Široký technologický záběr

Třetí je pak divize GF AgieCharmilles se sídlem v Ženevě, produkující stroje pro přesné obrábění. Její produkty byly také důvodem naší návštěvy v World Application Centre – aplikačního centra společnosti GF AC, nacházejícího se v německém městě Schorndorf. Aplikačním centrem nás provázeli pánové Karel Kopp a  František Prokop ze společnosti Agie Charmilles, s. r. o. Brno.

V tomto aplikačním centru je možné vidět průřez všemi produkty společnosti GF AgieCharmilles. Je zde předveden unikátní technologický rozsah produktů společnosti – od elektroerozivních strojů pro drátové řezání a hloubení přes vysokorychlostní pětiosá frézovací centra a výkonová frézovací centra až po technologii laserové ablace, automatizační linky 3R a vysokorychlostní vřetena Step-Tec.

Švýcarský Mikron spadající do koncernu AgieCharmilles byl původně výrobce speciálních strojů pro hodinářskou výrobu a postupně se rozvíjel i do jiných komodit. Firmě se daří tyto stroje prodávat zejména tam, kde jsou požadavky na přesnost, spolehlivost a vysokou efektivitu i při maloseriové výrobě. Mezi zákazníky patří významné firmy z oblasti leteckého průmyslu, automobilové techniky, ale i lékařské techniky. Zde nachází uplatnění při výrobě přesných kloubních náhrad a zubařských protetik. Velmi významným sektorem je výroba grafitových elektrod pro elektroerozivní obrábění. Podle pana Prokopa mají stroje AgieCharmilles v této oblasti před konkurencí významné technologické přednosti. Celá základna frézovacích center Mikron je z polymerbetonu (kromě litiny u typu VCE). Jeho výhoda spočívá zejména v teplotní stabilitě, kdy přesnost stroje není tolik ovlivňována teplotními výkyvy vnějšího okolí a v tuhosti celého stroje. Stroje Mikron jsou vhodné pro přesné vysokorychlostní a výkonové frézování s rychlými rozjezdy a zastavením. Vznikající dynamické rázy polymerbeton velmi dobře tlumí. Kdyby se stejných vlastností mělo docílit s litinovými díly, budou muset být několikanásobně větší. Firma Mikron jako první sloučila vysoké otáčky a velkou dynamiku obrábění – např. při hodinářské výrobě malých přesných dílů (42 tisíc otáček, zrychlení 2G).

Téměř veškeré stroje pro vysokorychlostní obrábění jsou nabízeny s vestavěnou paletizací. Jejich výhoda je v kompaktnosti, projevující se relativně malou zástavbovou plochou. To je zákazníky oceňováno stále více.

Stroje jsou osazeny vlastními vysokorychlostními vřeteny Step-Tec, dosahující až 60 tisíc otáček za minutu. Vřetena disponují vysokou životností. Jako příklad pan Prokop uvedl firmu ABB v Jablonci nad Nisou, kde mají již dvanáctý rok v bezproblémovém provozu frézovací centrum osazené vřetenem s 42 tisíci otáčkami. Firma Step-Tec, jež je koncernem GF AC vlastněna od roku 2002, dodává vřetena nejen do strojů Mikron.

Jeden z největších strojů v České republice se nachází v Chotěboři v zakázkové obrobně hlavně pro německé zákazníky. Tyto vysokovýkonné obráběcí stroje jsou navrženy pro univerzální výrobu součástek se 3, 4 nebo 5 osami. Nejmodernější vřetena, hlavy s přímým pohonem a výkyvnými osami a masivní tělo stroje mají předpoklady nabídnout ty nejlepší podmínky, jež spolu s moderními nástroji umožňují dosáhnout precizní a ekonomickou výrobu.

Jak bylo již řečeno, téměř veškeré typy strojů Mikron lze osadit systémem paletizace. František Prokop vyzvihuje její výhody. Jde o relativně levný, funkční a jednoduchý systém. Nejprodávanější verzí jejich automatizace je systém sedmi palet. U základní konfigurace v případě správného používání je doba návratnosti od půl roku po rok. Celá řada zákazníků má zažitou představu, že paletizační systémy jsou vhodné pouze pro seriovou výrobu. Podle pana Prokopa však automatizace vůbec nesouvisí se sériovou výrobou, ale s faktem, že stroj je nepřetržitě využíván. Pracovní čas není omezen z důvodu měření, nastavování a celé řady vedlejších prací. Vůbec nezáleží na tom, že jde o různé výrobky co do tvaru a velikosti. Každá paleta má své reference a před vlastním obráběním je dílec automaticky identifikován a je vyvolán příslušný technologický program pro daný dílec.

V rámci prohlídky Aplikačního centra opouštíme část haly s frézovacími centry a přemísťujeme se do části, kde jsou prezentovány hloubičky, stroje pro drátové řezání, laserové technologie a též ukázka automatizovaného systému 3R. V rámci automatizovaného systému jsou propojeny výrobní a kontrolní zařízení v jeden produkční technologický celek.

Jak uvádí druhý z našich průvodců, ředitel zastoupení AgieCharmilles pro ČR a Slovensko Ing. Karel Kopp, společnost GF AgieCharmilles se prezentuje jako jediná firma na světě, jež dokáže nabídnout unikátní rozsah technologií – od frézovacích strojů, přes elektroerozívní hloubičky a drátové řezačky, laserové technologie, upínací systém až po kompletní automatizaci. Zde in natura prezentovaná automatizace je poměrně malá a jednoduchá. Zákaznická řešení jsou pak v linkách dlouhých desítky metrů osazeny řadou strojů. Manipulátor se pohybuje po kolejích, které vedou podél frézovacích a erodovacích strojů. Cílem celého procesu je mít na konci systému finální proměřený výrobek. V první fázi automat vloží měděný polotovar do frézky, ta zhotoví elektrodu, jež se následně vloží do hloubičky na vyhloubení tvaru na daném výrobku. Ten se dále pošle do drátové řezačky na další obrábění. Součástí celé automatizační linky je měrové pracoviště, kam závěrem putuje výrobek. Ve zdejším demonstračním případě je pracoviště osazeno produkty firmy Hexagon, ale volba je vždy na zákazníkovi, upřesňují naši průvodci. Veškerá dílčí pracoviště automatizované linky jsou propojena, operátor na displeji vidí jednotlivé kroky, kde a co v jaké fázi se nachází.

Naše prohlídka aplikačního centra pokračuje do části, kde jsou prezentovány elektroerozivní stroje značky AgieCharmilles. Zde se již ve větší míře ujímá slova ing. Kopp, který do vedení česko-slovenské pobočky nastoupil k 1. únoru tohoto roku. Souhrn hloubicích strojů, které firma vyrábí, začíná od nejmenšího provedení, jež je určeno pro nepřesnější výrobu miniaturních dílů v lékařství, hodinářství či elektronice, a končí zařízením pro obrábění obrobku velikosti jednoho metru a více. U těchto erozivních strojů jsou veškeré řídicí systémy vlastního vývoje a výroby odrážející 60 let zkušeností.

První z představených EDM technologií jsou stroje pro elektroerozivní hloubení. U hloubiček jsou používány elektrody z mědi, grafitu nebo wolframové mědi. Použití závisí na volbě obráběného materiálu a také na ekonomickém hledisku. Například tvrdokov se většinou obrábí wolframovou elektrodou s ohledem na optimální průběh obrábění. U grafitových elektrod zase dochází jen k velmi malému opalu v řádu tisícin milimetru, čímž se velmi zvyšuje jejich životnost proti měděným či wolframovým elektrodám. Na jejich výrobu je vhodné použít speciální stroj, klasické obráběcí centrum nemá správnou efektivitu. Zde přichází ke slovu právě stroje AgieCharmilles Mikron, které jsou pro obrábění grafitu vytvořeny – vysoké otáčky, vysoká dynamika, silné odsávání a chlazení vzduchem. Zpět však k elektrodám. Při nastavení stroje se volí mezi celou řadou priorit: malý opal elektrody – vysoká rychlost obrábění – vysoká jakost povrchu. Parametry je možné měnit ve prospěch rychlosti, avšak většího opalu apod. a také s ohledem na typ obráběného materiálu.

Stroje disponují zařízením, které kontroluje otupení hrany elektrody a následně tento fakt kompenzuje v ose Z a příslušný algoritmus potřebný posun dopočítá.

Důležitou součástí EDM strojů je používané dielektrikum. Vyznačuje se různými vlastnostmi a posuzuje se u nich viskozita a bod vzplanutí. Dnes jsou již vysoce ekologické, např. je možné do nich bez obav ponořit ruku. I přes změnu některých provozních vlastností proti předchozím typům na bázi petroleje je to trend správným směrem.

Do druhé skupiny EDM strojů náleží stroje pro drátové řezání. V čase naší návštěvy zde bylo prezentováno to nejlepší z jejich nabídky. K vrcholu patří stroje řady CUT x000 OilTech, jež mohou v automatickém režimu použít dva druhy drátů v samostatných dvou cívkách. Je určen pro speciální aplikaci v hodinářství či elektronice, ale i dalších technicky zajímavých a náročných aplikacích. Jako dielektrikum je na místo vody použit olej, díky němuž je docíleno lepší kvality povrchu, a to až Ra 0,004. Platí skutečnost, že čím slabším drátem se při nižší rychlosti eroduje, tím se dosahuje vyšší kvality povrhu i u komplikovanějších tvarů, naopak větším průměrem se může obrábět rychleji, ale s horším povrchem srovnatelným s hrubováním. Dráty jsou z mosazi nebo povlakované, kdy je jádro měděné a plášť ze zinku. Každá slitina má díky svým vlastnostem svůj význam pro použití, avšak vše je vždy otázkou ekonomiky. Někdy je výhodnější stroj nezastavovat a obrábět i méně přesné části obrobku kvalitnějším drátem, jindy se drát vymění. Povlaky zaručují přesnost v tisícinách milimetru. AgieCharmilles má nyní vyvinutou technologii, kdy se řeže o 5% pomaleji, ale ušetří se až 35 % drátu. To je významná úspora, jelikož náklady na drát představují zásadní položku.

Do třetí skupiny patří stroje řady Drill na elektroerozivní děrování otvorů do tvrdých materiálů (např. tvrzená ocel nebo karbid). Jedná se o zaváděcí otvory hloubky až 300 mm pro díly obráběné drátořezem. Stroj představuje jediné možné řešení, jak vyvrtat hluboký otvor do tvrdého materiálu, pokud se u oceli nezvolí varianta obrobení průchodu s následným zakalením.

„EDM stroje AgieCharmilles jsou značeny ve třech řadách podle jejich sofistikovanosti x0, x00 a x000,“ přibližuje ing. Kopp. „Nejnižší řada je základem pro jednodušší a všeobecné uplatnění, avšak s velmi dobrými parametry obrábění. Druhá, tzv. stovková řada představuje vysoký standard splňující požadavky většiny technických aplikací. Pro nejnáročnější aplikace je určena tzv. tisícová řada.

Na základě požadavků zákazníka a konkrétní aplikace mohou být stroje vybaveny řadou doplňkových opcí a modifikací. Díky tomu je GF AC schopna customizovat stroj přímo pro daného zákazníka,“ uvedl K.Kopp.

V ČR je nyní instalováno více než tisíc elektroerozivních strojů AgieCharmilles.

Jde o novou komoditu se speciálními aplikacemi, zejména v oblasti tvorby povrchové textury, značení, laserového gravírování, tvorby mikrostruktur apod. Významnými zákazníky pro tuto technologii jsou automobilky, výrobci spotřební elektroniky – zejména mobilních telefonů, výrobci forem pro nápojové obaly a lahve apod. „V České republice a na Slovensku zatím nemají tuto technologii instalovanou, ale zástupci brněnské Agie Charmilles, s. r. o., nyní vedou několik aktivních jednání s významnými zákazníky o možné aplikaci i zde,“ ukončil své povídání ředitel Karel Kopp.

Mimořádný rozsah nabízených technologií – od nekonvenčních technologií v podobě elektroerozivního hloubení, drátového řezání a  elektroerozivní děrování otvorů do tvrdých materiálů přes víceosá frézovací centra až po stroje pro laserovou ablaci – spojený s vysokou technickou úrovní strojů a etablovanou značkou dává firmě GF AgieCharmilles příležitost oslovit zákazníky v celé řadě výrobních segmentů. Velkým potenciálem pro tým pod vedením ředitele Karla Koppa je také Slovensko, kde mají v plánu dále rozšiřovat své obchodní aktivity. Držme jim v tom palce.

Roman Dvořák
Schorndorf, Německo
Foto: autor

roman.dvorak@mmspektrum.com

AgieCharmilles: fakta a data

Historické milníky: První zmínka o firmě pochází z roku 1861. Zpočátku se zaměřila na výrobu automobilů (Pickard & Picket SA, později pak Ateliers de Charmilles). V roce 1954 je založena firma Agie a ve stejnou dobu firmy Agie a Charmilles představují první EDM stroj. O tři roky později je otevřen první výrobní závod Agie ve švýcarském Losone. V roce 1969 Agie představuje sériově vyráběnou drátovou elektroerozivní řezačku s numerickým řízením. V roce 1983 je firma Charmilles začleněna do koncernu George Fischer. Akvizicí v roce 1996 získává koncern Georg Fischer majoritu ve firmě Agie a vzniká koncern AgieCharmilles v podobě, jaké ho známe nyní. Další akvizice následuje v roce 2000 nákupem švýcarského výrobce vysokorychlostních frézek Mikron. O rok později pak GF AgieCharmilles kupuje švédskou automatizační firmu 3R, jednoho s předních světových výrobců v daném segmentu. V následujícím roce 2002 své produktové portfolio rozšiřuje o výrobce vysokorychlostních vřeten, švýcarskou firmu Step Tec. Zatím poslední důležitý milník se datuje k roku 2009, kdy světlo světa spatřil první laserový stroj.

Výroba: Výroba EDM a nově i laserových strojů je v Losone na jihu Švýcarska. V Ženevě, kde byla dříve umístěna část výroby EDM strojů, je nyní vedení firmy a show room pro zákazníky. Stroje Mikron do velikosti osy X 800 mm se vyrábějí ve švýcarském Nidau a větší pak v německém Chemnitzu. Výroba Mikron a AgieCharmill pro asijský trh je v Šanghaji, v Pekingu a na Tchaj-wanu.

Zákazníci: Typickými zákazníky jsou nejen nástrojárny, ale i oblast hodinářské výroby, elektrotechniky a zdravotnictví. Významným segmentem je také letecký a automobilový průmysl. V poslední době se svými stroji pronikají i do malosériových výrob a klasických obroben.

Struktura výroby: V roce 2011 měla GF AgieCharmilles 2 700 zaměstnanců a obrat 800 mil. CHF (cca 16 mld. CZK ). Na tomto obratu se produkce EDM strojů podílela více než 38 %, frézovací centra pak 24 %, zákaznický servis a spotřební materiál 30 %. Laserové technologie a automatizace tvoří 8 % obratu roku 2011 a spolu s frézovacími centry mají stále rostoucí trend.

Zastoupení pro Českou republiku a Slovensko: V roce 2008 byla v Brně založena společnost Agie Charmilles, s. r. o., která je výhradním obchodním a servisním zastoupením pro dané teritorium. V technologickém centru o rozloze 480 m2 jsou předváděny všechny hlavní technologie AgieCharmilles, jako je drátové řezání, hloubení, ale i vysokorychlostní a výkonové frézování. Školicí centrum má kvalitní technické i kapacitní vybavení. Servisní technici a prodejci pak pokrývají jednotlivé regiony České republiky a Slovenska. Ředitelem firmy Agie Charmilles, s. r. o., byl k 1. únoru 2012 jmenován Ing. Karel Kopp.