Témata
Reklama

Progresivní nástroje pro nové konstrukční materiály

Jako inovativní výrobce precizních rotačních nástrojů firma Gühring reaguje na rostoucí používání nových konstrukčních materiálů GGV (litina s vermikulárním grafitem) a ADI (izotermicky kalená tvárná litina), obzvláště v automobilovém průmyslu, novým úsporným racio vrtákem RT 100R.

Materiály GGV a ADI se vyznačují velkou pevností, čímž je možné například zvýšit výkon motoru při stejné tloušťce stěn motorového bloku, anebo snížit jeho hmotnost při zachování stejného výkonu. Proto automobilový průmysl požaduje od výrobců nástrojů takové precizní nástroje, které by byly schopné efektivně obrábět i tyto materiály. Konvenční vrtáky v tomto ohledu vyhovují jen částečně.

Charakteristiky nových materiálů – GGV

Reklama
Reklama
Reklama
Různé tvary grafitu v litině, jejichž různá forma má velký vliv na termické a mechanické vlastnosti materiálu.

GGV je konstrukční vysokopevnostní materiál, který vyhovuje požadavkům na bloky moderních přímo vstřikovaných naftových motorů. Tento materiál splňuje nároky obrovských tepelných a tlakových zátěží se zvyšujícími se výkony i s pronikavým tepelným zatížením při výfuku ze spalovacího prostoru.

Jako konstrukční materiál motorových bloků GGV nabízí velmi dobrou alternativu proti stávajícím materiálům – šedé litině (s lamelárním grafitem) a slitinám hliníku.

GGV má pak oproti ostatním litinám následující výhody:

  • vyšší pevnost než šedá litina (GG);
  • lepší slévatelnost než tvárná litina (GGG);
  • vyšší tepelná vodivost než tvárná litina;
  • lepší tlumicí vlastnosti než tvárná litina;

Konstrukční materiál ADI

Tvárná litina po izotermickém kalení je ideální pro základní odlévané díly v automobilovém průmyslu.

Tuto litinu je možné vyrábět dvěma způsoby – izotermickým kalením nebo zušlechťovacím způsobem. Dnes se používá převážně první způsob, protože při prudkém ochlazování zušlechťovacího procesu nastává nebezpečí vzniku trhlin vlivem různých tlouštěk stěn odlévaných dílů. Také struktura pak není homogenní.

Použití ADI má své výhody:

  • vynikající slévatelnost;
  • nižší náklady na obrábění;
  • lepší obrobitelnost než ocel, pokud je obráběna před izotermickým kalením. Třísky jsou jemně dělené, mohou být snadněji odstraněny;
  • nižší náklady na tepelné zpracování (než při např. indukčním kalení) – homogenní struktura tvarově komplikovaných dílů;
  • nižší spotřeba energií – jeden typický odlitek spotřebuje o 50 % méně energie než z oceli a o 80 % méně energie než kovaný z oceli;
  • srovnatelná pevnost s ocelí;
  • o 10 % nižší specifická hmotnost, díl je pak o 10 % lehčí oproti ocelovému;
  • díly z ADI mají třikrát větší pevnost než odlévané nebo kované z hliníku, ale přitom mají jen 2,5krát větší hmotnost;
  • vynikající odolnost proti dynamickému zatížení;
  • vynikající tlumicí vlastnosti při chvění;
  • vynikající odolnost proti otěru, jak u zemních strojů, ale také například pro klikové hřídele automobilů.

Vrtáky RT 100R

Nový vrták RT 100R je reakcí na rostoucí používání nových konstrukčních materiálů GGV (litina s vermikulárním grafitem) a ADI (izotermicky kalená tvárná litina).

Všechny uvedené výhody jsou jasné – GGV a ADI jsou vynikající konstrukční materiály a jejich rozšíření dnes narůstá.

Na výrobcích řezných nástrojů pak zůstává vypořádat se s jedinou velkou nevýhodou – špatnou obrobitelností – a přinést na trh takové nástroje, aby i tyto obtížněji obrobitelné materiály mohly být produktivně opracovávány. Z tohoto důvodu byl vyvinut zcela nový progresivní racio vrták RT 100R.

Vývoj probíhal komplexně jako ucelený systém: materiál nástroje – geometrie – povlak.

Materiál nástroje

Pro tyto vrtáky byl vyvinut zcela nový druh slinutého karbidu, který svými vyváženými vlastnostmi je ideální pro obrábění těchto abrazivních materiálů.

Geometrie

Byl optimalizován tvar profilu šroubovitých drážek a provedena čelní korekce kontury řezné hrany a patentovaný rádiusový výbrus. Dále je zde proveden optimalizovaný přívod chladicí kapaliny do místa řezu patřičnou úpravou výstupů chladicích kanálů.

Tyto vrtáky jsou i bez povlaku výkonnější než dosavadní RT 100U s povlakem.

Geometrie vrtáku RT 100R
Optimalizovaný přívod chladicí kapaliny do místa řezu

Povlak

Na vrtáku RT 100R byly také zkoušeny příslušné typy povlaků s cílem zvolit ten optimální. Během zkoušek se nejlépe osvědčil vícevrstvý povlak Gühring s označením Fire.

Zkoušky

Při vrtacích zkouškách RT 100R bylo dosahováno velkých životností při malém opotřebení.

Jeden z benchmark testů byl proveden na PTW Darmstadt pro Audi AG. Bylo zde zkoušeno a porovnáváno 6 konkurenčních vrtáků s RT 100R.

Požadavek zákazníka: životnost nástroje 100 metrů při minimálním opotřebení Vb

Materiál: GGV 454 (458 N.mm-2

Stroj: obráběcí centrum IXION 325

upínač HSK-A 63

vnitřní chlazení 6,5 MPa

Průměr vrtáku: 5,0 mm

Hloubka vrtání: 20 mm

Řezné podmínky: vc = 80 m.min-1

f = 0,2 mm.ot.-1

f = 1 019 mm.min-1

Výsledky porovnání jsou znázorněny v grafu na této stránce.

Porovnání životností konkurenčních vrtáků s vrtákem Gühring RT 100R v GGV

Při testování vrtáků bylo dosaženo opakovaně nejmenšího opotřebení u vrtáku RT 100R při životnosti Lf = 100 metrů. Při tomto vysoce produktivním vrtání rychlost posuvu činila 1 019 mm.min-1

Aplikace v klasických litinách

Vrtáky RT 100R byly zahrnuty do standardního výrobního programu a zákazníci je aplikují i pro obrábění běžných litin. Tyto vrtáky jim umožňují zproduktivnit výrobu. Výkony vrtáků u našich zákazníků jsou prostřednictvím aplikačních techniků sledovány a vyhodnocovány. Například při vrtání krytů ze šedé litiny je běžně dosahována životnost nástroje Lf = 170 metrů při posuvu vf = 1 130 mm.min-1

Příklad porovnání životnosti RT 100R při vrtání šedé litiny

Při vrtání rámů z tvárné litiny GGG40 bylo dosahováno životnosti Lf = 305 metrů při rychlosti posuvu vf = 1 800 mm.min-1. Konkurenční vrták při této aplikaci dosahoval pouze životnosti Lf = 60 metrů při rychlosti posuvu jen vf = 1 300 mm.min-1

Příklad porovnání životnosti RT 100R při vrtání tvárné litiny

Závěr

Nové výkonné vrtáky RT 100R byly původně vyvinuty pro materiály GGV a ADI. Díky svému patentovanému rádiusovému výbrusu přináší i pro tyto nové konstrukční materiály nejvyšší výkonnost a efektivnost. Díky jednoznačnému sladění obrysu čela a profilu drážky pracuje velmi stabilně, s rozměrovou stálostí a procesní jistotou.

V případě aplikací do konvenčních litin dochází k enormnímu nárůstu produktivity.

Vrtáky RT 100R se vyrábějí standardně a jsou součástí uceleného litinového programu, který sdružuje další důležité druhy nástrojů k obrábění litin – frézy, závitníky, závitořezné frézy, výstružníky a dělové vrtáky.

Dr.-Ing. František Plánička

Ing. Oldřich Bosman

Gühring

www.guhring.cz

frantisek.planicka@guehring.de

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 80416
Datum: 23. 04. 2008
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

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.

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Související články
Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

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.

CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Multifunkční obráběcí centra

Tento typ obráběcích center patří do bouřlivě se rozvíjející skupiny CNC obráběcích strojů. Představuje typ obráběcího stroje, který reflektuje rostoucí požadavky uživatelů na obrobení součásti při jednom upnutí. Ve své podstatě jde o CNC stroje sdružující dvě základní operace třískového obrábění, a sice soustružení a frézování, do jednoho stroje. Kromě tohoto atributu mají tyto stroje i jiné vlastnosti, které budeme dále diskutovat.

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