Kako bi uvjerio kupca da na postrojenju stabilno rade i dugački alati s manjim HSK držačem alata, proizvođač strojeva bavius technologie proveo je testni rez pod stvarnim uvjetima. Važna komponenta testa: pravi alati. S setom alata za grub i fini rad od ISCAR-a, test je nadmašio sva očekivanja.
bavius tehnologija sa sjedištem u oberschwäbskom Baienfurtu djeluje kao samostalna, obiteljski vođena tvrtka od 2017. godine, s oko 120 zaposlenika u razvoju i proizvodnji CNC sustava visokih brzina za visoko volumensku obradu aluminija. U tom se smislu bavius fokusira na dvije proizvodne linije: centri za obradu profila PBZ i horizontalni centri za obradu HBZ s serijom AeroCell.
Traži se dinamički sustav.
„Američka tvrtka iz zrakoplovne industrije tražila je sustav koji nudi visoke stope obrade, dinamiku i dostupnost uz visoku kvalitetu obrade, kako bi proizvodila velike strukturne dijelove od aluminija“, kaže Dominik Merz, direktor globalne prodaje | aplikacija u baviusu. „Savršen zadatak za naš HBZ AeroCell 160 I 400.“
Uređaj ima visokoučinkovitu vreteno koje radi do 30.000 okretaja u minuti i u kontinuiranom radu (radni način S1) isporučuje snagu od 140 kilovata. U radnom načinu S6 moguće je kratkoročno ostvariti snage do 175 kilovata. „Budući da snaga od 140 kilovata već dolazi pri 19.000 okretaja u minuti, već se u srednjem rasponu brzine mogu ostvariti visoke snage, što donosi određene prednosti“, objašnjava Dominik Merz.
Samo standardno korištenje alata HSK-A63/80 od strane baviusa izazvalo je zabrinutost kod američkog kupca. Iz iskustva i razloga stabilnosti, preferirao je veći. Međutim, to bi značajno ograničilo dostupnu obrtnu snagu sustava. „Da bismo mogli raditi na 30.000 okretaja, AeroCell 160 je opremljen HSK 63/80 držačem alata, koji zahvaljujući većim površinama za oslanjanje također osigurava potrebnu stabilnost alatu pri dugim izbočenjima“, objašnjava Stefan Diem, tehničar za primjenu u baviusu. „S držačem od 100 mm, međutim, bilo bi moguće samo 20.000 okretaja u minuti. To nije bila opcija za bavius i ograničilo bi prednosti stroja.“ Dominik Merz dodaje: „Prije svega, obrada takvih dijelova, koja često traje nekoliko sati, odvija se 70 ili 80 posto s kratkim alatima. Tada se brzo primijeti u proizvodnji može li korisnik iskoristiti punu brzinu i punu snagu.“
Kako bi klijentu demonstrirali da manji držač također pruža potrebnu stabilnost čak i kod dugih alata, tim bavius-a dogovorio je s klijentom probnu vožnju uživo pod stvarnim uvjetima u bavius-u u Baienfurtu. Plan: U blok od aluminijske legure EN-AW 7012 (AlZn6Mg2Cu) dimenzija 600 × 780 × 500 milimetara trebala bi se urezati V-oblikovana šupljina dimenzija 170 × 626 milimetara i dubine 260 milimetara, kakva se tipično pojavljuje kod strukturnih komponenti za zrakoplovstvo.
Prilagođeno rješenje
„Kontaktirali smo našeg dugogodišnjeg partnera ISCAR kako bismo sastavili optimalni paket alata za grubinsko i fini obradu“, objašnjava Stefan Diem. Michele Piccolantonio, savjetnik i prodaja opreme, Calogero La Quatra, specijalist za proizvode Multi Master, čvrste karbidne i PCD alate, kao i Anton Kress, specijalist za proizvode za frezanje, dobili su opis zadatka i zajedno s bavius timom sastavili set prilagođen specifičnom zadatku i materijalu.
„Aluminij se općenito brzo i jednostavno obrađuje, ali ipak ima svoje osobitosti“, kaže Anton Kress. Ovdje su potrebni visoko pozitivni sustavi s vrlo oštrim poliranim rezovima kako bi se spriječilo lijepljenje strugotine na rez i na površinu, kako bi se radilo sigurno u procesu. To također rezultira manjim reznim silama tijekom obrade. To donosi ogromne prednosti pri korištenju dugih alata i značajno smanjuje odbijanje i vibracije.
„Važni kriteriji odabira bili su, između ostalog, da koristimo standardne alate za meko rezanje koji podržavaju veliku dinamiku stroja, omogućuju visoke brzine okretanja i rade procesno sigurno, kako bismo održali visoku dostupnost postrojenja“, kaže Michele Piccolantonio. „Tijekom grubog rezanja trebale bi biti moguće vrlo velike brzine obrade – ključna riječ je visoko volumensko rezanje – a tijekom finiširanja vrhunske kvalitete površine“, dodaje Anton Kress. Na kraju je nastao set alata s rezačima iz HELIALU, MegaAlu i MULTIMASTER obitelji.
Brzo uklanjanje velike količine materijala
Kako bi se u kratkom vremenu uklonile velike količine materijala, korišteni su HELIALU rezači s ciljanom JHP hlađenjem promjera 50 milimetara. Za grubinsko obrubljivanje konture površine i prvi dio džepa, rezač je bio predviđen kao monoblok alat dužine 110 milimetara, opremljen s četiri izmjenjive rezne pločice (WSP) s dva helikalna reza. Opsežno brušene, 22 milimetra duge, oštre rezne ivice s visoko pozitivnim kutom struganja i poliranim strugotinskim površinama režu meko i osiguravaju izvrstan protok strugotine.
„Tako smo obradili pri brzini vretena od 25.400 okretaja u minuti i mogli smo povući do 148 kilovata na vretenu“, raduje se Stefan Diem. „Pri pomaku od 25.400 milimetara u minuti i dubini rezanja od 16,5 milimetara mogli smo ukloniti do 14,5 litara materijala po minuti.“ Dublje dijelove džepa bavius je opremio HELIALU nadogradnim svrdlima u dužinama od 157, 207 i 257 milimetara, procesno sigurno s 14er-WSP – pri brzinama do 28.000 okretaja u minuti, snagom do 65 kilovata i pomacima do 16.500 milimetara u minuti. „Bilo je zaista impresivno kako je stroj prolazio kroz materijal“, kaže Dominik Merz.
S četiri trokrake MegaAlu punokarbonske svrdla promjera 25 milimetara i u dužinama od 5xD do 8xD, bavius je smanjio radijuse kutova s R50 odnosno R25 na R12,5 i obradio džep na njegovu konačnu dubinu od 260 milimetara. „Za to koristimo i jedine iznimke od standarda. Dva svrdla u 7xD i 8xD su posebni alati“, kaže Calogero La Quatra. „Posebna prednost ovih trokrakih alu-specijalista: imaju nejednaku raspodjelu i zbog svoje posebne geometrije rezanja proces je gotovo bez vibracija, čak i pri tako velikim izbočenjima.“
Vrhunjska kvaliteta površine zahvaljujući MULTIMASTER svrdlima
U proizvodnji zrakoplovnih komponenti ne radi se samo o brzom uklanjanju velikih količina materijala. Jednako je važna i visoka kvaliteta površina dijelova. To čini završnu obradu ključnim procesom. Tijekom testa korišteni su odvrtni VHM kuglasti i barrel svrdla iz ISCAR-ove MULTIMASTER obitelji s duljinama alata između 155 i 293 milimetara. Uz postavljene brzine vretena između 21.000 i 27.000 okretaja u minuti, na dnu i zidovima džepa unutar nekoliko minuta nastale su fine i bez udubljenja površine s dubinama hrapavosti od 6,5 mikrometara.
Za završnu obradu dna džepa bio je zadužen trokraki EBA kuglasti svrdlo promjera 16 milimetara i s radijusom od 8. Montirano na 200-om vratilu, alat mjeri 280 milimetara. Kako bi se obradile veće strane džepa, bavius je koristio kapljičasti EOBA barrel svrdlo promjera 16 milimetara, s četiri reza i profil radijusa 75 na 200-om vratilu. „Ovo barrel svrdlo obrađuje do devet puta brže od usporednog kuglastog svrdla. To je zato što radijus služi kao matematički faktor i stoga se skokovi linija mogu višestruko povećati aksijalno“, objašnjava Calogero La Quatra. „I to pri maloj brzini, neovisno o parametrima rezanja.“
Rezultati testa nadmašuju očekivanja
U samo tri sata uklonjeno je oko 70 kilograma materijala, a džep je procesno sigurno i u traženoj kvaliteti obrađen u blok. „Kombinacija dinamične, snažne jedinice i odgovarajućeg alata osigurava kraće vrijeme obrade i značajno povećava produktivnost“, sažima Stefan Diem rezultat. „I kao što je predviđeno, dugotrajni alati s 63/80-om priključkom također su radili apsolutno stabilno i bez vibracija.“
S 357 milimetara dugim HELIALU promjera 50 milimetara, strojari su dodatno testirali ovu stabilnost: osim V-džepa, procesno su sigurno obrađivali još jednu šupljinu u aluminijskom bloku s pomakom od 8.100 milimetara u minuti i brzinom vretena od 18.000 okretaja u minuti.
„Testiranje je nadmašilo sva očekivanja. Kupac je bio potpuno uvjeren i toliko oduševljen da je najradije odmah uzeo stroj“, kaže Dominik Merz. „Zahvaljujući suradnji naše dinamične AeroCell i inovativnih alata iz ISCAR-a, mogli smo mu ponuditi učinkovito rješenje.“
Kontakt:
