Firma Walter se vydala plnou parou vpřed v rozvoji nových řezných materiálů. Po světové jedničce PVD Tiger přichází na trh další velká novinka a to břitová destička s CVD povlakem Tiger-tec® Silver. Prvotní testy a výsledky jsou nadějné a přináší ohromující zlepšení výkonu.

“Nová generace povlaku může být očekávána v CVD oblasti během následujících dvou až tří let,“ vysvětloval Jörg Drobniewski, manažer pro vývoj řezných nástrojů ve Walter Tübingen, během zahajovací přednášky na Walter Forum 2007. Dva až tři roky jsou běžným časem potřebným pro vývoj nových technologií v oblasti řezných materiálů. Tento čas nyní nastal a nově ohlášený povlak pro řezné nástroje přichází na trh. Jeho jméno je Tiger-tec® Silver. Má opravdu poutavý vzhled. Boční strana s novou TiCN úpravou má stříbrný lesk, vrchní strana je černá jako u předchozích generací. Walter zachovává dvoubarevný vzhled, jenž je poznávacím znakem. Kombinace starého a nového.

Tvrdost vs. pevnost
V závislosti na požadovaném poměru tvrdosti a pevnosti tvrdokovových břitových destiček je použit povlak CVD nebo PVD (Chemical Vapour Deposition / Physical Vapour Deposition). Procesní teploty u PVD jsou o několik stovek stupňů celsia nižší než u CVD, což činí karbidový základ houževnatější. PVD úprava je tudíž charakteristická vynikající houževnatostí při vyšší teplotní odolnosti. Je to další cesta společně s CVD povlakováním. Cílem celého vývoje je vytvořit PVD povlak více teplotně odolný a CVD povlak houževnatější. Společně s “PVD Tiger“ povlakem na bázi oxidu hliníku přichází Walter na trh s řezným materiálem, jehož nízká míra opotřebení při vysokých teplotách obrábění dosud nebyla v oblasti PVD dosažena. Produkt „Tiger-tec® Silver“ bude nyní na trhu reprezentovat extrémní tvrdost a tím jedinečný odlišovací znak mezi CVD materiály pro řezné nástroje. Nová technologie , skládající se z přípravy, povrchové úpravy a finálního dokončení, to může zvládnout.

Na cestě k ideálnímu nástroji
„Spolu s původními materiály v produktové řadě Tiger-tec® jsme uspěli ve zlepšování charakteristikých rysů zbytkového pnutí na povrchu,“ vysvětluje Jörg Drobniewski. Technologie Tiger-tec® Silver jde o krok dále: vlastnosti řezného materiálu jsou přizpůsobeny tak, aby podstatně omezily lámání a praskání povlaku bez negativního dopadu na teplotní charakteristiky. Nazvat jej světovou jedničkou je naprosto adekvátní, neboť na trhu v současnosti není srovnatelný produkt. Zmíněné vlastnosti zvyšují v praxi spolehlivost celého procesu. „Žádné jiné CVD řezné nástroje nyní nejsou tak blízko dokonalým řezným nástrojům,“ zdůrazňuje manažer vývoje. V teorii je často pod pojmem „dokonalý řezný nástroj“ myšlen „brusný diamant“, poskytující jak absolutní tvrdost, tak i pevnost.

Vysoká odolnost proti teplotnímu šoku
Veliký posun Tiger-tec® Silver lze nalézt také v další důležité oblasti: využitelnost pro mokrý způsob obrábění. Pro CVD řezné nástroje je obvykle doporučováno suché obrábění. Tiger-tec® Silver lze použít jak pro suché, tak i pro mokré obrábění. Výše zmíněná extrémní pevnost zajišťuje též odolnost proti teplotnímu šoku.
Tiger-tec® Silver bude na trhu představen krok po kroku. V krátkém až středním horizontu bude původní řada CVD destiček kompletně nahrazena novými „Silver tiger“ pro frézování, vrtání a soustružení. Počáteční fáze bude pokrývat univerzální sortu WKP35S (S = Silver) pro soustružení litiny a ocelových materiálů (ISO–K, ISO–P).
Předchozí Tiger-tec® kvalita WKP35 již léta představuje standardní kvalitu, její stříbrný nástupce WKP35S ji však, jak ukázaly zkušební testy, překračuje. Životnost nástroje byla o 70 % delší při obrábění materiálu 42CrMo4.

Praktické testování
První praktické výsledky jsou již k dispozici. Společnost zabývající se obráběním testovala novou VBD s WKP35S použitou v Xtra.tec® F4042 rohové fréze (D = 63, Z = 6). Byl obráběn velký svařený dutý rám vyrobený z ST37. Délka/šířka komponentu byla 4 500 mm/500 mm. Na povrchu byly otvory, což činí obrábění náročnější a složitější díky velkému množství přerušovaného řezu. Vytvrzení materiálu způsobené svářením si na nástroji vybralo rovněž svoji daň.
Standardní fréza, jež byla pro tyto komponenty původně použita, dosáhla konce životnosti již po obrobení jedné strany rámu. Nástroj s WKP35S obrobil obě strany rámu s totožnými řeznými výsledky a byl také navíc použit pro obrobení dalších ploch, jež byly svařeny uvnitř dutých ploch rámu (řezné parametry: Vc = 400 m/min, fz = 0,2 mm, ap = 1,5–3,0 mm, ae ≤ 60 mm, hrubování). Tato aplikace je typickým příkladem obrábění za mokra. Polotovar, kde je velké množství obráběné plochy, a je zároveň i citlivý na vibrace – další problém se kterým se musí řezný nástroj vypořádat. Zákazník byl viditelně nadšen a souhlasil s provedením velkého a rozsáhlého testu v rámci jeho výrobních zařízení pro otestování dalšího potenciálu nového řezného materiálu i v jiných aplikacích.

www.walter-tools.com

Fréza CoroMill 345 představuje moderní nástrojovou koncepci, která je ideální jak pro smíšenou malosériovou výrobu, tak i pro hromadnou výrobu specificky daných součástí. Fréza byla původně navržena pro vysokovýkonné čelní frézování s menšími hloubkami řezu v širokém spektru různých materiálů, avšak její univerzálnost a mimořádně široké možnosti optimalizace jsou předpokladem jejího širokého využití od náročných hrubovacích operací s hloubkou řezu až 6 mm, až po dokončování do zrcadlového lesku.

Navržena s cílem snížit vaše náklady
CoroMill 345 je fréza pro čelní frézování s úhlem nastavení 45°, která byla vyvinuta s cílem vytvořit nejhospodárnější nástroj na trhu. Tento moderní nástroj je určen především pro vysoce výkonné čelní frézování ocelí při malých až středních hloubkách řezu a lze ho použít pro všechny skupiny materiálů s klasifikací ISO-P až ISO-S. CoroMill 345 vyniká hladkým chodem v řezu a velmi nízkou hlučností. Tento nástroj je osazen VBD s 8 řeznými hranami a díky jedinečnému provedení s tuhým lůžkem a podložkou, umožňuje dosažení nejvyšší hospodárnosti a maximální produktivity. Spolu s rostoucími požadavky na zvyšování stupně automatizace výroby rostou rovněž nároky na to, aby obráběcí nástroje umožňovaly vysokou spolehlivost a předvídatelnost prováděných operací. Nástroje řady CoroMill 345 umožňují bezproblémové obrábění a výrazně snižují riziko vzniku neplánovaných prostojů.

Hlavní výhody nástrojů řady CoroMill® 345:
• Fréza s úhlem nastavení 45° s vysokou přesností obrábění
• Hladký chod v řezu − nízká hlučnost
• Vysoké rychlosti posuvu − skvělá hospodárnost a vysoký stupeň využití stroje
• Stabilní lůžko s podložkou − spolehlivost a předvídatelnost

Přívod řezné kapaliny ke každému lůžku břitové destičky
Fréza CoroMill 345 je vybavena rozvodem řezné kapaliny ke každému lůžku břitové destičky. Pro dosažení nejlepších výsledků při obrábění obtížně obrobitelných materiálů používejte řeznou kapalinu, aby byl zajištěn dobrý odvod třísek.

Alternativní volby zubové rozteče
Fréza CoroMill 345 je určena pro maximální využití stroje (z hlediska výkonu a krouticího momentu), což umožňují alternativní volby zubové rozteče. Vedle v současnosti nabízených zubových roztečí L, M a H je nabídka nyní rozšířena také o nástroje s mimořádně malou roztečí zubů HX. Nástroje se zubovou roztečí L a M mají nerovnoměrné rozdělení zubů, což vede ke snížení vibrací a umožňuje dosažení lepší drsnosti obrobeného povrchu od hrubovacích až po polodokončovací operace.

Jedinečné provedení se stabilním lůžkem a s podložkou
CoroMill 345 využívá jedinečné provedení s tuhým lůžkem a s podložkou, což přináší zvýšení spolehlivosti a míry ochrany před poškozením. Podložky mají 4 důmyslně umístěné opěrné plošky, které optimalizují upínací rozhraní mezi podložkou a břitovou destičkou, která tak získává dokonale tuhou oporu a díky tomu lze dosáhnout maximální výkonnosti obrábění.
Nástroje řady CoroMill 345 umožňují snadnou manipulaci a zároveň vynikají vysokou stabilitou lůžka břitové destičky s maximální oporou řezného břitu. Tělo frézy je tak chráněno pro případ, že dojde ke zlomení břitové destičky.

Unikátní břitová destička s 8 řeznými hranami
CoroMill 345 je osazena oboustrannými břitovými destičkami se 4 řeznými hranami na každé straně. Oboustranné břitové destičky poskytují nejvyšší hospodárnost a maximální produktivitu.

www.sandvik.com

Z hlediska trhu velmi klidný rok 2009 byl u firmy BOMAR, spol. s r.o. využit pro intenzivní vývoj nových výrobních linek. Hlavní pozornost se soustředila na oblast vysoce výkonných, plně automatizovaných strojních pil pro výrobní závody. Navzdory útlumu trhu požadavky na strojní vybavení neustále stoupají a především v oblasti dělení materiálu vyžadují stroje orientované na jediný cíl: maximální výkon obrábění. Nové výrobní linky BOMAR Production a BOMAR Performance nabízejí v tomto směru výrobním závodům širokou paletu možností. Při vývoji obou řad pil byl kladen hlavní důraz na redukci vibrací a dokonalou souhru mechanických komponent s řídicí elektronikou.

BOMAR Production – Maximální výkony s bimetalovými pilovými pásy
Skupina strojů Production je koncipována pro použití bimetalových pilových pásů při maximálních výkonech obrábění, vyrábí se v řezných rozsazích 280/360/460/560. Podmýnkou takto výkonných strojů je vysoká tuhost, kterou zde zajišťuje použití polymerického betonu ve všech velkoobjemových částech relevantních z hlediska vzniku vibrací. Dalším krokem k eliminaci vibrací je nasazení vysoce zatížitelných, bezvůlových předpjatých lineárních vedení pilových pásů. Výsledkem těchto opatření je zvýšení výkonu obrábění až o 30 %. Hydraulická regulace řezného tlaku s elektronickým monitorováním zatížení pilového pásu upravuje automaticky rychlost posuvu i řezný tlak. Optimální řezné parametry jsou podmínkou pro zvýšení životnost nástroje a docílení maximálního řezného výkonu, který však není na úkor kvality řezu. Systém podavače materiálu s délkou zdvihu 750 mm je poháněn kuličkovým šroubem a servomotorem. Podavač zajišťuje přesné délky řezaných kusů od několika milimetrů až do 6 500 mm pomocí opakovaného zdvihu. Úplné krytování této plně automatizované řady strojních pil BOMAR Production účinně redukuje hluk v přímém okolí pily. Ergonomický design umožňuje pohodlnou a bezpečnou manipulaci s materiálem a minimalizaci nepracovních časů stroje.

BOMAR Performance – maximální výkony s tvrdokovovými pilovými pásy
Řada Performance ve velikostech řezu 360/460/560/660 je vyvinuta pro použití tvrdokovových pilových pásů. Posuv do řezu probíhá u plně automatizovaných strojů pomocí kuličkového šroubu a servomotoru. Řízení stroje na základě průběžného elektronického monitorování zatížení pilového pásu kontinuálně přizpůsobuje řezný tlak, řezný posuv, i rychlost pilového pásu. Takto řízený proces je jednak šetrný k pilovému pásu a prodlužuje jeho životnost, na druhé straně se plynulost a bezchybnost provozu projeví vysokým dlouhodobým výkonem. I série Performance je vybavena zdokonaleným vedením pilového pásu za účelem stability stroje. Řadám Produstion a Performance je rovněž společné využití polymerického betonu v těch komponentách pily, které jsou relevantní pro tlumení chvění. Pohon pily je vybaven vysoce výkonnými motory a vlastními převodovkami s malou vůlí. Cílený vývoj této řady strojů umožnil dosahovat vyšších obráběcích výkonů než 500 mm2/min. Například u kruhového materiálu o průměru 280 mm v kvalitě C45 je doba řezání kratší než 90 sekund.
Nejen řezný výkon, ale i vedlejší časy automatů jsou optimalizovány pro minimální dobu cyklu a drží krok s rostoucí efektivitou výroby. Posuv materiálu se zdvihem 750 mm zajišťuje kuličkový šroub a servomotor. Rychlost posuvu, jakož i rozjezdová a brzdící rampa se automaticky přizpůsobují podle hmotnosti materiálu. Hlavní upínání umožňuje odsazení materiálu při zpětném chodu pilového pásu, čímž chrání citlivé boky zubů tvrdokovového pásu a zvyšuje životnost nástroje. Plně automatické pily BOMAR Performance jsou zcela zakrytovány a dokonale vyhoví všem bezpečnostním požadavkům.

Inovační systémy řízení
Ve spolupráci s vynikajícími výrobci řídicích systémů byly vypracovány inovační koncepty pro obsluhu a automatickou optimalizaci cyklů strojních pil. Mimo jiné jsou do systémů řízení řad BOMAR Production a BOMAR Performance implementovány systémy předvolby podle tříd materiálu. Osoba obsluhující automatickou strojní pilu zadá rozměr materiálu, kvalitu materiálu a jeho tvar při vytváření programu. Na základě těchto informací doplní řídící systém automaticky vhodné hodnoty pro řezný posuv, tlak a rychlost pilového pásu. Při výměně pilového pásu zadá obsluha do systému typ ozubení vkládaného nástroje, stroj si "pamatuje" typ nástroje a vždy při zadání nového řezaného materiálu vyhodnotí, zda není vhodnější použití jiného nástroje. Někdy je potřeba i na automatické pile provést jednotlivý řez, pro tyto případy může být stroj dovybaven systémem jednotlivých řezů, čímž se podstatně zredukují náklady na jednotlivé řezy. Obsluha materiál pouze vloží do oblasti přísunu materiálu strojní pily a zadá přes obslužný panel parametry materiálu a požadovanou délku přířezu. Pila identifikuje materiál pomocí laserového měřicího systému, provede jednotlivý řez a posune materiál zpět do oblasti přísunu k odebrání. Díky popsané progresivní automatice se zásadně snižují náklady i časová náročnost jednotlivého řezu, rozsah využití automatické strojní pily se tím pro zákazníka značně rozšiřuje.

Pilová centra s minimální nebo žádnou obsluhou
Strojní řady BOMAR Production a BOMAR Performance poskytují vedle nejvyšších výkonů obrábění všechny předpoklady pro zapojení do automatických dělících center. Se standardními a programovými vstupními zásobníky dochází k bezobslužnému přívodu tyčového materiálu do oblasti podavače strojní pily. Odvod a roztřídění řezaných obrobků může probíhat podle požadavku zákazníka přes sklopný pásový dopravník až ke kartézskému paletovacímu systému. Možnost dálkové údržby, resp. hlášení o stavu pomocí e-mailu nebo zasláním sms zprávy z řídícího systému stroje, přímo vybízí k 3 směnnému bezobslužnému provozu pilových center. Výrobní náklady jsou nasazením plně automatického řešení významně zredukovány, jak již prokázalo mnoho instalací pilových center se stroji BOMAR Production a BOMAR Performance.

www.bomar.cz

Existuje mnoho různých způsobů, jak řezat kov pomocí tepelných řezacích procesů. My se zaměříme na tři hlavní procesy, kterými jsou laser, autogen a plazma. Každý z těchto procesů je vhodný pro jiné potřeby řezání.
AUTOGEN
Využívá chemickou (exotermickou) reakci mezi kyslíkem a železem, ke které dochází u uhlíkové oceli. Tato reakce způsobuje tavení materiálu. Autogen se používá pouze k řezání uhlíkové oceli (železného kovu) a zpravidla se používá pro řezání velmi silných desek (více než 50 mm).
PLAZMA
Spojuje elektrickou energii s plynem, aby vytvořila vysokoteplotní ionizovaný plyn, který prořeže jakýkoli elektricky vodivý materiál. Plazma je výborná pro železné i neželezné kovy, které jsou v libovolném stavu (zkorodované, lakované, mřížkované) a mají tloušťku od 5 do 50 mm.
LASER
Využívá vysoce výkonný laser k zahřátí, roztavení a částečnému odpaření materiálu. Laser je vhodný pro všechny typy kovů, které ale musejí být v dobrém stavu (bez koroze). Laser se zpravidla používá pro velmi tenké desky (tenčí než 6 mm), přestože dokáže řezat tloušťky až 25 mm.
 

Kvalita řezu
V závislosti na následujících technologických procesech řezaných součástí může kvalita řezu hrát větší nebo menší roli. Jaký bude následující postup zpracování řezaných součástí? Musí být připraveny například ke svařování? Je třeba zvážit následující aspekty kvality řezu.
Ostrohrannost
Výsledkem každého procesu je odlišná ostrohrannost řezu. Laser zpravidla zajistí nejmenší odchylku hran nebo úhel odchýlení; autogen naopak největší. Plazma je někde uprostřed. Mezinárodní normalizační institut sestavil soubor norem pomáhajících měřit odchylku hran pod názvem ISO-9013.
Řezná spára
Řezná spára je šířka materiálu, který je odstraněn během procesu. U laseru se šířka řezné spáry pohybuje mezi 0,1524-0,508 mm, v závislosti na tloušťce desky. Nezapomeňte, že když je řezná spára velmi malá, je širší v horní části řezu. Pro srovnání, řezná spára při použití plazmy může být v rozsahu 1,346-8,636 mm, v závislosti na tloušťce desky. U autogenu je řezná spára největší.
Metalurgické změny na povrchu řezu
Všechny tři procesy produkují tepelně ovlivněnou zónu na hraně řezu. U laseru je její hloubka nejmenší (0,1016-0,2032 mm), u autogenu největší a plazma je někde uprostřed. U laseru i plazmy úrovně pronikavosti určitým způsobem závisí na použitých plynech.
Otřepy
U všech tří procesů vzniká určité množství otřepů nebo strusky. Autogen jich produkuje nejvíce a proto, že je ze všech tří procesů nejpomalejší, často se obtížně odstraňují. Při tvorbě otřepů dochází k jejich tavení a opakovanému tuhnutí, přičemž se přivařují ke kovu. Nejsnadněji se přichycují k horkým povrchům, což znamená procesy s největší tepelně ovlivněnou zónou, jako je řezání autogenem, kdy vzniká nejvíce otřepů a strusky. Laser i plazma nabízejí do určitých tlouštěk řezání prakticky bez otřepů. U plazmy lze otřepy většinou dobře odstranit. A to především proto, že otřepů vzniká méně a proto, že plazma produkuje užší tepelně ovlivněnou zónu s méně horkým povrchem, ke kterému se otřepy tolik nepřichycují.
Tolerance
Tolerance velmi závisí na přesnosti řezacího stroje, proto se spíše informujte u výrobce vašeho stroje. Zde najdete spíše obecné pokyny. Kromě řezacího stroje existuje i spousta dalších proměnných faktorů (dovednost operátora, tloušťka desky, rychlost, výška hořáku), které ovlivňují toleranci. Hodnoty uvedené níže jsou spíše orientační, skutečné hodnoty se mohou lišit.
Obecně vzato, laser produkuje tolerance v rozmezí 0,0762-0,254 mm. Tolerance plazmy jsou v rozmezí 0,254-0,762 mm a autogenu mezi 0,508-1,524 mm.
Produktivita
Další oblastí, kterou je třeba posoudit, je produktivita. Jedním z důležitých faktorů, které ovlivňují počet vyrobených součástí je rychlost. Nicméně je třeba zvážit i mnoho dalších faktorů, např. čas strávený čekáním na předehřátí, zpoždění spojená s děrováním, potřebné druhotné operace a veškeré další „zesilovače“ produktivity, mezi které patří automatizované funkce jako CNC řízení a řízení výšky hořáku.
Provozní náklady
Celkové provozní náklady tepelně řezacího stroje ovlivňuje celá řada faktorů:
· spotřební díly, které představují největší podíl provozních nákladů u plazmových systémů
· elektrická energie, která je zanedbatelná u autogenu, u plazmy představuje malé výdaje a u laseru jsou již výdaje vyšš
· plyn představuje největší výdaj spojený s laserem vzhledem k vysokým průtokovým rychlostem, zejména při použití dusíku jako pomocného plynu
· náhradní díly – ty je třeba zvažovat zejména u laseru. Součásti jako jsou čočky a zrcadla se sice nevyměňují často, pokud ale potřeba výměny nastane, může to být velmi nákladná záležitost, a to z hlediska nákupních výdajů i prostojů při jejich výměně
Flexibilita
Poslední věc, kterou byste měli zvážit, je flexibilita těchto řezacích systémů.Výhodou může být schopnost řezání malých i velkých tlouštěk. Pokud je kov zkorodovaný nebo lakovaný, bude to problém pro laser. Naopak autogen i plazma si hladce poradí. Pokud požadujete značkování, plazma a laser umí řezat i značkovat, často se stejnými spotřebními díly, což dále šetří čas.
Který proces je nejlepší?
Doufáme, že odpověď „to záleží na okolnostech“ je pro vás již přijatelná, protože to skutečně závisí na specifických potřebách řezání. Laser se často používá při řezání tenkých desek (méně než 6 mm) a při potřebě malých tolerancí. Investiční a provozní náklady jsou vysoké. Autogen se používá hlavně pro řezání silné uhlíkové oceli (větší než 50 mm), bez požadavku na kvalitu řezu. Přestože má autogen nejnižší investiční a provozní náklady, náklady na součást jsou vyšší vzhledem k pomalým rychlostem řezání a nižší kvalitě, která často vyžaduje dokončovací práce. Plazma představuje kompromis s ohledem na investiční náklady, kvalitu řezu, produktivitu a provozní náklady. Vyznačuje se velkým rozmezím řezaných tlouštěk, materiálovou flexibilitou a nabízí nejvyšší rychlosti řezání.

www.hypertherm.com
 

U svého nového modelu akumulátorové, příklepové vrtačky typu GBH 36 V-L1 Professional Compact použila firma BOSCH špičkový polyamid Ultramid B3EG7, který vyrábí německý koncern BASF SE, Ludwigshafen.

Jde o tuhý, vysoce houževnatý plast, který je plněný skleněnými vlákny. Hmotnost příklepové vrtačky je 2,9 kg a má velmi nízkou hodnotu vibrací, která přispívá k minimalizaci únavy při práci.
V nejnovější verzi akumulátorové, příklepové vrtačky je její přední část velmi účelně oddělena od rukojeti vzadu. Spojovacím článkem je elastomerový vlnovec, který napomáhá účinně snižovat vibrace a nárazy na ruce uživatele.
Aby vrtačka mohla bez problémů dlouhodobě bez nároků na údržbu plnit bezpečně svoji funkci, byla při vývoji rozsáhle testována nejen na vibrační zkoušky, ale také vyšetřována pomocí RTG na tvorbu trhlin. Uplatňovány byly i simulační zkoušky plnění vstřikovací formy, stejně jako sledování smrštění polymeru při tuhnutí.
Popisovaná příklepová vrtačka od firmy BOSCH má také atestaci americké zkušebny UL (Underwriters Laboratories) a může být tedy prodávána i na americkém trhu.