Terjed a száraz megmunkálás és a minimálkenés

A technológiai fejlődés és a folyamatok részletes kielemzése egyre több lehetőséget kínál a száraz megmunkálás és a minimálkenés biztonságos és eredményes alkalmazásához

2019. szeptember 06., péntek, 06:00

Címkék: EMO Hannover fémmegmunkálás forgácsolás hűtés hűtő-kenőanyag hűtőfolyadék kenés kenéstechnika kenőanyag minimálkenés száraz kenés

Maradjunk a hagyományos, hűtő- és kenőfolyadékok segítségével végzett megmunkálási eljárásoknál, vagy életképes alternatívát jelent a száraz megmunkálás és a minimálkenés? Technológiai szempontból fontos figyelembe venni az anyagtulajdonságokat és a gép teljesítményét, de a folyamat átfogó értékelésébe az üzem általános költségei, az energiával és az egészséggel kapcsolatos ráfordítások is beleszámítanak. Jelen cikk a szerszám- és gépgyártók gyakorlati szempontjai felől közelítve vizsgálja a száraz megmunkálás lehetőségeit.

Már több mint húsz évvel ezelőtt lehetett hallani a jóslatokat a száraz megmunkálás várató diadalmenetéről. Mely területeken vált azóta reális alternatívává a száraz megmunkálás és a minimálkenés?

Fogaskerék lefejtő-marás száraz eljárásban

„A nedves megmunkáláshoz képest a minimálkenés előnyei a hűtő- és kenőanyagok alacsonyabb költségeiben, valamint a kenőanyagban lévő kémiai adalékok kiküszöbölésében mutatkoznak meg. A költségcsökkentésen felül ez az alkalmazottak számára is kevesebb káros egészségügyi hatást jelent” – mondta dr. Hartmuth Müller, a Klingelnberg GmbH hückeswageni gyárának technológiai és innovációs vezetője. A ferde fogazású fogaskerekek technológiájára specializálódott svájci gépgyártó világszerte mintegy 1 300 embert foglalkoztat.

A minimálkenés elve szerint a kenőanyagot a szerszám-munkadarab határfelületére visszük fel, pontosan és szabályozottan, a szükséges és elégséges mennyiségben. Ez viszonylag könnyű belső hűtőcsatornával rendelkező szerszámok esetén, de a fogaskerekek megmunkálására alkalmas szerszámgeometriákkal nem kivitelezhető. A Klingelnberg GmbH például csak az öntött alkatrészek megmunkálásakor használja a minimálkenés technológiáját. A költségszempontokra is figyelemmel a volfrám-karbid vágószerszámokat nem használják széles körben a fogaskereket lefejtő marása során, hanem a PM-HSS fogmaró szerszámokat alkalmazzák minimálkenéssel. A fogaskerekek ezt követő kemény finiselését – lehetőség szerint – köszörüléssel oldják meg, hűtő- és kenőanyagok felhasználása mellett.

„A száraz megmunkálás egyértelműen diadalmaskodott a fogaskerékgyártásban, ahogy azt a szakértők előre megjósolták – tette hozzá dr. Müller. – A vágószerszámok és a bevonatok fejlődésének köszönhetően a vágási sebesség akár ötször nagyobb, mint 20 évvel ezelőtt a nedves megmunkálásnál. A száraz megmunkálás nemcsak jelentős termelékenységnövekedést, hanem tisztább gyártási folyamatokat is eredményezett.” A hannoveri Emo kiállítási ideje alatt a Klingelnberg bemutatja a fogaskerékgyártásban alkalmazott eljárásait, ideértve a fogaskerekek gyártására szolgáló gépek fejlesztését és gyártását, a forgásszimmetrikus objektumok mérésére szolgáló rendszereit, valamint az egyedi kialakítású fogaskerék-alkatrészek nagy pontosságú gyártását.

Költséghatékony és környezetbarát

A tübingeni Paul Horn GmbH szerszámgyártó az iparág egyik éllovas cégének számít. „A minimálkenés néhány megmunkálási folyamatban képes kiváltani a hagyományos hűtő- és kenőanyagokat – jelentette ki Lothar Horn ügyvezető igazgató. – A minimális mennyiségű kenés alkalmazásával járó hűtés és kenés számos előnnyel jár a felhasználók számára, így az eljárás több megmunkálási műveletben – elsősorban a sorozatgyártásban – el is terjedt. Ez a fajta hűtés csökkenti a hagyományos hűtőközeg karbantartásának, előkészítésének és ártalmatlanításának magas költségeit. Ezenkívül kiküszöböli a kenőanyagok célba juttatásához szükséges nagynyomású szivattyúk és adagolópumpák működtetésével együtt járó energiafelhasználást. A hatóságok ráadásul egyre szigorúbb követelményeket támasztanak a hűtő- és kenőanyagokban megtalálható veszélyes összetevők irányában. A minimálkenés már említett előnyei azonban nem képesek nyugdíjazni a hagyományos megmunkálási eljárásokat. Számos folyamat – például a fúrás, a magas hőmérsékletű ötvözetek megmunkálása, vagy a nagy forgácseltávolítási sebességgel végzett belső megmunkálás – megfelelő mennyiségű hűtő- és kenőanyag-felhasználást feltételez.”

A száraz megmunkálás helyes megtervezése

„A Grob gépeiben a száraz megmunkálást és a minimálkenést olyan geometriailag meghatározott vágóéleket igénylő folyamatokhoz alkalmazzák, mint például a fúrás, a marás vagy a nagyolás – mondta Jochen Nahl, a Grob-Werke GmbH & Co. KG értékesítési igazgatója. – Tipikusan ilyen munkadarabnak számítanak a vázszerkezet vagy az alváz alkatrészei, a belső égésű motor vagy a hajtáslánc elemei, amelyek alumíniumból vagy lemezgrafitos öntöttvasból készülnek, valamint a ma már erősen hőálló acélöntvényekből készülő turbófeltöltők. A nedves megmunkálás még mindig számos gyártó cég alapvető kompetenciája, de a minimálkenés részaránya az elmúlt években12%-ra emelkedett, és tovább növekszik, főleg a vázszerkezet és az alvázalkatrészek forgácsolása kapcsán.” A családi tulajdonban lévő vállalat világszerte körülbelül 6 900 alkalmazottat foglalkoztat, és több mint 90 éve játszik úttörő szerepet a rendkívül innovatív gyártási és automatizálási rendszerek kifejlesztésében. „A minimálkenés előnyei önmagukért beszélnek – tette hozzá Jochen Nahl. – Csökkenthetők a gyártósor beruházási költségei, valamint az elkészült alkatrészek megtisztításához szükséges ráfordítások. A minimálkenés ezenfelül körülbelül egynegyedével kevesebb energiát használ fel, mint a nedves megmunkálás.”

Bár a száraz megmunkálást jelenleg nem a korábban várt mértékben alkalmazzák a gyártó cégek, az ipar mégis fokozatosan elfogadja azt. „Az előnyök kiaknázása érdekében a nedves és száraz megmunkálási eljárások közötti váltásnak intelligens stratégián kell alapulnia és a kompetens gépgyártóval közösen kell megvalósítani – javasolta Jochen Nahl. – Számos innovatív cég vezetett már be olyan előremutató rendszereket, mint a hőmérséklet-kompenzáció, a nagyobb légnyomás alkalmazása, illetve a gyártási költségeket csökkentő és a szükségtelen túltervezést elkerülni igyekvő moduláris rendszerek használata. A 2019-es EMO Hannover talán a száraz megmunkálás adaptálását is előremozdítja majd jó néhány cég esetében.

Következtetések és kilátások

A megmunkálási folyamatok túlnyomó többségében a nagyobb mennyiségű hűtő- és kenőanyag-felhasználással járó nedves megmunkálást alkalmazzák. Ennek ellenére terjed a száraz megmunkálás és a minimálkenés, különösen olyan speciális területeken, mint a sebességváltó-alkatrészek gyártása.

A technológiai szempontokon (például az anyagtulajdonságok és a gép teljesítménye) túl az energiaráfordítás és a rendszerek potenciális költségmegtakarítása is fontos szerepet játszik a megfelelő folyamat kiválasztásában. Ezenfelül az átfogó értékelés során egyre nagyobb súlyt kapnak az egészségügyi szempontok, a fenntarthatóság és a szigorúbb jogi követelmények. A technológiai fejlődés és a csúcsmodern folyamatok részletes kielemzése egyre több lehetőséget kínál a száraz megmunkálás és a minimálkenés biztonságos és (sok esetben) nagyon eredményes alkalmazásához. A 2019-es EMO Hannover mélyreható információkat és példákat sorakoztat fel ezen a területen is.

www.emo-hannover.de

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Austria transfers

Média Partnerek