Obrábění hliníku získává zejména v automobilovém průmyslu na významu. Díky své nízké hmotnosti je hliník ideální pro snížení hmotnosti a tím i spotřeby paliva vozidel. Velká rozmanitost hliníkových slitin, které je třeba zpracovat, a jejich různé vlastnosti, dané specifickým obsahem křemíku, představují velkou výzvu pro výrobce nástrojů.
Zejména v elektromobilitě nabízí hliník obrovský potenciál. Používá se především při výrobě bateriových modulů, statorů a dalších lehkých strukturálních komponentů. Díky nízké hmotnosti ve srovnání s ocelí a jinými materiály je velmi dobře vhodný pro výrazné snížení hmotnosti vozidla, což má pozitivní vliv na dojezd. Hliník však není jen hliník. V průmyslu se většinou používají hliníkové slitiny s mědí, hořčíkem a hlavním legujícím prvkem křemíkem (Si). Křemík zajišťuje velmi dobré odlévací vlastnosti a je proto důležitou součástí slitin. Slitiny se v různých vlastnostech výrazně liší, zejména díky různému obsahu křemíku. To má důsledky pro obrábění.
Výzvy při obrábění hliníku
Zpracování hliníku vyžaduje vzhledem k jeho materiálovým vlastnostem specializované nástroje. Například eutektické slitiny (> 17 procent obsahu křemíku) potřebují extrémně robustní povlaky, zatímco slitiny s nízkým obsahem křemíku často způsobují problémy s dlouhými třískami, které mohou vést k ucpání třísek.
Eutektické slitiny s více než 17 procenty obsahu křemíku jsou dobře vhodné pro odolné a teplotně namáhané odlitky, zejména v motorovém průmyslu. Používají se proto převážně k výrobě pístů, klikových skříní a válcových hlav. V tavenině se nejprve zpevňují křemíkové krystaly, dokud se následně nezpevní zbytek taveniny. Tvrdý a křehký křemík způsobuje při následném obrábění zvýšené opotřebení nástrojů. Proto lze použít pouze speciálně potažené nástroje z tvrdokovu nebo dokonce diamantové nástroje. Pomocí specifického designu drážek a optimalizovaného povlaku lze opotřebení minimalizovat. Tím se vyhýbá prostojům a kvalita obrábění zůstává konstantně vysoká.
Méně náročné, ale přesto stresující pro nástroje, jsou materiály jako hliníková slitina GD-AlSi9Cu3, s 9 procenty obsahu křemíku, která se například používá pro skříně převodovek. Zde je zvlášť důležité optimalizovat doby stání a cyklický čas. Díky výhodné kombinaci speciální geometrie nástroje, povlaku a leštěných drážek se Müllerovi podařilo v praxi zdvojnásobit dobu stání a zkrátit cyklický čas na polovinu. Tím se výroba stává efektivnější, protože lze zpracovat více dílů, než je třeba vyměnit nástroj.
Výzvou zcela jiného druhu jsou materiály s nízkým obsahem křemíku, které se například používají při výrobě strukturálních dílů vozidel, jako jsou karoserie. Ty mají při obrábění tendenci k velmi dlouhým třískám, což má za následek navíjení třísek a ucpání třísek. Müller obdržel zakázku na optimalizaci obrábění materiálu AlMg0,7Si-T66 s velmi nízkým obsahem křemíku 0,7 procenta pro výrobu lineárních jednotek. Navíjení třísek a ucpání třísek musel dříve ručně odstraňovat zaměstnanec. To bylo nejen neefektivní, ale také bránilo plně automatizované výrobě a zpožďovalo výrobu kvůli prostojům. Díky na míru vyrobenému stupňovému vrtáku s optimalizovanou drážkou pro řízení třísek se Müllerovi podařilo třísky výrazně zkrátit. Tím se z nich stalo problém.
Müller dbá na to, aby při výběru vhodného nástroje byl tento specificky přizpůsoben vlastnostem obráběného materiálu. Aby zajistil vysoké standardy kvality a dlouhou životnost, leští Müller všechny své drážky, ať už jsou potažené nebo nepotažené. Tím se minimalizuje tření při obrábění a zvyšuje se životnost. Všechny nástroje od Müllera mohou být navíc přebroušeny, čímž se prodlužuje jejich životnost. I u přebroušených nástrojů jsou drážky leštěné.
Udržitelnost v dodavatelském řetězci
Zejména v automobilovém průmyslu, včetně dodavatelských řetězců, hrají také udržitelnost a snižování emisí CO2 centrální roli. Müller proto nabízí pro všechny své nástroje možnost regenerace, protože cirkulační schopnost nástrojů může významně přispět ke snížení emisí CO2 a plýtvání materiálem. Při výrobě tvrdokovu vznikají vysoké emise CO2. Ty lze předejít, pokud se opotřebovaný nástroj, který již nelze přebrousit, přepracuje na nový, menší nástroj.
Pokud nástroj již nelze přebrousit, zákazník jej odešle k Müllerovi a objedná alternativu. Odborníci u Müllera odříznou opotřebovanou část břitu, obrousí nezpracovanou část do kulata a zpracují požadovanou geometrii. Následně se případně povrchově upraví a leští – a hotový je nový nástroj ze starého tvrdokovu. Recyklované nástroje mají stejnou vysokou životnost jako nové nástroje. Také přebroušení je bez problémů možné. Neexistují tedy žádné rozdíly v kvalitě oproti novému nástroji. Podle výpočtů založených na průměrných hodnotách, které uvádějí emise CO2 při výrobě tvrdokovu, lze takto ročně ušetřit několik tun CO2. Konkrétní příklady z průmyslu uvádějí úspory na 14 tun CO2 ročně. Tato hodnota se liší v závislosti na objemu nástrojů: Čím více nástrojů je recyklováno, tím více CO2 lze ušetřit.
Kontakt:
