Témata
Reklama

Přínosy vysokotlakého chlazení při třískovém obrábění

Stále větší počet výrobních firem profituje z výhod, které do jejich provozů přineslo nasazení vysokotlakého chlazení pro obráběcí stroje. K těmto výhodám patří vyšší produktivita dosažená zvýšením řezných rychlostí i posuvů, snadnější lámání třísek a tím i jejich lepší odvod z místa řezu, jakož i podstatně delší životnost řezných nástrojů, které díky přesně umístěnému proudu chladicí kapaliny do místa řezu přirozeně stárnou a neničí se v důsledku přehřátí. V neposlední řadě k nim patří také kvalitnější povrch obrobku.

Mnoho vysokotlakých chladicích systémů, které fungují s fixním průtokem chladicí kapaliny, však nedovoluje využít výhody vysokotlakého chlazení naplno. Chladicí agregát je v těchto případech možné jednoduše buď zapnout, nebo vypnout, a ten za provozu dává stále stejný objem a tlak bez ohledu na použitý nástroj i aplikaci. Protože ale vysokotlaký systém musí být nastaven podle největšího nástroje, který se na CNC stroji aktuálně používá, fixní průtok bývá zpravidla příliš velký nebo malý, což vede k přehřívání a degradaci chladicí kapaliny, jakož i ke zkrácení životnosti filtrů. Ještě horší je případ, kdy tyto systémy běží naprázdno během výměny nástrojů a veškerá kapalina odchází přímo do přepadu. Nejběžnější systémy dodávají 30 litrů za minutu při tlaku 70 bar. Pokud se například na stroji používá 8mm vrták, přes který reálně proteče pouze 12 l za minutu, musí být zbývajících 18 litrů odvedeno přes mechanický tlakový ventil pryč ze systému. Filtry musejí přefiltrovat vždy celých 30 litrů a přitom v 60 % objemu, který odtéká bez využití, zůstává velké množství tepla. Je to podobné, jako kdyby řidič auta, které by jelo pořád pouze rychlostí 80 km.h-1, udržoval tuto rychlost neustále sešlápnutým brzdovým pedálem.

Reklama
Reklama
Reklama
ChipBlaster JV40 – inteligentní systém vysokotlakého chlazení

Řešení – vysokotlaké chlazení s proměnlivým průtokem kapaliny

Systémy vybavené automatickou regulací průtoku firmy ChipBlaster dodávají pouze takové množství kapaliny, které je nutné pro udržení plného tlaku. Čidlo zpětného tlaku a frekvenční měnič automaticky stanoví správný objem, který vysokotlaké čerpadlo přivádí do místa řezu. Počítač umožňuje plnou kontrolu nad tlakem, přičemž tlak lze zvolit na řídicím panelu obráběcího stroje pomocí M funkcí. Na frekvenčním měniči chladicí jednotky lze nastavit hodnotu tlaku z intervalu, který konkrétní jednotka umožňuje. Pokud může nástrojem protéct například pouze 8 litrů za minutu, pak ChipBlaster bude čerpat a filtrovat pouze 8 l.min-1 bez jakýchkoliv ztrát. Kombinace programovatelných tlaků a automatické regulace průtoku podstatně zvyšuje životnost filtrů, čerpadla i ostatních komponent vysokotlaké jednotky. Speciálně při obrábění materiálů, jako je litina apod., může být životnost vysokotlakého čerpadla u systému s proměnlivým průtokem několikrát delší než u systémů s fixním průtokem. Rovněž spotřeba elektrické energie je u těchto „inteligentních“ systémů podstatně nižší, protože jednotka nepracuje stále na plný výkon, jak je tomu u systémů se stálým průtokem chladicí kapaliny.

Potřebný průtok chladicí kapaliny je dán velikostí nástroje.

Zvýšení životnosti filtru snížením průtoku

Je-li množství čerpané chladicí kapaliny nižší, pak lze předpokládat i mnohem delší životnost filtru. Protože objem, který musí čerpadlo přečerpat, je menší, průtok přes filtr je nižší a tím se výrazně snižuje rychlost zanesení filtru. Ještě dnes se setkáváme s tím, že konstruktéři raději akceptují špatnou filtraci (více „mikronů“), aby prodloužili životnost filtru, což má velmi nežádoucí účinky jak na stroj, tak i na přesnost nástrojů. Cena samotné filtrační jednotky je přitom mnohem méně podstatná než délka vedlejších časů, které jsou způsobeny výměnou filtrů a výrazně sníženou přesností obráběcího stroje. ChipBlaster filtruje standardně do 5 µm a na vyžádání za zvláštní příplatek do 1 µm. U starších systémů se většinou nesetkáme s filtrací lepší než 20 až 50 µm, což zkracuje životnost nástrojů a snižuje spolehlivost celého procesu.

Stejná cena, nižší ztráty a vyšší kvalita

Je nutné zdůraznit, že současná konstrukce chladicích jednotek ChipBlaster řeší nejlepším možným způsobem problém potřeby šetření zdrojů při současném plnění své primární funkce – tj. chlazení. Starší, mnoha výrobci obráběcích strojů stále používaná vysokotlaká zařízení, jsou z hlediska využívání zdrojů vysoce neefektivní. Ztráty energie mají navíc implicitně negativní vliv na přesnost stroje i na všechny mechanické komponenty samotného stroje.

Automatická regulace průtoku výrazně snižuje ztráty a zvyšuje kvalitu ve všech směrech.

Systémy ChipBlaster vybavené patentovanou automatickou regulací průtoku lze pořídit za srovnatelnou cenu, jako je pořizovací cena starších typů zařízení evropských i zámořských konkurenčních výrobců, přičemž výrazně snižují ztráty při současném zvýšení kvality ve všech uvažovaných směrech.

V České republice a ostatních zemích, kde společnost technology-support zastupuje značku ChipBlaster, jsou vysokotlaké systémy nasazeny na CNC obráběcích strojích výrobců Awea, Citizen, Doosan, Haas, Hanwha, Hardinge, Kovosvit MAS, Manurhin, Matsuura, Mazak, Mori Seiki, Nakamura Tome, Okuma, Strojírna TYC a Tajmac-ZPS.

Gregory S. Antoun
Milan Hnídek

technology-support
mhnidek@t-support.cz
www.t-support.cz

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 130539
Datum: 07. 05. 2013
Rubrika: Trendy / Průmyslové kapaliny
Autor:
Firmy
Související články
MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

Související články
Bezpečnost od specialistů: řešení pro leteckou dopravu

Zazní-li u leteckých společností alarm AOG (Aircraft on Ground), počítá se každá minuta. Jestliže v letecké dopravě vypadne stroj kvůli technické závadě, stojí každá hodina, kdy je supermoderní letadlo mimo provoz, leteckou společnost tisíce eur. A pokud je navíc třeba opatřit náhradní stroj, vznikají dodatečné provozní náklady, letištní poplatky a ztráty. Nároky pasažérů na náhradu nebo smluvní pokuty mohou vyhnat finanční riziko do závratných výšek.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

Vysoká výkonnost, přirozená bezpečnost

Ačkoliv jsou chladicí kapaliny na bázi minerálního oleje v průmyslu stále velmi rozšířené, náročné obráběcí operace a zvýšené požadavky na zdraví a bezpečnost tlačí výrobce k pokročilejším technologiím. Nejmodernější obráběcí kapaliny na bázi esterů jsou jedním z nejlepších řešení požadavků současného trhu.

Vývoj obráběcích kapalin pohledem tradičního českého výrobce

Používání procesních kapalin, ovšem ne v té podobě, jako je známe dnes, se začalo objevovat v počátcích 20. století ve Fordových závodech. Dnes používané obráběcí kapaliny mísitelné s vodou, které jsou uvedeny v portfoliu společnosti Paramo, se rodí v jejích vlastních laboratořích. Procházejí neustálým procesem vývoje tak, aby zůstaly nepostradatelným nástrojem pro dynamicky se rozvíjející efektivitu procesů obrábění.

Syntetické estery a jejich použití nejen při obrábění

Syntetické estery jsou látky, které mohou být vyrobeny v nekonečném množství variací z běžně dostupných mastných kyselin a alkoholů a poskytují nekonečné množství strukturálních i výkonových možností. V současnosti vyráběné estery mohou být speciálně určeny pro specifický druh použití pro různé aplikace a prostředí. Ať již hledáte vynikající hydrolytickou stabilitu, oxidační stabilitu, biodegrabilitu, mazací schopnost, vysoký viskozitní index nebo vlastnosti fungování za nízkých teplot – to vše je možné s tím správným syntetickým esterem.

Kombinace dopravníků třísek a filtrační jednotky

Významné úspory nákladů a ochrana životního prostředí – to jsou hlavní přínosy pro firmy v mnoha průmyslových odvětvích, které využívají kombinaci dopravníků třísek a filtrace Ecofiltro. Sestavu zařízení dodává na český trh strojírenská společnost Hennlich, naposledy do závodu na výrobu kompresorů v Humpolci.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Přidaná hodnota v technologii obrábění

V tomto příspěvku bych se rád vrátil ke své návštěvě japonské firmy Kyocera. V jednom z mých minulých textů (viz www.mmspektrum.com/170111) jsem představil unikátní systém řízení pomocí takzvaných améb, který vyvinul zakladatel firmy Kyocera Dr. Kazuo Inamori. Díky tomuto systému a japonské píli a umu se firma dostala na světovou špičku v řadě oborů. Na základě osobních zkušeností pak mohu prohlásit, že to platí také pro divizi řezných nástrojů. Například rychloposuvové frézy Kyocera vysoce překračují produktivitu, která je u nás i v Evropě standardní.

Symbióza hydrauliky a pneumatiky

Když vám společnost Hytek, výrobce hydraulických systémů, pošle seznam svých referencí, dočtete se například: hydraulický agregát pro regulaci Kaplanovy turbíny Poechos v Peru, mazací agregát pro ložiska generátoru turbíny MVE Bugoye v Ugandě, mazací agregát pro ložiska generátoru pro Peltonovu turbínu Patikari v Indii, hydraulický agregát pro regulaci chladicí vody v jaderné elektrárně Temelín, hydraulické agregáty pro ovládání turbíny v Keni na řece Sondu Miriu. Jistě byste za výčtem tohoto typu hledali obrovský nadnárodní koncern, opak je však pravdou: jde o malou firmu šikovných lidí, sídlící v obci Lipůvka.

Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

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