Jak se evropským výrobním společnostem daří prosadit se v globální konkurenci? Zvlášť účinným prostředkem je neustálý vývoj a aplikace inovativních technologií. Když tyto technologie navíc získají označení „high-tech“, je pro ostatní výrobce ještě obtížnější je kopírovat. Tento náskok je třeba si vypracovat a udržet – pak bude konkurenceschopnost zajištěna. Průmysloví poskytovatelé a výzkumné instituce ukazují, jak na to. Tyto a mnohem více inovativních posilovačů lze nalézt na EMO Hannover 2025.
Od přesných nástrojů přes vysoce technologické obráběcí stroje až po integraci simulačních analýz: Oblast je rozmanitá, aby se získaly konkurenční výhody, jak ukazují následující příklady z praxe. Během čtyř let vývoje k vysoce technologickému ostří.
Skutečné technologické pokroky se často projevují ve zdokonalování již osvědčených produktů směrem k dokonalosti. Příkladem může být jedna z největších výzev při vnitřním obrábění – v závislosti na materiálu – dlouhé třísky. Ovinují se kolem nástroje, ucpávají otvory nebo v nejhorším případě vedou k zlomení nástroje. Zde může pomoci geometrie třísky. Ta řídí a tvaruje třísku a přivádí ji k zlomení. Dosud byly používány speciálně laserované nebo broušené geometrie třísky, spojené s odpovídajícími náklady na řeznou destičku. Společnost Paul Horn GmbH z Tübingenu nyní vyvinula univerzální výstružník s 'sinterovanou' geometrií třísky. Díky vynikající kontrole třísky při použití nabízí vysokou procesní bezpečnost. Geometrie se dá univerzálně použít pro různé skupiny materiálů a je vhodná pro vnitřní, rovné, kopírovací a zpětné soustružení. Ředitel Markus Horn zná technické a ekonomické výzvy v oblasti obrábění a je proto nadšený: „Posouváme hranice s technologií. Tento přesný nástroj využívá dnešní technologie a může být vyráběn pouze chytrými hlavami. Bylo zapotřebí přibližně čtyř let vývoje s řadou úkolů jak v procesu, tak v materiálech. Nakonec se nám podařilo ekonomicky vyřešit problémy s dlouhými třískami při vnitřním obrábění malých průměrů otvorů.“
Kromě geometrie optimalizoval Horn také polotovar řezné destičky pomocí vyšší tuhosti a ještě stabilnější oblasti břitu. Kromě toho byla přepracována dodávka chlazení. Široké využití řezných destiček se odráží také v hospodárnosti: Náklady na nový nástroj jsou v podobném rozmezí jako u standardních řezných destiček bez geometrie. „Tento vývoj ukazuje, jak se lze díky technologii odlišit v celosvětové konkurenci jak technicky, tak ekonomicky i cenově,“ uzavírá Matthias Rommel, rovněž jednatel společnosti Horn.
„EMO 2025 je pro Horn ideální platformou, aby mezinárodním specialistům na výrobu osobně představili naše inovace.“
Výkonný strojní stůl – Kompletní zpracování pro zvlášť vysoké nároky
Pro firmy zabývající se obráběním je stále důležitější vyrábět součásti v jedné upínce. Odpovídajícím způsobem jsou poptávány výkonné pětiosé stroje, které efektivně zvládají různé soustružnické úkoly stejně jako frézovací práce. Trend, který podle Dr. Manuela Gersta – vedoucího vývoje ve společnosti Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH v Nürtingenu – získává mezinárodní význam: „Podíl soustružení na našich odpovídajícím způsobem vybavených obráběcích centrech již dnes činí přibližně 30 % a v budoucnu by měl být kolem 40 %.“ Důvod dostatečný k tomu, aby se klíčový základ pro takové soustružnické práce posunul na zcela novou úroveň. S technologií Mill-Turn-Enforced se inženýrům z Nürtingenu podařilo vyvinout přímo poháněný stůl stroje, který vykazuje výjimečné výkonové parametry a v budoucnu by měl být použit ve všech pětiosých strojích jižní Německa. V jednom obráběcím centru Heller (BAZ) je již úspěšně nasazen od podzimu 2024. Včas k EMO 2025 bude na trhu k dispozici další pětiosý stroj včetně stolu stroje.
Co však znamenají „výjimečné výkonnostní údaje“? Největší výzvou je dosáhnout stejně vysokých točivých momentů a otáček. „To se nám přesně podařilo,“ říká Gerst a prezentuje čísla: „S novým stolem dosahujeme až 1.250 Newtonmetrů a až 1.140 otáček za minutu. Tím jsme zhruba o 20 procent nad tím, co je na trhu obvyklé. Výrobní podniky tak dosahují obrovských rychlostí obrábění.“ Inženýři z Nürtingenu na tom pracovali na mnoha detailech.
Zvlášť důležité: Aby se teplo udrželo pod kontrolou, používá se speciálně optimalizovaný točivý motor, který produkuje pouze minimální množství tepla. Totéž platí pro ložisko. Celkově bylo řízení tepla v stole nejdůležitějším faktorem úspěchu. Pro jistotu navíc software neustále vypočítává relevantní provozní stavy, aby v extrémním případě včas varoval před přetížením.
Zpracování i složitých součástí pouze v jednom upnutí
Včasně se strojírenská továrna Berthold Hermle AG z Gosheimu rozhodla znovu vystavovat na EMO 2025. Bude prezentováno několik 5-osých obráběcích center s automatizačními řešeními, stejně jako 5-osé BAZ ve variantě Mill/Turn. Na této Mill/Turn stroji bude obrobek frézován, soustružen, vrtán, broušen, lisován, odhrotován, vyhlazován, zmenšován a měřen – to znamená: zde jsou spojeny 13 vysoce produktivních procesů pro kompletní obrábění složitých dílů v jedné upínce v jediném dílu. Uživatel si může nechat ukázat pro něj relevantní technologie a integrovat je do svých obráběcích strategií.
„Samozřejmě, že se u všech prezentovaných produktů jedná o dvě dominantní témata veletrhu, a to automatizaci a digitalizaci,“ říká marketingový ředitel Udo Hipp s pohledem do budoucnosti. Právě automatizace obráběcích center, ve které si Hermle s vlastní dceřinou společností vybudovala jméno na trhu již více než 20 let, je s ohledem na akutní nedostatek kvalifikovaných pracovníků neustále rostoucím trhem. Ať už se jedná o výměníky palet, manipulační systémy nebo „královskou třídu“ adaptovaných robotických systémů: Výrobce obráběcích strojů Hermle je k dispozici jak poradensky, tak i s podporou procesů. „Očekáváme od EMO, že splní svůj titul jako světová vedoucí výstava,“ dodává Udo Hipp, „a přiláká řadu mezinárodních zájemců, kterým můžeme ukázat technologie ‚Vyrobeno v Německu‘.
Hermle nabízí vysoce přesná 3-, 4- a 5-osá obráběcí centra plus komplexní automatizaci a digitalizaci pro nasazení ‚24 hodin denně‘ – a tím také splňuje stále nové technologie obrábění. Na EMO 2025 ukážeme naši vysokou kompetenci v frézování, vrtání a soustružení.
Výzkum spojuje high-tech a blízkost praxi
Prof. Dirk Biermann, vedoucí institutu na Technické univerzitě v Dortmundu, potvrzuje obrovský význam být technologicky vždy aktuální: ‚Na Institutu pro obráběcí technologie ISF se již více než 50 let zkoumá všechna relevantní témata obrábění. Kromě základního výzkumu se zpracovávají procesně technologické a průmyslově zaměřené výzkumné projekty.‘ Následující tři příklady ilustrují rozmanitost:
Vysoké teploty nástrojů při obrábění urychlují opotřebení a zkracují životnost nástrojů. Znalost teplot může jak zvýšit porozumění procesu, tak přispět k validaci simulací třískového obrábění. ‚Proto jsme na ISF vyvinuli inovativní metodu, která umožňuje operando zjištění teplot řezné plochy – tedy za provozních podmínek,‘ uvádí vedoucí institutu (Foto 05 -A). ‚Další projekt se týká vnitřního soustružení, které je zejména u menších otvorů kvůli přesahu nástrojů realizovatelné pouze v malé hloubce obrábění. Proto jsme vyvinuli novou nástrojovou soustavu, která umožňuje vnitřní konturování i v dlouhých hlubokých vrtech.‘ Tento systém je integrován jako dodatečná osa do obráběcího stroje a disponuje nástrojovou hlavou s vedením po liště a zabraňující vibracím (Foto 05 -B).
‚Dále může simulacemi podložená prognóza procesního chování přispět k nastavení optimalizovaných procesních konfigurací v rané fázi hodnotového řetězce,‘ uzavírá Biermann. ‚V rámci výzkumného projektu ‚ClusterSim‘ se – společně s projektovým partnerem AG Virtual Machining z TU Dortmund – vyvíjejí a aplikují metody strojového učení, aby bylo možné provádět daty podložené předpovědi pro jednotlivé segmenty složitých obráběcích procesů (Foto 05 -C).‘ Dortmunder institut se jako člen Vědecké společnosti pro výrobní technologie společně s dalšími WGP instituty zúčastní na společné expozici ‚Udržitelnost‘ na EMO Hannover.
‚EMO Hannover 2025 je jedinečná platforma pro výměnu informací o těchto a mnoha dalších aktuálních vývojích na odborné úrovni,‘ zdůrazňuje profesor WGP.
Kontakt:
