Projekt Národní centrum kompetence - STROJÍRENSTVÍ (NCKS) byl realizován od ledna 2019 do prosince 2022. V konsorciu bylo zapojeno celkem 26 účastníků, z toho 9 výzkumných organizací a 17 průmyslových partnerů.
Snížení hmotnosti vozidla a ztrát třením v pohonném agregátu může pomoci při zlepšování celkové účinnosti vozidla, což je jeden z důvodů, proč mnoho výrobců přešlo na bloky motoru z hliníkové slitiny namísto tradiční litiny. Primární výhodou hliníku je nižší hmotnost. Typické hliníkové slitiny nemají sice obdobné vlastnosti z hlediska opotřebení jako litina, přesto mnoho automobilek věnovalo spoustu času hledání konstrukčních řešení pro odstranění tribologických nedostatků, které se dostavily s hliníkovými bloky válců.
Klasické řešení spočívalo v opatření povrchu válců hliníkového bloku litinovým povlakem. Obecně vzato toto řešení může vykompenzovat špatné tribologické charakteristiky hliníku. Při používání litinových povlaků však vyvstávají otazníky ohledně zapracování vložky do bloku, její hmotnosti a nejistého styku vložky s blokem. Největší nevýhodou litinových vložek jsou jejich termodynamické vlastnosti a styk vložek s hliníkem. Sporným bodem není jen tepelná vodivost, ale i tepelná kapacita, která může ztěžovat schopnost zachovat účinnost pístu a teplotu povrchu válce pro optimální spalování. K další degradaci může docházet tím, že styk mezi vložkou a materiálem bloku není ideální a z izolačních bodů mezi vložkou a blokem vzniknou na povrchu válců horká místa, která mohou způsobovat předzážehové události. I když vložku zasuneme do materiálu bloku ideálním způsobem, mohou tepelná vodivost a tepelná kapacita vést k výkonům motoru, které nebudou zcela optimální.
Novým řešením výše popsaných tribologických problémů je povlakování hliníkového vnitřku válců řízeným nanášením roztavených kovových částic žárovým nástřikem technologií Plasma Transferred Wire Arc (PTWA). Systém SmartSpray Comau umožňuje zhotovit hliníkový blok motoru jako efektivní monolitickou konstrukci, která se vyznačuje nejen nižší výslednou hmotností motoru, ale také vyšší životností s menší energetickou spotřebou. Systém je dostupný v mnoha konfiguracích.
Kritickým krokem úspěšného zhotovení žárově stříkaného povlaku je příprava substrátu povrchu. Existuje mnoho běžně dostupných technik přípravy povrchu, které se značně liší z hlediska pevnosti styku, snadnosti aplikace i nákladů. U hliníkových bloků se nejčastěji používá proud vody a mechanické zdrsnění. Oba postupy jednoznačně prokázaly vysokou pevnost spoje.
Je nutno si uvědomit, že pro všechny aplikace vývrtů u motoru jsou požadovány spoje s co nejvyšší pevností. V závislosti na přípravném postupu u výrobce se pevnost spoje ustálila historicky na 35–70 MPa, i když obecně vzato stačí pevnost o něco vyšší než 25 MPa. Použitím mechanického zdrsnění ve standardních vyvrtávacích strojích či centrech, což je velmi známý postup u výrobců motorů, si tito výrobci dokážou zajistit skvělou přípravu povrchu za velmi nízkých pořizovacích i výrobních nákladů.
Konfigurace výrobního postupu představuje klíčovou proměnnou i při zavádění řešení pro tvorbu povlaku žárovým nástřikem, protože si výrobci musejí ujasnit, zda je lepší postavit novou výrobní linku, nebo repasovat tu stávající. Implementace v závodě vystavěném na zelené louce přináší pochopitelně výhody co do flexibility a optimální integrace, zatímco u brownfieldu musí výrobce zařadit systém žárového nástřiku do stávající výrobní linky. V takovém případě doporučuje Comau konfiguraci zahrnující jemné vyvrtání, přípravu povrchu, tvorbu povlaku a dokončení hrubým honováním.
Na pomoc výrobcům při uváženém balancování výrobních cílů, kdy se klade důraz zejména na relativně významnou jednoduchost, výkonnost motoru a výši celkových investic, byl systém SmartSpray Comau vyprojektován tak, aby vyšel vstříc výrobním prioritám a dal se snadno integrovat do stávajících postupů. Důvod, proč lze odzkoušenou technologii žárového nástřiku od firmy Comau tak snadno implementovat i do linky s vysokými výrobními objemy, spočívá v tom, že se v podstatě jenom nahradí jeden proces druhým. Povlakovaným blokem se odstraní další investice a postupy nezbytné pro vkládání litinových vložek do hliníkového odlitku, což optimalizuje licí postupy a zvyšuje efektivnost dodavatelů odlitků. A současně je výrobní postup motoru s hliníkovým blokem povlakovaným technologií PTWA stejný až po dokončovací vrtací operace. Namísto dokončovacího vrtání je povrch válce zdrsněn a nastříkán tenkou vrstvou roztavené oceli 0,1–0,15 mm (konečná tloušťka). Po nástřiku postup pokračuje jako předtím závěrečnými dokončovacími úkony.
Technologii Plasma Transferred Wire Arc představila firma Comau poprvé na veletrhu EMO 2015.
Ať už při sestavování nové či přestavování stávající výrobní linky představují povrchy válců s žárově nastříkaným povlakem nosné řešení při pokročilé výrobě motorů z lehké slitiny. Mezi četné výhody technologie PTWA patří i to, že válce s plazmově naneseným povlakem mají delší životnost než válce bez takového povlaku a úpravou lze zajistit snížení hmotnosti o až 0,5 kg na válec podle geometrie motoru. Z hlediska termodynamiky a tribologie přináší technologie PTWA snížení hluků, vibrací, klepání a tření a zlepšuje výkony včetně menších tepelných ztrát, emisí a spotřeby. A protože lze snadno povlakovat povrchy válců od průměru 70 mm a výše, nové modely motorů se mohou lehce zařadit do výrobních linek s minimální modifikací pracovišť PTWA. A navíc sesazení s novým blokem nemusí vyžadovat tolik seřizování.
Comau
Paulo Rosa
Je všeobecně známo, že kliková hřídel je jednou z nejkritičtějších součástek motoru s vnitřním spalováním a jedním z nejsložitějších a nejkomplexnějších dílů z hlediska obrábění. Potřeba přesného vyvážení klikové hřídele, která je rozhodujícím faktorem pro celkovou účinnost motoru, se stala ještě důležitější, jelikož výrobci automobilů usilují o snižování emisí CO2 prostřednictvím lepšího výkonu motoru a strategií spočívajících v odlehčování. Díky různým vylepšením, kterých se v průběhu let dosáhlo v procesech kování a odlévání, už mají neopracované komponenty klikové hřídele téměř požadovaný tvar s mnohem menším množstvím přebývajícího materiálu. To znamená, že na konečné klikové hřídeli je třeba obrábět méně částí. Přináší to s sebou také zvýšenou potřebu přesného vyvážení se zmenšenou velikostí protizávaží, které se při vytváření těžiště často provádí.
Leštění řezných hran nástrojů je čím dál žádanějším procesem v oblasti strojírenství. Stalo se již zřejmým faktem, že stav řezných hran má obrovský vliv na životnost nástroje a řeznou charakteristiku. Existuje dnes zajímavá alternativa dobře známým procesům, jako je broušení nebo tryskání. Je to úprava řezných hran pomocí vlečného omílání.
V oblasti výroby modelů pro slévárny mají dosud používané materiály vrstvené dřevo, umělá hmota a hliník stále větší konkurenci v oceli. Ocelové modely se vyznačují vynikající přesnosti a odolností proti otěru, avšak vyžadují použití odpovídajících robustních obráběcích strojů. Středně velký výrobce modelů v Sauerlandu je v této oblasti už řadu let aktivní jako průkopník. Zde je zpráva o zkušenostech po zakoupení pětiosého HSC obráběcího centra Röders RXU1200 DSH na podzim roku 2012.
Jak bezesporu každý výrobce ví, zkušenosti jeho zákazníků jsou tím nejcennějším podnětem, kterých se mu po uvedení produktu na trh dostává. Nezkreslené reference z provozu a servisu pak přinášejí objektivní informace pro další potenciální zákazníky. Kdo jiný by tedy měl o kvalitě firmy vědět více než ten, kdo její produkty vyzkoušel? To je cesta k publikované formě článků, kterou MM Průmyslové spektrum na trhu českých technických periodik zastává. Jedním z výrobců, jehož zákazníky již delší dobu systematicky navštěvujeme, je společnost Fermat.
Povědomí o bývalém vojenském prostoru Stříbro v západní části naší republiky přinášejí buď vzpomínky osobního rázu, nebo přicházejí skrze narukované, kteří zde společně, převážně s romskými spoluobčany z tehdejšího východu Československa, v tankových praporech chránili naši republiku proti vpádu západních imperialistů. Doba se naštěstí změnila. Nyní je to rozvíjející se region jak díky blízkosti k Německu a hlavní dálniční tepně, tak i zásluhou generace techniků, kteří se zde kolem plzeňské Škody zrodili a po jejím rozpadu a rozmělnění se vydali na cestu soukromého podnikání ve strojírenském oboru. Do jedné z takových firem, nacházející se v Kladrubech u Stříbra, jsem se vypravil. Důvodem byla ukázka vzniku a růstu dalšího partnerství s dodavatelem technologií obrábění, společností Mazak.
V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu obráběcích strojů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.
Čas jsou peníze. Každá minuta prostoje výrobního zařízení je nežádoucí, proto se dnes vedle vysoké produktivity u strojů očekává také jejich vysoká spolehlivost.
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.
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.
Další konference z produkce společnosti Controller Institut, která se věnuje vzdělávání v oblasti controllingu a podnikových financí, s názvem Výroba v detailu se konala v Plzni a účastníkům vedle hodnotného programu v přednáškové sekci byl umožněn také vstup do výrobních prostor společnosti Doosan Škoda Power. Konference je primárně určena výrobním ředitelům a manažerům, technickým ředitelům či mistrům výroby, kterým představuje řešení pro efektivní řízení výroby ale také např. zaměstnanců.
Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.
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?
a mnoho dalších benefitů.
... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou