. Tento standardní nástroj s chladícími kanály je speciálně navržen pro mazání minimálním množstvím (MQL) a chlazení emulzí.

Výrobní jednotka pro speciální hliníkové nástroje v Česku

Tübingenský specialista na nástroje Walter posiluje svůj sortiment o speciální nástroje z PCD (polykrystalického diamantu) a od 1. září 2023 spojuje své síly s portugalskou dceřinou společností FMT (Frezite Metal Tooling). To zahrnuje výrobní jednotky a vytvoření silného prodejního portfolia. Tento vývoj navazuje na akvizici společnosti FMT skupinou Walter v roce 2022 a poskytuje zákazníkům přístup k širšímu sortimentu speciálních nástrojů z PCD na obrábění lehkých materiálů, jako je hliník – jeden z nejdůležitějších materiálů v automobilovém a leteckém průmyslu.

S novou prodejní jednotkou činíme další krok k výraznému posílení naší pozice předního dodavatele speciálních nástrojů z PCD a rozšíření odborných znalostí v oblasti obrábění lehkých materiálů. Spojujeme síly s dceřinou společností FMT a dále rozšiřujeme své působení na trhu v Německu,“ říká Christoph Geigges, prezident společnosti Walter. Tiago Fernandes, generální ředitel společnosti Frezite Group, dodává: „Od fúze společností FMT a Walter v září 2022 spojujeme naše odborné znalosti v oblasti speciálních nástrojů s inženýrskými kompetencemi společnosti Walter. Těším se na nové úkoly a na cestu s cílem stát se jedním z nejvýznamnějších dodavatelů nástrojů z PCD.

Všechny nástroje z PCD od firmy Walter a FMT se budou vyrábět v závodě v českém Jičíně a i nadále v německém Niefernu a portugalské Trofě. Společnost Walter plánuje v nadcházejících letech tuto obchodní jednotku rozšířit i na další trhy.

Související články
Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

Související články
CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Obráběcí centra pro rotační obrobky na EMO 2017

V našem poohlédnutí za přelomovým okamžikem letošní veletržní sezony v oblasti výrobních strojů se zaměříme na zajímavé exponáty z oblasti technologie obrábění rotačních dílů. Obráběcí centra pro tyto obrobky byla umístěna hlavně v hale 13, dále pak 12, 14, 26, 27 a 27. Ve východních halách 4 až 7 byly k nalezení firmy, které tyto stroje svými produkty nějakým způsobem více či méně doplňují.

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.

Na návštěvě v českém Solingenu

Více než dvousetletou tradicí se může pochlubit nožířská továrna v Mikulášovicích na Šluknovsku. Od roku 1955 firma pod značkou Mikov – Mikulášovický kovoprůmysl – dodává své výrobky do obchodní sítě v rámci celé Evropy, USA a Ruska. Sortiment stále přizpůsobuje poptávce rozsáhlého spektra zákazníků. Ročně vyrobí statisíce nožů.

Perspektivy asijských trhů

Čína se v roce 2009 stala největším výrobcem obráběcích a tvářecích strojů na světě a o dva roky později dosáhla své dosavadní největší produkce v historii v hodnotě 29,5 mld. dolarů. Od té doby tři roky po sobě dochází k postupnému poklesu až na loňský objem 23,8 miliardy dolarů v poměru 6:4 ve prospěch obráběcích strojů. Vzhledem k povaze čínského trhu obráběcích strojů a ochazování jeho hospodářství lze očekávat další pokles v produkci a spotřebě i v letošním roce 2015.

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.

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.

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.

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