Témata
Reklama

Ultratvrdé nástroje pro speciální aplikace

Trh, nejen ten český, se dynamicky mění - do hry vstupují nové trendy a s nimi nové materiály s novými užitnými i mechanickými vlastnostmi, které bude potřeba obrábět i v budoucnu. Schopnosti dnes běžně dostupných nástrojů pro třískové obrábění již nebudou dostačující. To si uvědomuje společnost Rotana, která se specializuje zejména na výrobu rotačních nástrojů. V loňském roce proto vybudovala výzkumné a vývojové centrum, kde se intenzivně věnuje vývoji speciálních nástrojů z ultratvrdých materiálů, jako jsou PKD, CVD-D nebo PCBN. Tyto nástroje by měly primárně sloužit pro high-end technologie.

Eva Zajícová

Vystudovala Fakultu strojní na ČVUT v Praze, obor Výrobní inženýrství na Ústavu strojírenské technologie.
Od roku 2014 pracuje v MM Průmyslovém spektru nejprve na pozici editorky, poté odborné redaktorky a od roku 2019 na pozici vedoucí redakce. Technika je její prací i zálibou.

Výstavba VaV centra Rotana proběhla v rekordním čase pouhých devíti měsíců. Investice převyšující padesát milionů korun zahrnuje pouze stavbu budovy včetně technického zázemí na velmi vysoké udržitelné úrovni. Další miliony společnost investovala do špičkových výrobních a testovacích technologií. Zda se takováto investice vyplatila, ukáže až čas, ale již úspěšně zakončený projekt TRIO napovídá, že se vedení společnosti rozhodlo jít správným směrem.

Reklama
Reklama
Společnost Rotana se již dlouhodobě a kontinuálně zabývá aplikovaným výzkumem a experimentálním vývojem. V loňském roce vybudovala vlastní VaV centrum, které je vybaveno nejmodernějšími high-end technologiemi.

Dobrých výsledků lze dosáhnout pouze s jasnou vizí

Cílem vybudování VaV centra podle slov předsedy představenstva Radka Švihálka je jednak připravenost na nové trendy v leteckém i automobilovém průmyslu a obecně ve strojírenství a jednak snaha stát se z pouze výrobní firmy společností technologickou, která dokáže zákazníkovi nalézt řešení na míru a pomoci mu tak zvyšovat náskok před konkurenty. „S oblibou říkám, že co bylo dříve ocelové, je dnes hliníkové, a co bývalo hliníkové, je dnes z plastu,“ podotýká s úsměvem a jistou nadsázkou. Trendy již dnes napovídají, a slova pana Švihálka rovněž, že velký potenciál vývoje můžeme pozorovat v plastikářském a formárenském průmyslu. Proto jednou z vývojových aktivit centra je také návrh, optimalizace a výroba nástrojů pro třískové obrábění forem „na hotovo“. Dokončovací operace broušení a leštění forem pro vstřikování plastů jsou nákladné a časově náročné. Kdyby však bylo možné formu po zakalení dokončit pomocí jediného nástroje při dosažení stejných vlastností obráběného povrchu, značně by to snižovalo ekonomiku celého výrobního procesu formy. Podobný ekonomický dopad mohou mít také nástroje na obrábění hliníkových slitin. Každý strojař ví, že obrábění mnohdy velmi komplikovaných odlitků vyrobených z hliníkových slitin je složitou disciplínou. Velmi dobré výsledky ale prokazují diamantové nástroje. Výroba nástrojů s ultratvrdými segmenty vyžaduje nejen vysoké znalosti, ale také moderní výrobní technologie, bez kterých by nebylo možné efektivně připevnit segmenty na tělo nástroje, dokonale opracovat řeznou hranu segmentu či na něm vyrobit např. speciální utvařeč. Ve výše popsaných disciplínách spatřuje také vedoucí VaV centra Ing. Pavel Vítek velký budoucí potenciál s možným celosvětovým dopadem. „Spolupracujeme s různými zahraničními institucemi, mimo jiné např. s Fraunhoferovým institutem, kde se naskytuje potenciál spolupráce na zahraničních projektech i třeba s předními světovými výrobci letadel apod.,“ k tomu dodává Ing. Vítek.


Laserovým zařízením od společnosti Ewag jsou dokončovány marko- a mikrogeometrie řezné hrany, případně vyráběny různé tvarové utvařeče na čele nástroje a mikrostruktury na hřbetě nástroje pro lepší odvod třísek apod.

Technologický lídr se neobejde bez nejmodernějších technologií

Druhým hnacím motorem pro výstavbu VaV centra byla touha vyvíjet vlastní produkt s vysokou přidanou hodnotou, který by společnost od výrobce běžných konvenčních nástrojů posunul na úroveň technologické společnosti, od vztahu dodavatel–odběratel k rovnocennému partnerskému vztahu se zadavatelem, od pouze lokálního výrobce k evropské působnosti. K výše popsaným cílům by měly VaV centru Rotana dopomoci jednak účast na vypsaných projektech, ale hlavně nejmodernější vybavení strojového parku. V současnosti centrum disponuje stroji špičkových evropských výrobců, které slouží k výrobě nástrojů, ale také k ověřování jejich vlastností, stability, životnosti atd. Moderní špičková výroba nástrojů s ultratvrdými segmenty (PKD, CVD-D a PCBN) se neobejde bez automatizované vakuové pájecí pece, která zabezpečí důkladné připevnění diamantového segmentu do lůžka nosiče nástroje, bez tříosého laseru, kterým jsou vyřezávány diamantové segmenty, a bez high-end laserového zařízení od společnosti Ewag, kterým je dokončena makro- a mikrogeometrie řezné hrany, případně vyráběny různé tvarové utvařeče na čele nástroje a mikrostruktury na hřbetě nástroje pro lepší odvod třísek apod. Nezbytnou výbavou vedle přesných 2D a 3D měřicích zařízení je také měřicí přístroj Zoller pro ověření geometrie nástroje. Momentálně je ještě v plánu na podzim doplnit strojový park o jedno soustružnické centrum pro ověřování nástrojů pro soustružnické operace. V případě aditivních technologií vidí Švihálek potenciál kovového 3D tisku při výrobě chladicích kanálů uvnitř nástrojových těles či plastový 3D tisk pro výrobu prototypů, případně zvětšenin geometrií nástrojů. Nákup aditivních technologií ale zatím nezvažuje.

Diamantové segmenty nástrojů jsou vyřezávány na tříosém laseru a následně připájeny do lůžka na těle nástroje v pájecí peci.

Vysoký stupeň automatizace a kompletní řízení na dosah

Založení VaV centra není jedinou známkou inovativního přístupu společnosti. Vývoj a výroba pokrokových nástrojů pro high-end technologie jde ruku v ruce s transformací podniku podle moderních požadavků Průmyslu 4.0. Společnost pod vedením hlavního technologa Pavla Smejkala již vypracovala důkladnou studii pro zavedení vyššího stupně automatizace na první tři výrobní operace (vyskladnění materiálu, dělení materiálu a přípravu polotovaru), která zabezpečí autonomní provoz. Papírovou dokumentaci v blízké budoucnosti nahradí značení nástrojů QR kódy, které ponesou veškeré informace o finálním produktu vč. všech parametrů, jež ovlivňují výslednou jakost finálního výrobku. Nezbytným předpokladem pro to je také zavedení kompletního řídicího systému výroby i celé firmy. Pokročilé řídicí systémy v podobě produktů Proxia MES společnost v současné době segmentově testuje v hlavním výrobním provozu a částečně také ve VaV centru.

Ultratvrdé PCBN nástroje pro vnitřní soustružení

Projekt TRIO

Letos byl dokončen dvouapůlletý projekt aplikovaného výzkumu TRIO vyhlášený Ministerstvem průmyslu a obchodu v roce 2016. Na projektu s Rotanou spolupracovalo Výzkumné centrum pro strojírenskou techniku a technologii RCMT pod Fakultou strojní pražské technické univerzity a společností Sanborn. Cílem projektu byl vývoj tří speciálních typových nástrojů. Prvním výsledkem je prototyp PCBN nástroje zejména pro frézování kalených obrobků, superslitin a těžkoobrobitelných dílů s cílem nahradit dokončovací operaci broušení třískovým obráběním. Vyvinutý nástroj dosáhl podobných drsností i rovinnosti srovnatelné s broušením. Dalším směrem vývoje bylo vyvinutí a následné vyrobení prototypu PKD nástroje pro vysoce produktivní obrábění hliníkových slitin a kompozitních materiálů. U kompozitních materiálů při obrábění dochází k takzvané deliminaci jednotlivých vrstev či k tvorbě otřepů. Čtyřzubá fréza v obrábění kompozitů a hliníkových slitin obstála před konkurencí světových hráčů trhu. Posledním dosaženým výsledkem v rámci projektu je získání a uznání prvku za užitný vzor v září roku 2018. Užitným vzorem je mikrofréza s definovanou geometrií vyrobenou kompletně v CVD diamantu, vyznačující se plastickou drážkou.

Speciální nástroje z ultratvrdých materiálů, jako jsou PKD, CVD-D nebo PCBN pro high-end technologie vyvíjí společnost Rotana ve vlastním VaV centru pomocí nejmodernějších technologií.Gratuluji společnosti Rotana i výzkumníkům z VaV centra k dosažení úctyhodných výsledků a přeji ještě mnoho úspěšných projektů.

Eva Buzková, Velké Meziřící

Eva.buzkova@mmspektrum.com

Reklama
Související články
Vývoj UHT nástrojů
v plném proudu krizi navzdory

Hlavním motivem založení VaV centra Rotana byla připravenost na nové trendy v automobilovém a leteckém průmyslu a výroba vlastních produktů s vysokou přidanou hodnotou – konkrétně ultratvrdých (UHT) nástrojů pro speciální aplikace. Centrum je vybaveno nejmodernějšími technologiemi a stále se rozrůstá. Na kontě má několik úspěšně zakončených projektů v podobě prototypových nástrojů a užitných vzorů. O tom, na jakých projektech v centru pracují nyní a jaké mají plány do budoucna, jsme si povídali se třemi hlavními osobnostmi celého projektu vývoje a výroby UHT nástrojů.

High-end technologie pro výrobu ultratvrdých nástrojů

Z důvodů požadavků na snižování hmotnosti, zvyšování pevnosti a odolnosti různých strojírenských sestav se konstruktéři stále častěji přiklánějí k volbě moderních materiálů dílů, které nejsou zcela vhodné pro obrábění. Jsou jimi neželezné slitiny kovů, plasty, kompozity, ale i např. zušlechtěné oceli. Této situace využila společnost Rotana a již před pěti lety zahájila vývoj ultratvrdých řezných nástrojů. Jejich výroba obnáší zpracování speciálních tvrdých materiálů na bázi diamantu či kubického nitridu boru za použití velmi vyspělých, tzv. high-end technologií.

Automatizace od kusu po velké série

Ve společnosti Misan v Lysé nad Labem se pravidelně konají odborné semináře, které již po léta mají ustálený a účastníky kvitovaný scénář. Jedná se vždy o tematicky zaměřenou, třídenní akci - dva dny pro odbornou veřejnost, třetí den pak pro školy. Důležitým faktem z hlediska návštěvnického poznání a edukace je skutečnost, že se na obsahové náplni společně s firmou Misan podílí vždy jeden z jejich spolupracujících partnerů, především z řad výrobců a dodavatelů řezných nástrojů. Dopoledne přednášky, odpoledne ukázky na strojích. Nejinak tomu bylo i poslední květnový týden.

Související články
Úspěšné dny otevřených dveří

Ve druhý dubnový týden 2019 pozvala společnost Grob-Werke hosty na letošní první firemní výstavu do svého sídla v Mindelheimu. Přibližně 400 pozvaných zákazníků a hostů kvitovalo inovativní produkty, praktické ukázky, odborné přednášky a zajímavé komentované prohlídky firmy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Kroky k excelentní spolupráci akademické a průmyslové sféry

Pracovníci Ústavu výrobních strojů systémů a robotiky z Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně usilují o těsné sepětí školy s praxí, které nelze realizovat jinak než úzkou spoluprací s průmyslem. Transfer výsledků této praktické činnosti přenesený do některých částí výuky je potom zárukou, že studenti budou mít aktuální informace o stavu strojního průmyslu, vědy a techniky.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

Aplikace moderních postupů a technologií v obrábění

Společnost Hofmeister pravidelně svým zákazníkům představuje novinky a inovace nejen vlastní, ale také svých obchodních partnerů. Účast na listopadových zákaznických dnech svědčí o velkém zájmu.

Obráběcí centra pro rotační obrobky na EMO 2017

V našem poohlédnutí za přelomovým okamžikem letošní veletržní sezony v oblasti výrobních strojů se zaměříme na zajímavé exponáty z oblasti technologie obrábění rotačních dílů. Obráběcí centra pro tyto obrobky byla umístěna hlavně v hale 13, dále pak 12, 14, 26, 27 a 27. Ve východních halách 4 až 7 byly k nalezení firmy, které tyto stroje svými produkty nějakým způsobem více či méně doplňují.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Hlavní trendy EMO Hannover 2017 očima výzkumníků

Hannoverský veletrh EMO je právem považován za výkladní skříň toho nejlepšího, co inovační týmy světových leaderů i jejich následovníků navrhli a v prototypech či již sériově nabízejí. Sektor výrobních strojů bývá na špici technického pokroku v oblasti strojírenství a udává směr dalším oborům, které jej následují. U nás má velkou tradici a není proto s podivem, že letos do Hannoveru zavítalo na 2 200 českých návštěvníků.

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.

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