Témata
Reklama

Výzvy při lisování hliníku

Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv automobilovém průmyslu, musí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musí být pečlivě zváženy.

Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv v automobilovém průmyslu musejí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musejí být pečlivě zváženy.

Hlavními výhodami hliníku oproti oceli jsou nižší hmotnost, vynikající korozní odolnost, lepší recyklovatelnost a dobrá odolnost proti promáčknutí (tvorbě důlků). Na druhou stranu je hliník oproti oceli dražší, na jeho povrchu se tvoří oxidy, které obrušují nástroje, při lisování se netáhne jako ocel (neteče), obtížněji se svařuje a je náchylný k zadírání.

Reklama
Reklama
Reklama
Ukázka hliníkového výtažku

Výběr vhodného maziva

Při přechodu od oceli k hliníku ve snaze snížit hmotnost automobilu je největší důraz kladen na výběr vhodného lisovacího maziva. Olejová maziva byla tradičně používána při lisování hliníkových dílů. Změny v předpisech, předúpravě karoserií a nakládání s odpady vedly k zaměření se na syntetické chemikálie. Syntetická maziva se zpravidla snáze odstraňují v hromadném procesu předúpravy, snadněji se s nimi svařuje a jsou obecně snadněji aplikovatelná konvenční aplikační technikou.

Z chemického pohledu představuje výběr maziva mnoho výzev. Většina olejových maziv pro extrémní tlaky, běžně používaných při lisování ocelových dílů, ztrácí při lisování hliníku svoji účinnost. Rozdíl je v „protažitelnosti“, prodloužení a tečení materiálu většiny hliníkových surovin, které se významně liší od ocelových. Uniformita toku materiálu ve formě je pak obvykle nižší než ta, jakou má ocel, a navíc vrstvy oxidu, které se na hliníku tvoří jako prevence koroze, jsou extrémně abrazivní pro povrchy forem a nástrojů. Všechny tyto faktory by měly být pečlivě zváženy při výběru oleje či syntetického maziva pro lisování hliníkových slitin.

Další velký rozdíl mezi olejovými a syntetickými mazivy je v typu reziduí zůstávajících po zpracování na výrobku. Oleje a emulzní lisovací oleje zanechávají na povrchu vrstvu oleje, která pomáhá chránit povrch hliníku před vlhkostí a dalšími vlivy prostředí. Přispívají ale také ke vzniku skvrn a koroze. Syntetické chemikálie běžně zanechávají menší rezidua, která jsou ještě zkoncentrovaná odpařením vody. Tyto vysoce koncentrované chemikálie mohou představovat problém v následujících procesech, pokud se prodlouží skladování dílů nebo při jejich skladování těsně u sebe.

Voda použitá pro ředění syntetických chemických maziv může ovlivnit vlastní lisovací proces i následné procesy. Pokud je kvalita vody nízká nebo obsahuje mnoho solí, může to přispět ke tvorbě skvrn či korozi. Proto je doporučeno používat demineralizovanou nebo destilovanou vodu, vhodně vybrat chemii a výrobní proces, aby se ochránily výrobky i nástroje a minimalizoval se tak vznik skvrn a koroze.

Oleje a emulzní lisovací oleje zanechávají na povrchu vrstvu oleje, která pomáhá chránit povrch hliníku před vlhkostí a dalšími vlivy prostředí.

Běžné chyby při aplikaci maziv

Ať už je lisovací mazivo aplikováno pomocí válečků, nebo sprejovým zařízením, existují běžné nástrahy, kterým je vhodné se vyhnout, aby byla zajištěna minimalizace odpadu a vad. Aplikační podmínky se mohou lišit v závislosti na kvalitě materiálu, povrchu nástroje či složení maziva a následující doporučení tak mohou vést k plynulejší výrobě a efektivnějším nákladům.

Recyklace maziva

Pokud je recyklace maziva považována za metodu snižování nákladů nebo spotřeby, pak je potřeba vzít v úvahu, že recyklovaná kapalina zvyšuje opotřebení dávkovacího zařízení nebo jeho součástí tím, že do systému vnáší nečistoty. Tato kontaminace pak může ucpat dopravní cesty, systematicky opotřebovávat ventily, trysky a celkově snižovat výkonnost maziva narušením správného smáčení a chlazení nástroje i materiálu. Z těchto důvodů není doporučeno recyklovat maziva pro lisování kovů.

Mikrodávkovací sprejová zařízení pro aplikaci maziv

Dávkovací potrubí s více vývody

Jestliže je používáno sprejové aplikační zařízení, je důležité se vyhnout větvení hadiček s mazivem z důvodu použití více trysek na té samé větvi. Větvení hadiček a používání T konektorů mění tlak kapaliny a průtok, zhoršuje rovnoměrnost dávkování a pokrytí materiálu nebo nástroje vrstvou maziva. Pokud je skutečně nutné vyšší dávkování maziva, výrobce aplikačního systému by měl být schopen navrhnout takovou modifikaci zařízení, která zvýší počet trysek s přímým zásobováním. Zpravidla je ovšem pouze potřeba přesnější aplikace maziva, a ne více maziva do více míst.

Řízení dávkování

Odpadní mazivo je nákladné, většinou zbytečné a je možné se mu vyhnout. Využitím trysek se správným úhlem sprejování, průtokem maziva, tlaku v systému a optimalizací času aplikace, je tak pro správné mazání v procesu menší potřeba maziva. Ve většině případů, kde mazivo stéká po výrobku a z lisu, může lepší kontrola dávkování zajistit, aby výrobky byly výrazně sušší, lépe svařitelné i čistitelné, minimalizuje se čištění lisu, podlah a přilehlých ploch. Se správnými tryskami, tlakem a průtokem může být spotřeba maziva snížena minimálně o 30 % bez kompromisu k ochraně nástroje nebo kvalitě výrobků.

Detail mazací trysky ve výrobním stroji

Kontrola procesu

Jakmile je optimalizovaná koncentrace maziva, sprejovaná plocha, průtoky a tlaky, musejí být následně podniknuty kroky k „uzamčení“ nastavení těchto parametrů. Většina průmyslových automatických sprejových a válečkových aplikačních systémů je vybavena funkcí „zamčení“ parametrů, které je zaheslováno. Jakmile jsou parametry procesu stanoveny, musejí být zdokumentovány a zavedeny do systému kvality pro každé nastavení specifického nástroje nebo dílu, aby se zvýšila efektivita výrobního procesu.

Ekomaziva

Pavel Čepelák

pavel.cepelak@ekomaziva.cz

www.ekomaziva.cz

Reklama
Vydání #4
Firmy
Související články
Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

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.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Češi v říši středu a snů

Česká expozice společné účasti na veletrhu CIMT je stejně jako v předchozích ročnících realizovaná specializovaným úsekem a. s. Veletrhy Brno a organizovaná pod patronací Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. Nutno podotknout, že letošní expozice, i když po dlouhé době beze strojů, byla po designové stránce s ohledem na její kompaktnost velmi povedená. Možná právě proto, že ji netříštily volné otevřené plochy kolem stroje.

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.

Vlastnosti moderních plastických maziv

Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější technické parametry mazání – lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku a vodě, účinnější ochranu proti korozi a stálý výkon jak při vysokých, tak nízkých teplotách.

Vynález bezolejového technologického maziva

Před 35 lety v klidné ulici v Evanstonu (USA) vyvinul Art Dampts vůbec první vysoce výkonné bezolejové mazivo pro lisování kovů. Pan Dampts strávil většinu své kariéry ve výzkumném centru IRMCO, které nyní nese jeho jméno.

Oleje pro operace lisování

Lze i dnes výrazně snížit náklady a zvýšit produktivitu při tváření kovů za studena? Proces tváření za studena je doprovázen třením, proto je nutné použít mazivo, které zabraňuje zadírání nástrojů. Tím se sníží deformační odpor a zvýší kvalita povrchu tvářeného dílu. Srovnáme-li spotřebu klasických olejů při lisování s ekologickými oleji, pak oleje řady Luba a Solester na bázi rostlinných esterů a polymerů, vyvinuté společností Molydal, vykazují nižší množství spotřebovaného oleje na vylisování stejného výlisku, prodlužují životnost lisovacích nástrojů, neobsahují žádné nebezpečné látky a jsou snadno odstranitelné. Při jejich výrobě se používají látky z obnovitelných přírodních zdrojů.

Koroze a konzervace

Ve strojírenské výrobě, přepravě, při skladování a montáži je v dnešní době kladen veliký důraz na zajištění některých neměnných parametrů součástí. Snahou je zajistit jejich dlouhodobou funkčnost a zamezit působení degradace způsobené převážně klimatickými vlivy prostředí. Nejobávanějším jevem, známým od nepaměti a patrným u řady materiálů, je korozní agresivita.

Olej, sprej, nebo pěna?

Klübersynth NH1 4-68 je sprej na pomezí oleje a pěny. Spojuje v sobě vynikající mazací vlastnosti syntetického oleje s výbornými adhezními vlastnostmi pěny. Sprej je určen pro mazání vřeten, otevřených převodů, závěsů, kluzných vedení a řetězů (délky 3 až 5 metrů), ale hodí se pro celé spektrum aplikací, kde nabídne kombinaci nejlepších vlastností oleje a pěny. Produkt je registrovaný u NSF pro kategorii H1, je tedy možné jeho použití i v potravinářském průmyslu.

Řešení pro domazávání dopravníkových řetězů

Jedno z tradičních přísloví praví: "Kdo maže, ten jede." V průmyslu, resp. u všech rotačních strojů to platí dvounásob. Ono ale nestačí jenom mazat. Musí se vědět čím, co, jak často a jakým množstvím - teprve pak funguje vše správně a díky mazání jsme schopni zásadně prodloužit životnost zařízení. Není žádným překvapením, že mazaná místa, která jsou napojena na centrální mazací systém, mají delší životnost než zařízení, která jsou domazávána manuálně.

Prodloužení životnosti olejů a strojů sledováním kondice oleje

Kondice a čistota oleje má zcela zásadní vliv na kondici stroje, resp. jeho spolehlivost, efektivitu a produktivitu a životnost. Problémy mazání, zasekávání ventilů, rychlé opotřebení komponent a tvorba úsad v kritických částech olejových systémů jsou příčinou dlouhých prostojů, snížené produktivity a nejdražších provozních problémů vůbec. Způsob, jak definovat příčiny a předcházet zvýšenému opotřebení komponent, je využití nových metod analýz olejů.

Mycí stůl pro biologické čištění součástí

Pro ekologické čištění strojních dílů jsou nabízeny mycí stoly, které čistí na biologické bázi. V jakých případech jsou tyto stoly na mytí součástek vhodné? Co dokážou? A co nedokážou?

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