"Der er intet effektivt ved innovation", skulle den britisk-amerikanske forfatter og inspirerende foredragsholder Simon Sinek en gang have sagt. Men har han ret? Det er op til producenterne at være innovative og holde trit med forandringerne, især på området e-mobilitet. Her forklarer Robert Smith, Offer Manager inden for området Hole Making & Composites i SRT-divisionen (solide runde værktøjer) hos værktøjsspecialisten Sandvik Coromant, hvordan producenter kan – og skal – skabe effektiv innovation med avancerede solide hårdmetalbor. 

DFM (Design For Manufacturability) er blevet stadig vigtigere for producenter inden for flere sektorer – herunder bilindustrien, aerospace og generel maskinteknik. DFM betyder, at man designer og udvikler produkter, der er nemmere at fremstille mere effektivt og omkostningseffektivt. For Sandvik Coromants kunder betyder det normalt, at de opnår et fordelagtigt omkostningsniveau pr. komponent ved bearbejdning af komponenter eller pr. hul ved boring og gevindskæring. Hvert af disse mål kræver meget pålidelige skærende værktøjer, for at sikre en høj produktivitet. 

DFM-konceptet er desuden under udvikling på grund af den stadig mere globaliserede forsyningskæde og stigende efterspørgsel efter kundetilpassede produkter. E-mobilitet vil også til at påvirke DFM. Komponenter til el- og hybridbiler varierer mere fra producent til producent end tilsvarende komponenter til biler med forbrændingsmotorer (ICE), og de bliver i stigende grad fremstillet af seje materialer som lavtlegeret stål, Inconel and aluminium. Mens e-mobilitet stadig ligger mange år ude i fremtiden inden for aerospace-sektoren, så har denne trend nu gjort sit indtog i bilindustrien – og producenterne skal følge med udviklingen, ellers risikerer de at blive efterladt på perronen.

Men hvordan kan avancerede værktøjsløsninger gøre en forskel for DFM? Svarene kan findes i fremstillingsfaserne fra CAD-design til endelig komponent. CAD-til-komponent kan omfatte tre faser i produktionen. Først kommer CAD-til-spindel-fasen, hvor CAD- og CAM-modeller, herunder også simulationer med digitale tvillinger, bruges til at forberede selve bearbejdningen og til at sikre, at både værktøj, emne og bearbejdningsparametre er optimeret. 

Dernæst kommer spindelfasen, eller den faktiske bearbejdning. Her kan vi se på værktøjets bearbejdningsydelse i forhold til emnet og dets effekt på omkostningerne pr. komponent, omkostningerne pr. hul og – i sidste ende – vores kunders bundlinje. Den tredje og sidste fase er slutkomponentfasen, hvor kvalitet og finish af slutkomponenten vurderes. Uanset om det er til bilindustrien, aerospace-sektoren eller generel maskinteknik, er finish og egenskaber som hullernes overfladeintegritet af afgørende betydning. Bedre hulkvalitet forebygger komponentfejl – og afhænger i høj grad af de produktionsprocesser, der bruges til bearbejdning eller sletbearbejdning af hullerne.

Borets design er især afgørende for at producere huller af bedre kvalitet. Det er grunden til, at skærkantgeometrierne på bor hele tiden videreudvikles, da det er vigtigt at opfylde de højeste standarder for produktion og komponentkvalitet. Brugen af køling er også vigtig for at reducere varmeudviklingen i værktøjet. Det er her, Sandvik Coromants specialister kan spille en væsentlig rolle ved at hjælpe deres kunder. 

Let at fremstille

Sandvik Coromant arbejder tæt sammen med kunden for at indsamle alle de relevante oplysninger om deres bearbejdningsprojekt og for at finde ud af, hvad der kræves. Lad os sige, at kunden skal udføre en kontinuerlig boreoperation i et emne af 316L rustfrit stål – et materiale der, som det fremgår af en undersøgelse offentliggjort af ARPN (Asian Research Publishing Network) i Journal of Engineering & Applied Sciences, har vist sig at fremkalde "hurtigt og livsfarligt slid" på de skærende værktøjer, og det har en stor påvirkning på værktøjslevetiden. 

I denne fase af kundens bearbejdningsproces, den tidligere nævnte CAD-til-spindel-fase, kan vores specialister undersøge og foretage reverse engineering af kundens processer, inklusive brugen af CAD- og CAM-modeller. På den måde kan Sandvik Coromant udvikle en værktøjsprototype om morgenen og have den klar til test i forsknings- og udviklingsafdelingen om eftermiddagen. Før digitaliseringen gjorde sit indtog, ville denne proces have krævet, at tegningerne blev sendt frem og tilbage, og det kunne tage op til seks uger. I dag har muligheden for at levere værktøjsprototyper samme dag har været en gamechanger for Sandvik Coromant. 

Længere værktøjslevetid 

Sandvik Coromant tilbyder en række produkter, inklusiv e-mobility, der hjælper deres kunder med at fremstille deres komponenter. Det omfatter det solide hårdmetalbor CoroDrill® 860, der er designet til hurtig og problemfri boring, og som maksimerer produktiviteten med en høj metalbearbejdningseffektivitet. Dette værktøj fås med flere geometrier, inklusive 860-MM til langspånede rustfrie stålmaterialer, som f.eks. austenitisk, superaustenitisk, ferritisk og duplex rustfrit stål. 

Og der er også CoroDrill® 860-GM, der har vist sig nyttig i bilindustrien til boring i motorblokke, huse, flanger og manifolde. Dette bor er også velegnet til applikationer uden for bilbranchen og generel maskinteknik, hvor hulkvaliteten er afgørende – f.eks. i aerospace-industrien, olie- og gasbranchen, kernekraftværker og i anlæg til vedvarende energi.

860-GM har opnået imponerende resultater, bl.a. for en bilproducent i Korea. Opgaven hos Sandvik Coromants kunde var at bore gennemgående huller i deres batchproduktion af konnektorer til gearkasser til bilindustrien. Målet var at bore otte gennemgående huller med en diameter på 8,2 mm (0.32") i hver komponent med en dybde på 10 mm (0,39"). Den eksisterende løsning producerede 200 komponenter, 1.600 huller i alt, med en skærehastighed (Vc) på 80 m/min. (3.102 o/min.) og en tilspænding (Vf) på 381 mm/min. Til sammenligning producerede CoroDrill® 860-GM hele 2.300 komponenter (18.400 huller) med en Vc på 100 m/min. (3.878 o/min.) og en Vf på 814 mm/min. 

Samlet set gav CoroDrill® 860-GM en stor forbedring af værktøjslevetiden på 1.150 %. Dette resultat blev opnået samtidig med en produktivitetsforøgelse, der hjalp med at reducere kundens omkostninger pr. komponent markant. Der fortælles om tilsvarende imponerende resultater hos andre af Sandvik Coromants kunder i bilindustrien overalt i verden.

Lige så vigtig som boring af glatte huller er gevindskæring, den proces der skaber et gevind nede i hullet. Til dette formål tilbyder Sandvik Coromant CoroTap® 100, 200, 300 og 400, der hver især er optimeret til forskellige applikationer. For at tage et par eksempler: CoroTap® 100 er en serie gevindtapper med lige spånkanal, der er optimeret til kortspånede ISO K-, ISO N- og ISO H-materialer. CoroTap® 400 er en spånfri formende højhastighedsgevindtap, der er velegnet til både gennemgående huller og bundhuller i stål, rustfrit stål og aluminium. Kundens valg afhænger af, hvad der er bedst til deres applikation. 

Sandvik Coromant udvider nu denne serie med CoroTap® 100-N og CoroTap® 400-N. Disse gevindtapper er designet til at hjælpe kunderne med gevindskæring i aluminium, og den opgave bliver stadig mere vigtig i produktionsprocesserne.

Ind til videre viser Sandvik Coromants skærende værktøjers performance, hvordan værktøjer, der er designet til at understøtte boring og gevindskæring i flere forskellige materialer, vil være afgørende for producenter, der skal fremstille lettere, mindre og flere forskelligartede komponenter. Det bliver således ikke kun nemmere og mere omkostningseffektivt for producenterne at konstruere og udvikle disse komponenter, de kan samtidig sikre, at DFM stadig er højt prioriteret gennem hele produktionen – og de kan være innovative med høj effektivitet. 

Du kan få mere at vide om solide hårdmetalbor til hurtig og problemfri boring på Sandvik Coromants hjemmeside.