V lednu 2025 Světové ekonomické fórum informovalo, že vybrané výrobní závody jeho Global Lighthouse Network dosahují pozoruhodného zvýšení produktivity o 70 procent – při současném snížení nákladů na energii a doby uvedení na trh o 40 procent. Jak však lze dosáhnout takové efektivity, aniž by se náklady zvyšovaly? James Thorpe, globální produktový manažer pro vrtání a zpracování kompozitů ve společnosti Sandvik Coromant, ukazuje, jak nové vrtací nástroje mohou optimalizovat výrobu při aplikacích s vícemi materiály.
Představitelé výrobních závodů Lighthouse Network, ale i výrobní společnosti po celém světě čelí výzvě vyrábět stále více komponentů z různých materiálů: od tvrzených ocelí přes kompozity až po měkčí kovy a plasty. Přitom je vyžadována nekompromisní přesnost a efektivita. K dosažení tohoto cíle a zjednodušení procesů na stále více konkurenčním trhu jsou potřeba nástroje, které umí více než konvenční vrtání.
Překonávání obtíží
Vrtání je základní, ale technicky náročný výrobní proces. Jednou z největších výzev je rozmanitost materiálů. Často se zpracovávají materiály s velmi odlišnými vlastnostmi: od houževnatých, tvrzených ocelí po lehké, ale tažné kovy. A každý materiál má své zvláštnosti: Tvrzené oceli mohou vést k nadměrnému opotřebení nástrojů, zatímco měkčí kovy se snadněji deformují.
Vývoj tepla a opotřebení nástrojů jsou kritické faktory. Vysoké řezné rychlosti, dlouhé zpracovatelské cykly a náročné kombinace materiálů vytvářejí nadměrné teplo. To nejen urychluje opotřebení nástrojů, ale také ovlivňuje přesnost zpracování a může vést k povrchovým vadám a odchylkám rozměrů.
Efektivní řízení tepla jak při návrhu nástrojů, tak při zpracovatelských strategiích je proto rozhodující pro životnost nástrojů a kvalitu komponentů.
Dalším problémem je odvod třísek: Při hlubokém vrtání nebo aplikacích s vysokým posuvem může nedostatečný odvod třísek vést k ucpání, zvýšenému vývoji tepla a dokonce k selhání nástroje. Vrtací drážky musí být proto navrženy tak, aby umožnily plynulý a rovnoměrný odvod třísek, aby se předešlo přerušením a zajistily stabilní zpracovatelské podmínky.
Také stabilita procesu je důležitá. Přesné umístění a rovnost vrtání jsou rozhodujícími faktory při precizní výrobě vysoce kvalitních komponentů pro letecký a automobilový průmysl. I malé odchylky mohou ovlivnit funkci konečného produktu a vést k nákladným opravám nebo odpadu. K zajištění potřebné stability jsou nezbytné robustní geometrie nástrojů a optimalizované zpracovatelské parametry.
Pro všechny materiály pouze jeden vrták
Aby se zvýšila produktivita a zároveň se pracovalo ekonomicky, potřebujeme vrtáky, které jsou univerzálně použitelné a mohou zpracovávat více materiálů bez časté výměny nástrojů. Nové technologie povlakování a návrhy nástrojů dnes umožňují, aby vícemateriálové vrtáky dosahovaly dobrých výkonů bez ztráty kvality. To šetří náklady a podporuje udržitelné procesy.
Příkladem je CoroDrill Dura 462, který byl speciálně vyvinut pro vysoké výkonové vrtání v různých materiálech. Se svým jemnozrnným karbidovým substrátem nabízí vysokou odolnost proti opotřebení a spolehlivost. Kontrolovaná mikrostruktura zajišťuje konstantní výsledky i při náročných materiálech, jako jsou tvrdé kovy nebo duktilní slitiny. To činí CoroDrill Dura 462 nástrojem pro výrobní společnosti, které očekávají stálou přesnost bez ohledu na složení materiálu svých komponentů.
Geometrie CoroDrill Dura 462 je navržena pro univerzálnost. Speciální tvar špičky výrazně snižuje řezné síly a zlepšuje přesnost umístění, zejména při aplikacích s těsnými tolerancemi. Úhel uvolnění zvyšuje pevnost špičky, zatímco jednosměrné provedení snižuje vývoj tepla. To zvyšuje stabilitu a optimalizuje celkový výkon.
Ještě výkonnější se vrták stává díky patentovanému PVD povlaku Zertivo® 2.0. V kombinaci s jemnozrnným karbidovým substrátem nabízí vynikající odolnost proti opotřebení a umožňuje vysokorychlostní vrtání při stále vysoké stabilitě procesu.
Praktické testy dokazují konkurenční výhody nástroje. U jednoho zákazníka se s CoroDrill Dura 462 podařilo zvýšit produktivitu o 110 procent a prodloužit životnost nástroje o 36 procent. V jiném případě byla dosažena zvýšení produktivity o 85 procent – při více než dvojnásobné životnosti ve srovnání s cenově výhodným konkurenčním produktem.
Závěr
Zatímco „majáky“ Světového ekonomického fóra ukazují cestu k efektivnější výrobě, společnosti potřebují správné nástroje, aby zvládly složitost vícemi materiálové výroby. Vzhledem k rostoucímu tlaku na zavádění udržitelných a nákladově efektivních výrobních procesů jsou v popředí menší odpad, delší životnost nástrojů a nižší spotřeba energie. Vyvážení mezi ekonomickými a ekologickými cíli zvyšuje poptávku po vrtacích nástrojích, které přinášejí lepší výsledky a zároveň snižují náklady na kus. Skutečného průlomu v produktivitě a udržitelného úspěchu dosáhne ten, kdo také sáhne po univerzálních řešeních, která ovládají rozmanitost materiálů, řízení tepla a stabilitu procesů.
Kontakt:
