Ať už Holmes a Watson nebo Batman a Robin: Tyto duety se doplňují svou
různými schopnostmi a charakterovými vlastnostmi, a proto jsou obzvlášť úspěšní a oblíbení. „Podobně je tomu i s oběma materiály, keramikou a ocelí, pro výrobu forem, jenže toto dynamické duo je stále spíše tajným tipem ve srovnání se svými populárními vzory!“, usmívá se Stephen Rapp, produktový manažer ve společnosti ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH. „A to bychom chtěli – BCE Special Ceramics GmbH, KRAMSKI GmbH a ZECHA – změnit v rámci společného projektu, protože vidíme potenciál, s nímž by výroba vstřikovacích forem a celý obor mohly těžit z většího využití keramiky!“
KRAMSKI GmbH – Vysoce technologické výrobky ze Zlatého města
KRAMSKI GmbH v Pforzheimu je globálním poskytovatelem řešení pro technologicky náročnou lisovací techniku a vstřikovací techniku s přibližně 700 zaměstnanci po celém světě. Společnost přispívá k ekonomické efektivnosti svých zákazníků tím, že se zaměřuje na preciznost a osobní poradenství. Neustálým vývojem produktů a nástrojové technologie čelí KRAMSKI s vysoce moderně vybavenou výrobou nástrojů výzvám zítřka.
Oblasti činnosti zahrnují mobilní průmysl, výkonovou elektroniku, medicínskou techniku, telekomunikace, energetiku a ekologickou techniku, stejně jako různé průmyslové aplikace. Jörg Carle, technický ředitel společnosti KRAMSKI GmbH: „Ročně vyrábíme přibližně tři miliardy dílů s nejvyšší přesností, z velké části konektory pro automobilový průmysl, ale také velmi malé, jemné díly pro sluchadla nebo glukometry a podobně v medicínské technice.“
Keramika není u KRAMSKI neznámý materiál, naopak. „Mimo jiné u vstřikovacích forem, kde mohou být například problémy s přilnavostí materiálu, se obracíme na keramické povlaky. Odtud si slibujeme, že při společných pokusech s BCE a ZECHA budeme moci dlouhodobě přímo využívat keramické vložky a tím si ušetřit proces povlakování,“ prozrazuje Jörg Carle.
Samozřejmě, opotřebení je také velkým tématem ve výrobě forem – zejména při použití skleněnými vlákny vyztužených plastů. „I když se u ocelí pohybujeme v oblasti > 54 HRC, dochází právě v oblasti vstřikovacích bodů často k obrovskému opotřebení. To vede k tomu, že na dílu vznikají otřepy, kterým je třeba se za každou cenu vyhnout, protože nakonec vedou k nadměrným údržbám výrobních prostředků. Pro 16násobný nástroj, který chceme v aktuálním projektu optimalizovat, plánujeme provést dutinu v keramice a tím provést zkoušky,“ vysvětluje Jörg Carle. A v tomto ohledu je odborník na keramiku, jako je BCE Special Ceramics GmbH, ideálním partnerem.
BCE, experti na technickou keramiku
Společnost BCE Special Ceramics GmbH sídlí v Mannheimu a specializuje se na výrobu technické keramiky. Vyrábějí se výhradně zákaznické, většinou velmi složité součásti z vysoce výkonných keramik — i v malých sériích. Společnost byla založena v roce 1986 Hermannem Bertschem, takže je na trhu úspěšná již téměř čtyři desetiletí a vyvinula se v solidní středně velkou firmu s přibližně 30 zaměstnanci. BCE disponuje moderními výrobními a měřicími technologiemi a od roku 2001 je certifikována podle aktuálně platné normy DIN ISO 9001:2015.
Zpracovávají se jak oxidové keramiky hliníkový oxid (Al2O3) a zirkonoxid (ZrO2), tak jejich směsné oxidy ATZ (Alumina Toughened Zirconia) a ZTA (Zirconia Toughened Alumina). Správný výběr materiálu s ohledem na specifickou aplikaci zákazníka a výrobní možnosti je zásadní součástí poradenství. „U nás se nevyrábí slepě podle zákaznického výkresu, ale zkoumáme, co by měl díl při použití u zákazníka umět a co musí, a především, jaké podmínky tam panují. V tomto směru se nejprve kontroluje geometrie z poptávky a hodnotí se, zda je vůbec smysluplné vyrábět komponent takto v keramice. Případně upravujeme geometrii se zákazníkem a nakonec navrhujeme vhodnou keramiku. Skupina materiálů ‚keramika‘ je stejně rozmanitá jako plasty nebo kovy. Jen my v BCE můžeme vybírat mezi přibližně 20 druhy keramiky nebo kvalitami,“ vysvětluje Torsten Prescher, aplikační technik ve společnosti BCE Special Ceramics GmbH. Kromě toho má společnost již více než 10 let ve vedení plnou keramickou kompetenci s celkem třemi diplomovanými materiálovými vědci, všichni z oborů keramiky nebo metalurgie.
MARLIN 3D Laser série – Zpracování ultratvrdých materiálů
Speciálně pro náročné aplikace při zpracování sinterované keramiky a tvrdokovu vyvinula společnost ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH MARLIN 3D. Díky nejmodernější laserové technologii jsou vysoce tvrdé řezné materiály jako PKD a CVD vybaveny dosud nerealizovatelnými geometriemi nástrojů. Vzhledem k využití laserů mohou být tyto geometrie navrženy ještě jemněji, přesněji a složitěji. Tím, že je geometrie extrémně přesně doladěna, dochází k vyšší efektivitě, což se odráží ve vynikajícím tvarování hran, přesných rozměrech a tvarech, stejně jako vynikající kvalitě povrchu dílu. Například torzní frézy o průměru 6 mm a se 42 břity lze realizovat v rámci série MARLIN 3D Laser a jsou pouze jedním příkladem téměř nekonečných možností, které laserová technologie nabízí.
„S našimi MARLIN 3D frézami se také pro keramický průmysl otevírají určité výhody: Při zpracování už nejsme omezeni pouze na broušení. Můžeme nyní díky frézování dosáhnout zrcadlově lesklých povrchů nebo jemných kontur v oblasti µm,“ říká Stephen Rapp. Zvlášť zajímavé na takovém projektu je, že vidíme nástroje v konkrétním aplikovaném případě a tím umožňujeme věci, které zákazníkovi přinášejí značné výhody – jako například delší životnost, ale také případně zkrácené cyklové časy díky rychlejšímu chlazení vstřikovacího nástroje.
„To, co jsem dosud viděl na frézách MARLIN 3D, je působivé a posouvá zpracování keramiky na novou úroveň. Vzhledem k tomu, že většina keramických materiálů není vodivá a nelze je tedy zpracovávat elektroerozí, je frézování ve slinovaném stavu obrovským pokrokem a otevírá nové trhy, jako jsou aplikace ve výrobě forem. Musíme přehodnotit naše myšlení, přejít od broušení s diamantovými kotouči k frézovací technologii s definovanými břity a zejména v oblasti řezných parametrů se musíme ještě více ponořit do problematiky – ale vkládám velké naděje do výkonu nástrojů MARLIN 3D od ZECHA,“ říká Torsten Prescher. Jörg Carle také vidí použití nástrojů ZECHA jako velkou výhodu: „Pokud budeme zpracovávat s nejvyšší kvalitou povrchu přesně na frézce, můžeme již při výrobě formových vložek ušetřit spoustu času a nakonec i peněz!“
Využít větší potenciál ve výrobě forem
Tři projektoví partneři jsou přesvědčeni: Výroba forem nabízí ještě mnohem více potenciálu, než by se dalo předpokládat pouze použitím ocelí. Cíleným použitím keramických prvků lze zvýšit životnost a procesní bezpečnost na novou úroveň, což vede k jasnému znalostnímu náskoku a zvýšené efektivitě. „Jsme zvědaví na vývoj tohoto projektu a jsme si jisti, že nám ukáže novou cestu, jak posunout moderní výrobu forem na další evoluční úroveň,“ vysvětlují partneři jednomyslně. A tak doufají, že na začátku roku 2025 úspěšně dokončí projekt a poté budou moci podrobně informovat o detailech a pokrocích. „Jakmile projekt dokončíme, samozřejmě se podělíme s veřejností o naše výsledky – jsme více než jen trochu hrdí na náš nápad a jeho realizaci,“ dává Stephen Rapp nadšený pohled do budoucnosti.
Kontakt:
