Održiva obrada aluminija

Stručnjaci za specijalne alate iz Müller Preciznih alata iz Sien-a u Rheinland-Pfalzu razvili su specifične konfiguracije alata za svaku primjenu, koje su točno prilagođene aluminijskoj leguri koja se obrađuje. Zahvaljujući reciklaži alata, također uz smanjene emisije CO2.

5963
Izvor slike: Müller precizni alati

Obrada aluminija postaje posebno važna u automobilskoj industriji. Zbog svoje male težine, aluminij je idealan za smanjenje težine i time potrošnje goriva vozila. Velika raznolikost aluminijskih legura koje se obrađuju i njihove različite osobine, uvjetovane specifičnim sadržajem silicija, predstavljaju veliki izazov za proizvođače alata.

Zbog svoje male težine, aluminij je idealan za smanjenje težine i time potrošnje goriva vozila. Slika: Müller precizni alati

Osobito u elektromobilnosti, aluminij nudi ogroman potencijal. Koristi se prvenstveno u proizvodnji baterijskih modula, statora i drugih laganih strukturnih komponenti. Zbog male težine u usporedbi sa čelikom i drugim materijalima, vrlo je prikladan za značajno smanjenje težine vozila, što pozitivno utječe na domet. Međutim, aluminij nije uvijek isti. U industriji se najčešće koriste aluminijske legure s bakrom, magnezijem i glavnim legirajućim elementom silicijem (Si). Silicij osigurava vrlo dobre odljevne osobine i stoga je važan sastojak legura. Legure se značajno razlikuju u svojim osobinama, posebno zbog različitih sadržaja silicija. To ima posljedice za obradu.

Izazovi u obradi aluminija

Obrada aluminija zahtijeva specijalizirane alate zbog njegovih materijalnih svojstava. Tako su hipereutektične legure (> 17 posto sadržaja silicija) izuzetno robusne prema premazima, dok legure s niskim sadržajem silicija često uzrokuju probleme s dugim strugotinama, što može dovesti do zagušenja strugotina.

Hipereutektične legure s više od 17 posto sadržaja silicija dobro su prikladne za dijelove lijevanih materijala koji su podložni trošenju i toplinskom opterećenju, posebno u proizvodnji motora. Stoga se prvenstveno koriste za proizvodnju klipova, kućišta radilice i glava cilindara. U talini se prvo učvršćuju kristali silicija, a zatim se ostatak taline stvrdne. Tvrdi i krhki silicij dovodi do povećanog trošenja alata tijekom kasnije obrade. Stoga se ovdje mogu koristiti samo specijalno premazani alati od tvrdog metala ili čak dijamantni alati. Kroz specifičan dizajn utora i optimizirani premaz, trošenje se može minimizirati. Time se izbjegavaju zastoji i kvaliteta obrade ostaje konstantno visoka.

Manje zahtjevni, ali ipak stresni test za alate, su materijali poput aluminijske legure GD-AlSi9Cu3, s 9 posto sadržaja silicija, koja se koristi, na primjer, za kućišta mjenjača. Ovdje je posebno važno optimizirati trajanje rada i vrijeme ciklusa. Kroz povoljnu kombinaciju specijalne geometrije alata, premaza i poliranih utora, Müller je u praksi uspio udvostručiti trajanje rada i prepoloviti vrijeme ciklusa. Time je proizvodnja postala učinkovitija, jer se može obraditi više dijelova prije nego što se alat mora zamijeniti.

U obradi aluminija, upravljanje strugotinama je ključni faktor za učinkovitost. Slika: Müller precizni alati

Izazov sasvim druge vrste su materijali s niskim sadržajem silicija, kao što se koriste u proizvodnji strukturnih dijelova vozila poput karoserija. Ovi materijali skloni su stvaranju vrlo dugih strugotina tijekom obrade, što dovodi do zagušenja strugotina. Müller je dobio zadatak optimizirati obradu materijala AlMg0,7Si-T66 s vrlo niskim sadržajem silicija od 0,7 posto za proizvodnju linearnih jedinica. Strugotine i zagušenja prije su morali ručno uklanjati zaposlenici. To nije bilo samo neučinkovito, već je također sprječavalo potpuno automatiziranu proizvodnju i odgađalo proizvodnju zbog zastoja. Kroz prilagođeni stepenasti svrdlo s optimiziranim utorom za upravljanje strugotinama, Müller je uspio značajno skratiti strugotine. Tako nisu postale problem. Zaposlenici se mogu posvetiti drugim zadacima, a istovremeno je uspjelo prepoloviti vrijeme ciklusa.

Müller prilikom odabira odgovarajućeg alata pazi da bude specifično prilagođen osobinama materijala koji se obrađuje. Kako bi osigurao visoke standarde kvalitete i dugotrajnost, Müller polira sve svoje utore, bez obzira jesu li premazani ili ne. Time se minimizira trenje tijekom obrade i povećava trajanje rada. Svi alati Müller mogu se također ponovo oštriti, čime se produžuje njihov vijek trajanja. Čak i kod ponovo oštrenih alata, utori se poliraju.

Održivost u opskrbnom lancu

Osobito u automobilskoj industriji, uključujući opskrbne lance, održivost i smanjenje emisije CO2 igraju središnju ulogu. Müller stoga nudi obnovu za sve svoje alate, jer kružnost alata može značajno doprinijeti smanjenju emisije CO2 i otpada materijala. Tijekom proizvodnje tvrdog metala nastaju visoke emisije CO2. Ove se mogu izbjeći ako se istrošeni alat, koji se više ne može ponovo oštriti, preradi u novi, manji alat.

Kada se alat više ne može ponovo oštriti, kupac ga šalje Mülleru i naručuje alternativu. Stručnjaci u Mülleru odsjecaju istrošeni dio oštrice, bruše neiskorišteni dio u oblik i obrađuju željenu geometriju. Nakon toga se po potrebi premazuje i polira - i novo je alat od starog tvrdog metala spreman. Reciklirani alati imaju istu visoku trajnost kao novi alati. Također je moguće lako ponovo oštriti. Dakle, nema razlika u kvaliteti u odnosu na novi alat. Prema izračunima temeljenim na prosječnim vrijednostima koje navode emisije CO2 tijekom proizvodnje tvrdog metala, može se godišnje uštedjeti nekoliko tona CO2. Konkretni primjeri iz industrije navode uštede od 14 tona CO2 godišnje. Ova vrijednost varira ovisno o volumenu alata: što više alata bude reciklirano, to više CO2 može biti ušteđeno.

Kontakt:

www.mueller-sien.de