Témata
Reklama

Termální vrtání - progresivní metoda tváření otvorů

Vrták Flowdrill z karbidu wolframu generuje při tváření otvorů třecí teplo, které lokálně ohřívá materiál, což nástroji umožňuje plynulý průchod obrobkem a formování pouzdra z přemísťovaného materiálu

V roce 1923 se v malé stodole na jihu Francie Jan Claude de Valliere pokoušel o vynalezení nástroje, který by umožnil pomocí frikčního tepla (namísto řezání) vytvořit otvor do tenkostěnných ocelových plechů a profilů. Po mnoha experimentech byl konečně úspěšný. Praktické průmyslové využití nástroje však v té době nebylo možné z následujících důvodů:
  • nebyly dostupné vysoce tvrdé materiály na výrobu nástroje (karbid wolframu apod.);
  • nebyla známá správná geometrie nástroje;
  • neexistovaly diamantové brusné kotouče na přeostření tvrdokovových materiálů;
  • nástrojárny nebyly schopny vyrobit požadovaný složitý tvar nástroje.
  • Trvalo asi 60 let, než byly jednotlivé problémy vyřešeny a termální vrtání mohlo najít své komerční využití.
    Reklama
    Reklama

    Technologie termálního vrtání

    K termálnímu vrtání se používá vrták Flowdrill, což je polygonový kuželový nástroj vyrobený z karbidu wolframu. Nástroj při tváření otvorů generuje třecí teplo, které vzniká prostřednictvím jeho relativně vysokých otáček a axiální síly působící na obrobek. Generované teplo lokálně ohřívá materiál, což nástroji umožňuje plynulý průchod obrobkem a formování pouzdra z přemísťovaného materiálu. Pro termální vrtání je k dispozici široká škála nástrojů, a to v návaznosti na druh a rozměry obráběného materiálu (jeho sílu, délku závitu apod.).

    Uplatnění technologie

    Nejčastěji se s touto technologií můžeme setkat v automobilovém, topenářském a nábytkářském průmyslu, při výrobě kovového nábytku, osvětlovací techniky a domácího vybavení.
    Příklady použití:
  • laciná výroba děr pro stříkací techniku (beztřísková technologie, bez nebezpečí zlomení nástrojů);
  • těsné spoje pro plynárenský průmysl;
  • závitová spojení s obrubou okolo díry;
  • závitová spojení s hladkým čelem;
  • ložisková nebo hřídelová podepření;
  • vodotěsné i vysokotlaké spojení měkkým pájením.
  • Vrták Flowdrill
    Pracovní část nástroje Flowdrill pro termální vrtání otvorů se skládá z bodového konce, kužele a válcové části. Kužel i bodový konec nástroje mají polygonový tvar. Tato část nástroje se vyznačuje vysokou tvrdostí, umožňující správný průběh procesu termálního vrtání. "Flow-vrták" má též válcový nákružek a válcovou upínací stopku. Pro dosažení kvalitního "Flow-otvoru" je třeba nastavit správné hodnoty pro obrábění a zvolit správný typ "Flow-vrtáku".
    Vliv na kvalitu otvoru má především:
  • výkon stroje a jeho technický stav;
  • počet otáček;
  • axiální síla;
  • vhodný nástroj;
  • použití mazací pasty.
  • Tváření závitů
    Nejčastější použití pouzdra vyrobeného pomocí termálního vrtání do tenkostěnných plechů a profilů je následná výroba závitů. Závit je možno vyrobit konvenčním způsobem (řezáním) nebo přednostně tvářením za studena pomocí tvářecího závitníku. Tváření závitu se podobá tváření otvoru, přičemž pracovní teplota je o mnoho nižší a oproti řezání nevznikají třísky. Průměr použitého "Flow-vrtáku" předurčuje konečný tvar závitu, jeho hloubku a pevnost.
    Výhody tvářecích závitníků v porovnání s konvenčními závitořeznými nástroji:
  • nezeslabená stěna závitu, neboť se neodebírá žádný materiál;
  • vyšší produktivita;
  • vyšší pevnost v porovnání se závitem řezaným;
  • beztřísková technologie, nižší náchylnost k lomu nástroje;
  • vysoká životnost závitníku.
  • Mazání vrtáků
    Jak již bylo zmíněno výše, "Flow-vrtáky" i tvářecí závitníky je nutno mazat speciální pastou určenou pro technologii Flowdrill. Životnost "Flow-vrtáku" o ??????Short je přibližně 10 000 otvorů.
    Pracovní sada menšího nástroje včetně upínací kleštiny, chladicí turbíny MK 2, tvářecího závitníku a mazacích past představuje z hlediska finančních nákladů cca 20 000 Kč.

    Stroje pro výrobu otvorů tvářením

    Společnost Solige, spol. s r. o., nabízí zákazníkům dva stroje z produkce německého výrobce sloupových vrtaček značky "FLOTT", které jsou určeny k výrobě otvorů tvářením.
    Jedná se o model P 23 ST-FB a větší P 40 ST-FB. Druhý zmíněný stroj je určen pro zákazníky, kteří potřebují tvářet otvory do průměru 20 mm. Robustní, tuhá a ergonomicky řešená sloupová vrtačka konstrukčně navržená pro technologii Flowdrill s upínáním nástrojů do vřetene na MK 4 je osazena pohonnou jednotkou o výkonu 3 kW. Dostatečný výkon motoru, tuhost stroje i kvalitní nástroje jsou solidním základem pro kvalitní a produktivní výrobu.
    Reklama
    Vydání #12
    Kód článku: 21247
    Datum: 11. 12. 2002
    Rubrika: Výroba / Tváření
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Inovativní řešení z Blechexpo

    V listopadu na 14. mezinárodním veletrhu zpracování plechu Blechexpo ve Stuttgartu prezentovala italská společnost Prima Power špičková řešení zahrnující všechny fáze zpracování plechu. Slogan „Prima is here“ symbolizuje přístup společnosti k zákazníkům nejen v průběhu veletrhu, ale při jakémkoli kontaktu s nimi. Je vždy na jejich straně, nabízí podporu, odborné znalosti a vyspělé technologie, skutečně naslouchá potřebám uživatelů a poskytuje moderní a uživatelsky přívětivá řešení jejich požadavků.

    Nová generace lisů s adaptivní kinematikou

    Rychlé řešení složitých technologických zákonitostí při konstrukci velkých lisovacích nástrojů je první polovinou konkurenční výhody italské společnosti Sacelest. Druhou polovinu úspěchu tvoří špičkové stroje – a právě strojový park v Košicích je v těchto dnech posílen instalací vysoce moderního lisu s adaptivní kinematikou.

    Automatické linky pro zpracování plechů

    Automatické výrobní linky Punchpress & Bender od italské společnosti Iron Srl se již dvacet let používají v mnoha odvětvích, jako je například výroba regálů a polic pro velkoprodejce, bezpečnostních dveří, výtahů, skříní a elektrických panelů, kovového nábytku, přepážek, osvětlení, podhledů, průmyslového chlazení, domácích spotřebičů apod. V říjnu je bude možné vidět při příležitosti dnů otevřených dveří společnosti ve městě Trevisa.

    Související články
    Nová řešení flexibilní výroby plechových dílů

    Plně automatická výrobní linka pro zpracování plechu do hotového dílce Prima Power PSBB (zkratka pro děrování/vysekávání, stříhání v pravém úhlu, vyrovnávací sklad a ohýbání) produkuje vysoce kvalitní komponenty. Současná nabídka zahrnuje mnoho vylepšení včetně nového vysekávacího a stříhacího stroje Shear Genius, který posouvá výrobní rychlost a produktivitu na novou úroveň.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Požadavky na lisy a nástroje při výrobě převodovek

    Stoupající požadavky na redukci CO2 ve výfukových plynech automobilů vedly k jejich narůstající hybridizaci a elektrifikaci. Z těchto důvodů se výrazně zvyšují nároky na plechové díly nejenom v konstrukci karoserií osobních automobilů, ale také v jejich pohonech. Jsou to především požadavky na kvalitu a rozměrovou přesnost. Zvyšuje se komplexnost těchto dílů, a proto také nabývají na významu nároky na tvářecí stroje a nástroje.

    První krok od ohraňovacího lisu k servo-elektrické ohýbačce

    Požadavky na trhu se mění a zpracovatelé stále více čelí situacím, kdy jsou velké série a objemy nahrazeny potřebouči poptávkou vyrábět malé série, navíc postavené na bázi just-in-time dodávek.

    Trendy ve výrobě plochých polotovarů tvářených za tepla

    Využití plechových dílů tvářených za tepla patří dnes již běžně k produkci karoserií osobních automobilů a od jejich prvního nasazení nás dělí bezmála dvacet let. Tento trvalý trend souvisí s požadavkem na maximální zužitkování pohonných hmot a s tím spojené i redukce samotné hmotnosti karoserie. Dalším aspektem jsou limity snižující objemy škodlivých exhalací při spalování paliva, které nutí dlouhodobě producenty osobních i užitkových vozidel hledat alternativní konstrukční řešení. Emisní limity nastavené Evropskou unií, platné od roku 2020, stanovují průměrnou emisi všech modelů v nabídce na 95 g CO2.km-1. To odpovídá spotřebě 3,54 litru nafty či 4,06 litru benzinu na sto kilometrů.

    Aditivní výroba ve tváření plechů

    Trojrozměrný (3D) tisk, označovaný také jako aditivní výroba (additive manufacturing - AM), zaznamenal v poslední době značný rozvoj. Touto technologií je umožněna výroba i velmi tvarově komplikovaných trojrozměrných produktů. Objekty nebo výrobky jsou vytvářeny z podkladu digitálních 3D modelů nebo jiných elektronických datových zdrojů. Aplikační možnosti 3D tisku se s ohledem na progresivní vývoj této technologie jeví jako neomezené.

    Trendy v tváření: Víceosá řídicí technika pro válcování profilů

    Na příkladu novodobého stroje k výrobě nosníků nákladních automobilů profilováním lze vysvětlit výrobní řetězec konstrukce výrobku, konstrukce nástrojů, simulace výroby, vývoj regulace i praktické ověření v průmyslové výrobě.

    Efektivní procesy ve skladu i ve výrobě

    Lisování, řezání laserem, ohraňování – seznam výrobních prací v průmyslu zpracování plechu je dlouhý. Stále více výrobců proto zadává tyto úkoly tzv. job shopům (výrobním dílnám), aby se mohli koncentrovat na svůj hlavní předmět činnosti. Požadavky na výrobní podniky jsou odpovídajícím způsobem vysoké. Kromě flexibility a rychlosti je základním předpokladem dobrý poměr ceny a výkonu. Aby mohly pracovat efektivně a se ziskem, jsou job shopy stále více odkázány na optimálně koordinované a automatizované procesy ve skladování a ve výrobě. Moderní metody zásobování a centralizace celé skladové logistiky přitom nabízejí mnoho výhod.

    Lehké konstrukce automobilů – využití hořčíku

    Využití hořčíku a jeho slitin v automobilovém průmyslu má poměrně dlouhou tradici, sahající až do roku 1920, kdy byl tento materiál prvně použit v konstrukci sportovních vozů. O několik desetiletí později se objevil i v komerčních vozech, například u typu Volkswagen Beetle, kde jeho obsah činil téměř 20 kilogramů. Nicméně do popředí zájmu se tento specifický materiál dostává v posledních letech v souvislosti s nárůstem ekologických a legislativních požadavků na provoz vozidel.

    Lehké konstrukce automobilů - použití lisů ve výrobě hybridních dílů

    V předchozích článcích ze seriálu Lehké konstrukce automobilů o možném použití nových materiálů pro stavbu lehkých konstrukcí a jejich aplikacích na karoseriích osobních automobilů nebyly zpravidla detailně rozebrány možnosti výroby těchto specifických materiálů. Uvedeme je v tomto článku.

    Lehké konstrukce automobilů - sendvičové materiály

    O prodejnosti a úspěšnosti vozidla v silném konkurenčním prostředí dnes rozhoduje z velké míry tvar a funkčnost karoserie. Mezi technickým vybavením jednotlivých výrobců dnes není propastný rozdíl a proto první, čím automobil promlouvá k zákazníkovi, jsou právě silueta vozu, linie hran, elegance i vizuální dynamika. Na karoserii jsou proto kladeny náročné požadavky v řadě případů z hlediska technologie výroby protichůdné.

    Lehké konstrukce automobilů - hybridní materiály

    Automobilový průmysl je specifické odvětví, které je významně poháněno společenskými tlaky na ekologický provoz vozidel, tedy na snižování emisní zátěže i obecné spotřeby pohonných hmot a kontinuální vývoj elektromobility. Tyto trendy se dotýkají jak konstrukce vozu, tak i technologické zpracovatelnosti jednotlivých komponentů. Jenom v horizontu 10 let se předpokládá redukce dílů z oceli o 20 % a jejich nahrazení speciálními materiály na bázi kompozitu.

    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