Tytuł: Świat Obrabiarek i Narzędzi
Ogólnopolskie Czasopismo Techniczne
GB: The World of Machine Tools & Tools
Częstotliwość: kwartalnik
Nakład: 2000-2500 egz.
Rok założenia: 2006

ISSN: 2353-5555

 

AMB 2024

Informacje prasowe

 

Ograniczenie emisji z pojazdu

2023-04-25

„Zmniejszenie masy to skuteczny sposób ograniczenia emisji, których źródłem jest pojazd” – to wniosek Międzynarodowej Rady na rzecz Czystego Transportu (ICCT) z raportu Fact Sheet: Europe. Na producentów samo-chodów wywierany jest nacisk, by ograniczali masę wytwarzanych przez siebie podzespołów. Mimo to ciężkie żeliwo i kuta stal nie tracą na popularności, i producenci muszą tworzyć takie projekty, w których masa tych „ciężkich” metali będzie wykorzystywana w sposób wydajny.

 

Ograniczenie emisji z pojazdu 

Frez CoroMill® MF80 obniża jednostkowy koszt wytworzenia przedmiotu podczas obróbki zgrubnej lub frezowania walcowo-czołowego

„Zmniejszenie masy to skuteczny sposób ograniczenia emisji, których źródłem jest pojazd” – to wniosek Międzynarodowej Rady na rzecz Czystego Transportu (ICCT) z raportu Fact Sheet: Europe. Na producentów samo-chodów wywierany jest nacisk, by ograniczali masę wytwarzanych przez siebie podzespołów. Mimo to ciężkie żeliwo i kuta stal nie tracą na popularności, i producenci muszą tworzyć takie projekty, w których masa tych „ciężkich” metali będzie wykorzystywana w sposób wydajny. W artykule Sangram Dash, menedżer ds. zastosowania produktów z kategorii frezowanie na płytki wymienne w firmie Sandvik Coromant, wyjaśnia, dlaczego rozwiązaniem jest frezowanie walcowo-czołowei frezowanie czołowe z większą precyzją i mniejszymi oporami skrawania.


 Frez CoroMill® MF80 firmy Sandvik Coromant jest przeznaczony do frezowania materiałów z grup ISO K i ISO P w branży samochodowej.

Oprócz wyników uzyskanych przez ICCT, w raporcie opublikowanym przez agencję McKinsey & Company Lightweight, heavy impact zawarto drobiazgowe wyliczenia dowodzące, że lżejsze pojazdy emitują mniej CO2:  „Lekkie rozwiązania mogą do pewnego stopnia ograniczyć emisje CO2 (o około 0,08 g CO2 na każdy zaoszczędzony kilogram).” Ponadto raport stwierdza: „Zmniejszenie przez producenta masy pojazdu o 100 kg umożliwia zaoszczędzenie około 8,5 g CO2 na 100 km”.

Reagując na powyższe wyniki badań, producenci samochodów przechodzą do „wagi lekkiej”, co wiąże się z konstruowaniem samochodów osobowych i ciężarowych o mniejszej masie, sprzyjającej uzyskaniu większej wydajności wykorzystania paliwa i ułatwiającej obsługę pojazdu. W osiągnięciu tego celu mogą rzecz jasna przydać się lżejsze metale, takie jak aluminium i magnez. Ale przejście do wagi lekkiej to nie tylko wybór materiału, który mniej waży, tym bardziej, że cięższe materiały, takie jak stale kute, stopy chromowo-kobaltowe, Inconel lub żeliwa szare i sferoidalne (NCI) są nadal powszechnie stosowane do produkcji pojazdów. 

Dlatego producenci muszą raczej tworzyć takie projekty, które uczynią z tych „ciężkich” metali wydajną masowo i wytrzymałą alternatywę dla materiałów lżejszych. Oznacza to wytwarzanie bardziej złożonych przedmiotów o ażurowej strukturze, na podstawie skomplikowanych projektów, co nie jest łatwe, gdyż materiały z grupy ISO K są trudniej skra-walne. Ponadto wszystkie rodzaje żeliwa zawierają węglik krzemu (SiC), który ma bardzo silne właściwości ścierne. Kolejnym wyzwaniem dla producentów jest to, że muszą wytwarzać bardziej złożone podzespoły najwyższej jakości, przy wysokiej produktywności i niskim koszcie jednostkowym.

Gdy zachodzi potrzeba wytwarzania różnorodnych przedmiotów oraz szybkiego usuwania znacznej ilości materiału z przedmiotu obrabianego, najlepszym podejściem jest stosowanie frezowania walcowo-czołowego. Ta podstawowa, a mimo to uniwersalna technika frezarska zapewnia mniejsze opory skrawania, co z kolei ogranicza do minimum wpływ na obrabiarkę i umożliwia uzyskanie pożądanego kształtu podzespołu. Podczas frezowania walcowo-czołowego narzędzie tworzy jednocześnie płaszczyznę i powierzchnię występu. 

Dla uzyskania tego rezultatu konieczne jest stosowanie kąta prostego w celu uniknięcia niepożądanych przesunięć między frezem i przedmiotem obrabianym. Zdecydowanie zalecany jest kąt 90 stopni, ale możliwe są również inne kąty w zależności od zastosowania. 

„Lekki dotyk”

Na rynku dostępnych jest wiele płytek przeznaczonych do frezowania walcowo-czołowego pod kątem przystawienia zbliżonym do 90 stopni. Zasadniczo płytki te mają osiem krawędzi – po cztery z przodu i z tyłu, by jednocześnie obrabiać występ i powierzchnię – lub w niektórych przypadkach sześć. Mimo to firma Sandvik Coromant uznała, że na rynku jest miejsce na nową koncepcję frezowania walcowo-czołowego, która przyniesie producentom korzyści ekonomiczne wynikające z takich zalet, jak większa produktywność i trwałość narzędzia.

W odpowiedzi na te wyzwania firma Sandvik Coromant stworzyła rodzinę płytek frezarskich CoroMill® MF80. Płytki te, przeznaczone do frezowania materiałów z grup ISO K i ISO P w przemyśle samochodowym, mają osiem krawędzi skrawających, ochronę przed wiórami oraz zoptymalizowaną mikrogeometrię. W szczególności narzędzia te idealnie sprawdzają się w obróbce przedmiotów o cienkich ściankach i w konfiguracjach o ograniczonej stabilności. Nachylenie krawędzi skrawającej zapewnia płynny przebieg i małe opory skrawania. To zapewnia większą niezawodność i płynne odprowadzanie wiórów, podobnie jak ostrze wiper, które gwarantuje doskonale gładkie powierzchnie.

Frez CoroMill® MF80 nie jest całkowicie nowy, lecz jest oparty na platformie technologicznej podobnej do istniejącej rodziny CoroMill® 345 Sandvik Coromant. Ta nowa koncepcja frezarska oferuje korpus frezu lżejszy o 40% z ochroną w postaci płytki podporowej oraz dużą gęstość ostrzy, aby umożliwiać bezpieczną i stabilną obróbkę, nawet w narażonych na drgania zastosowaniach na długich wysięgach. 

Podczas frezowania walcowo-czołowego i czołowego zasadniczo preferowane są narzędzia skrawające z kątem przystawienia wynoszącym 90 stopni, ponieważ generują one mniejsze opory promieniowe skrawania oraz – co istotne – ograniczają rozpraszanie się energii skrawania. Jest to doskonałe rozwiązanie zwłaszcza do obróbki przedmiotów cienkościennych lub o ażurowej konstrukcji. W rzeczywistości frez CoroMill® MF80 umożliwia osiągnięcie kąta przystawienia 89,5 stopni, dzięki czemu frez wieloostrzowy może znajdować się podczas obróbki jeszcze bliżej mocowania.

Kąt zbliżony do 90 stopni zmniejsza również osiowe opory skrawania, co usprawnia frezowanie słabo zamocowanych przedmiotów o cienkich ściankach, bez drgań i drgań samowzbudnych. Kluczowe zalety to większa precyzja i większy stopień wykorzystania obrabiarki, lecz także wzrost trwałości narzędzia i spadek liczby złomowanych przedmiotów. 

Przyjrzyjmy się wydajności frezu CoroMill® MF80 podczas obróbki materiałów z grup ISO K i ISO P.

Testy wydajności 

W jednym przypadku frez CoroMill® MF80 rywalizował z frezem z oferty konkurencji w dziedzinie zgrubnego frezowania walcowo-czołowego w ramach produkcji podzespołów pomp i zaworów ze stali węglowej ISO P (DIN 1.0619). Obydwa frezy pracowały z identycznymi parametrami skrawania: n wynoszącym 500 obr./min, vc wynoszącym 125 m/mm, ae wynoszącym 15/50 mm oraz ap wynoszącym 5 mm i fz wynoszącym 0,15 mm. Jedyny wyjątek stanowił parametr vf. Konkurencyjny frez pracował z prędkością 375 mm/min, a CoroMill® MF80 – z prędkością 600 mm/min.

W rezultacie frez CoroMill® MF80 umożliwił wzrost produktywności o 60%. Za pomocą konkurencyjnego frezu udało się wykonać dziewięć przedmiotów, a za pomocą CoroMill® MF80 – 15. Co do trwałości narzędzia: po upływie czasu obróbki wynoszącego 40 minut na frezie CoroMill® MF80 widoczne były jedynie wykruszenia i wzrost trwałości wyniósł 67%. Kluczową zaletą z punktu widzenia klienta była zastosowana we frezie zabezpieczająca płytka podporowa i duża liczba krawędzi płytki, co może zmniejszyć jednostkowy koszt przedmiotu w obróbce zgrubnej lub podczas frezowania walcowo-czołowego.

Podczas innego testu zastosowano frez CoroMill® MF80 oraz płytkę z konkurencyjnego asortymentu do obróbki przedmiotu z grupy ISO K. Frezów użyto do produkcji nośników i wsporników z przedmiotu wykonanego z odlewu z żeliwa sferoidalnego (SG) (GJS400/K3.1.C.UT). Także w tym wypadku obydwa narzędzia pracowały z takimi samymi parametrami skrawania, w tym promieniową głębokością skrawania wynoszącą 20-80 mm (ae) oraz osiową głębokością skrawania wynoszącą 2-3 mm (ap). Prędkość wrzeciona (n) każdego z frezów wynosiła 1000 obrotów na minutę (obr./min), prędkość skrawania (vc) – 250 metrów na minutę (m/min), a posuw (vf) – 1200 milimetrów na minutę (mm/min). Niewielka różnica dotyczyła posuwu na ostrze (fz): 0,24 mm w przypadku frezu konkurencyjnego oraz 0,3 mm w przypadku CoroMill® MF80.

W rezultacie zastosowanie frezu Sandvik Coromant umożliwiło klientowi osiągnięcie wzrostu o 54%. Zanim pojawiły się oznaki zużycia, frez konkurencyjny dokonał obróbki 10 przedmiotów w ciągu 55 minut, natomiast CoroMill® MF80 pracował przez 82 minuty i wykonał w tym czasie 15 przedmiotów. 

Frez CoroMill® MF80 może przynieść ogromne korzyści producentom zmniejszającym wagę podzespołów, dzięki swojej większej trwałości i produktywności obróbki cięższych materiałów, np. z grupy ISO K, NCI, Inconelu lub żeliw szarych, stali kutych i stopów chromowo-kobaltowych. Zalety te mogą się również okazać kluczowe, gdyż umożliwią produkcję pojazdów spełniających surowe przepisy dotyczące emisji CO2 przy jednoczesnym utrzymaniu kosztów jednostkowych przedmiotu, co potwierdzi wniosek z raportu ICCT: „Zmniejszenie masy to skuteczny sposób ograniczenia emisji, których źródłem jest pojazd”.

Aby dowiedzieć się więcej o frezie CoroMill® MF80 firmy Sandvik Coromant przeznaczonym do frezowania materiałów z grup ISO K i ISO P, odwiedź witrynę internetową

 

Źródło: Sandvik Coromant

 
Archiwum:         


 
Strona wykorzystuje cookie w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszej oferty do potrzeb użytkowników. Korzystając ze strony zgadzasz się na ich zapisywanie w pamięci urządzenia zgodnie z ustawieniami przeglądarki. Więcej informacji znajdziesz w naszej polityce prywatności.