Po stopách výroby karbidových nástrojů

Naše návštěva započala ve výrobním závodě v malém rakouském městě Reutte. Setkání v předsálí inovačního centra zahájila členka výkonné rady Melissa Albeck, zodpovědná za prodej řezných nástrojů, výzkum a vývoj, marketing a komunikaci. Ve své prezentaci nám připomenula více než 100letou historii skupiny Ceratizit, která se začala psát v roce 1921 právě zde, v Reutte. Provedla nás příběhem dynamického růstu plného strategických akvizic až po vytvoření dynamické sítě vzájemně se doplňujících partnerů skupiny Plansee. Na historickou linku navázaly novinky ze současnosti, v nedávné době skupina otevřela několik nových závodů a center nejen na území již zmiňovaných států, ale i jinde v Evropě, například nové výrobní prostory v bulharském Gabrově, kde se na rozloze 12 000 m² nacházejí dvě výrobní haly s administrativními plochami, logistické centrum, energetické centrum, skladovací hala pro automatickou likvidaci třísek a další provozy. Druhou novinkou je výrobní závod pro 250 zaměstnanců v Kędzierzyn-Koźle v Polsku.

Po teoretickém úvodu jsme ve výrobní hale závodu Stegerberg dostali možnost dozvědět se vše o jednotlivých fázích výroby karbidových nástrojů. Od těžby, mletí rudy po zpracování namletých wolframových, kobaltových a tantalových prášků. Jejich mixováním s přesně dávkovanými příměsmi vznikne tekutá hmota, která se suší pod tlakem v sušicích pecích při stálé teplotě 98 °C. Následuje separace a granulování usušeného prášku, který je základním materiálem pro výrobu nástrojů.

Prášky jsou dále lisovány do lisovacích forem vlastní výroby, a následně spékány ve slinovacích pecích, do nichž jsou polotovary zakládány na grafitových deskách. Během procesu slinování se polotovar smrští až na 50 % původního objemu, a tak je nutno správně navrhnout tvar lisovaného polotovaru, aby výsledný nástroj měl přesně požadované rozměry. Mimo jiné ve schopnosti správně navrhnout tyto tvary spočívá know-how firmy, získané mnohaletými zkušenostmi. Polotovary některých nástrojů se před slinováním ještě obrábějí – k tomu slouží diamantové nástroje.

Nová slinovna byla v areálu vybudována poté, co ta původní v roce 1996 celá vyhořela. Společnost však tuto nešťastnou událost překonala, obnovila výrobní technologie a pokračovala ve svém rozvoji. V současné době závod v Reutte vyrábí měsíčně 80 000 výměnných destiček a k tomu širokou škálu tvrdokovových polotovarů, určených jak pro vlastní výrobu monolitních nástrojů v rámci koncernu, tak na prodej dalším výrobcům.

Navštívili jsme také povlakárnu, kde jsou destičky opatřovány CVD povlakem, a brusírnu destiček. V areálu má firma i vlastní nástrojárnu, která vyrábí lisovací formy, dále oddělení výzkumu a vývoje, a i vlastní učňovské středisko, které připravuje budoucí zaměstnance.

Prohlédli jsme si i recyklační linku, která zpracovává použité nástroje vykoupené od zákazníků. Přeměna odpadního tvrdokovu na vstupní materiál může probíhat dvojím způsobem, prostřednictvím prostřednictvím metody tavení zinku nebo chemickou metodou. V případě metody tavení zinku se tvrdokovový odpad společně s kousky zinku taví v grafitovém kelímku ve speciální peci. Princip této technologie spočívá v reakci kobaltu coby vazného kovu s dispergačním kapalným zinkem. Výsledkem této reakce je vznik intermetalické fáze s vysokou objemovou roztažností. Tvrdokov se rozpíná a rozpadá na tenké vrstvy. Výsledkem tohoto procesu je porézní hmota – slitina karbidu wolframu a kobaltu. Po ukončení této reakce se zinek při působení vysoké teploty odpařuje a recykluje. Následně se porézní hmota rozmělňuje na prášek, který obsahuje 99 % karbidu wolframu v jeho původní podobě a metalický kobalt i jiné příměsi, jako jsou inhibitory růstu zrn.

Chemická metoda recyklace se používá zejména pro opotřebené vyměnitelné břitové destičky, které jsou povlakované. Během procesu dochází k chemické reakci mezi karbidem wolframu a vazným kovem, veškeré komponenty použitého tvrdokovu se rozkládají na atomy a po zušlechtění, extrakci a krystalizaci a následných tepelných procesech práškové metalurgie se opět přetvářejí do podoby surových produktů.

Po návratu z výroby již na nás čekaly v inovačním centru na několika stanovištích živé ukázky frézování na vertikálním frézovacím stroji Mazak MTV-815/80 za použití různých typů fréz MaxiMill a dále ukázky vysoce dynamického soustružení na soustružnickofrézovacím centru DMG CTX Gamma 1250 TC.

Společnost Ceratizit je průkopníkem nejen ve výzkumu karbidů, ale i aditivních technologií. Tento proces, který umožňuje postupné přidávání vrstev materiálů, je opakem konvenčního výrobního procesu, během kterého je materiál odebírán. Posouvá hranice a umožňuje designérům přemýšlet zcela novým způsobem. Do prodeje bylo uvedeno aditivně vyráběné základní těleso frézy MaxiMill – 211-DC, jehož četné vnitřní chladicí kanály jsou kompatibilní se standardními nástrojovými držáky s vnitřním přiváděním chladicího média. V kombinaci s vyladěnou geometrií břitové destičky zaručují konzistentní aplikaci chladicího média. Fréza vybavená výše popsaným chlazením je určená pro obrábění žáruvzdorných materiálů, jako je např. titan.

V odpoledních hodinách jsme navštívili nově otevřenou budovu, kam se přesunula část výroby ze stávajícího závodu. Budova v Kreckelmoos byla dokončena v březnu loňského roku, působivě se přizpůsobila topografii krajiny a po zásluze získala německou cenu za design (German Design Award 2024). Díky své inovativní energetické koncepci vytváří důležitý základ pro udržitelnější budoucnost. Pro systém vytápění a chlazení byl vyvinut energeticky účinný koncept, který zahrnuje využití termální podzemní vody, tepelných čerpadel a fotovoltaických systémů. K nízké spotřebě energie přispívá i 15 000 m² zelené střechy výrobní haly. Zeleň navíc slouží jako přirozená ochrana před srážkami a zlepšuje kvalitu ovzduší v oblasti. Objekt zahrnuje výrobní haly, skladovací a logistické prostory, kanceláře a společenské místnosti pro více než 300 zaměstnanců a poskytuje firmě další prostor pro budoucí růst.

Druhý den jsme se přesunuli do německého univerzitního města Kempten, ve kterém se nachází nově otevřená budova technického centra. Při úvodní přednášce jsme se dozvěděli další informace o společnosti, zvláště o odvětvích, do kterých dodává své nástroje, a o jejím postavení na trhu. Následovaly prezentace nástrojů a živé ukázky na pětiosé frézce DMC 90 U a vertikálním obráběcím centru DMV 115 s automatizační buňkou Prompro s robotem pro výměnu obrobků.

Z technického centra jsme přejeli do logistického centra s automatizovaným skladem, jež se nachází rovněž v Kemptenu. To využívá vysoce digitalizovaných procesů pro přípravu zboží k odběru a v nejkratším možném termínu je schopné odesílat objednané produkty přímo k zákazníkovi. Každá krabička a každá bedýnka jsou označeny čárovým kódem, automatický systém na základě kódu naskenovaného z dodacího listu operátorovi přiveze k rukám bedýnku s požadovanými položkami a ukáže mu, které zboží do příslušné krabičky vložit. Zboží, které je objednáno do 19.00 hod., je odesláno na expedici ještě tentýž den a může být díky dobrému napojení na mnichovské letiště spolehlivě expedováno do téměř všech evropských regionů do příštího pracovního dne. Pro zákazníky společnosti Ceratizit to znamená, že skladem nemusí mít veškeré nástroje, a mohou tak ušetřit náklady na skladování. Aby se zajistilo, že bude neustále k dispozici dostatečné množství produktů připravených k expedici, do logistického centra pravidelně proudí nové zboží z jednotlivých výrobních závodů.

Třetí den akce se část účastníků přesunula do württemberského městečka Balzheim, ve kterém je umístěno oddělení výzkumu a vývoje monolitních nástrojů. Z rakouského Reutte jsou do balzheimského závodu expedovány polotovary, které zde projdou opracováním od řezání roubíků a jejich broušení na kulato přes broušení geometrie, elektrostatické nanášení PVD povlaků a leštění nástrojů po závěrečné značení laserem, balení a expedici. V současné době je v závodě zaměstnáno více než 400 lidí, kteří ročně vyrobí přes 2,5 milionu rotačních obráběcích nástrojů pro vrtání, vystružování, frézování a zahlubování.