Akár Holmes és Watson, akár Batman és Robin: Ezek a párosok kiegészítik egymást az ő
különböző képességekkel és jellemvonásokkal rendelkeznek, ezért különösen sikeresek és népszerűek. „Hasonló a helyzet a kerámia és acél anyagokkal a formagyártásban, csak hogy ez a dinamikus duó továbbra is inkább titkos tipp a népszerű példaképeivel szemben!“, mosolyog Stephen Rapp, a ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH termékmenedzsere. „Ezt szeretnénk megváltoztatni – a BCE Special Ceramics GmbH, a KRAMSKI GmbH és a ZECHA – egy közös projekt keretében, mivel látjuk a potenciált, amellyel a fröccsöntő szerszámgyártás és az egész iparág profitálhat a kerámiából!”
KRAMSKI GmbH – Magas technológia az Aranyvárosból
A KRAMSKI GmbH Pforzheimben globális megoldásszolgáltató a technológiailag igényes préselési és fröccsöntési technikák terén, körülbelül 700 munkatárssal világszerte. A vállalat alapvető hozzájárulást nyújt ügyfelei gazdaságosságához azáltal, hogy a precizitásra és a személyes tanácsadásra helyezi a hangsúlyt. A termékek és a szerszámtechnológia folyamatos fejlesztésével a KRAMSKI a legmodernebb felszereltségű szerszámgyártásával a holnap kihívásaival néz szembe.
A tevékenységi területek közé tartozik a mobilitási ipar, teljesítményelektronika, orvostechnika, telekommunikáció, energia- és környezettechnika, valamint különböző ipari alkalmazások. Jörg Carle, a KRAMSKI GmbH műszaki ügyvezetője: „Évente körülbelül három milliárd alkatrészt gyártunk a legmagasabb precizitással, nagyrészt csatlakozókat az autóipar számára, de nagyon kis, finom alkatrészeket is hallókészülékekhez vagy vércukormérőkhöz és hasonlókhoz az orvostechnikában.”
A kerámia a KRAMSKI-nél nem ismeretlen anyag, éppen ellenkezőleg. „Többek között a fröccsöntő szerszámoknál, ahol például az anyagtapadás problémát jelenthet, kerámia bevonatokat alkalmazunk. Ezért a BCE-vel és a ZECHA-val közös kísérleteink során azt reméljük, hogy hosszú távon közvetlenül kerámia betétekre támaszkodhatunk, így megspórolva a bevonási folyamatot” - árulta el Jörg Carle.
Természetesen a kopás is nagy téma a formagyártásban – nem utolsósorban az üvegszál-erősített műanyagok alkalmazásánál. „Még ha a rozsdamentes acélok esetében is 54 HRC feletti keménységgel dolgozunk, a befecskendezési pontok környékén gyakran óriási kopás lép fel. Ez ahhoz vezet, hogy élek keletkeznek a munkadarabon, amelyeket mindenképpen el kell kerülni, mivel végső soron túlzott karbantartást igényelnek az üzemeltetési eszközök. A 16-szoros szerszámot, amelyet a jelenlegi projektben optimalizálni szeretnénk, tervezzük, hogy kerámiából készítünk egy üreget, és ezzel kísérleteket végzünk” – magyarázza Jörg Carle. És egy kerámiában jártas szakértő, mint a BCE Special Ceramics GmbH, ideális partner ehhez.
BCE, a technikai kerámiák szakértője
A BCE Special Ceramics GmbH székhelye Mannheimban található, és technikai kerámiák gyártására specializálódott. Csak ügyfélspecifikus, általában nagyon összetett alkatrészeket gyártanak nagy teljesítményű kerámiákból — még kis sorozatokban is. A vállalatot 1986-ban alapította Hermann Bertsch, így közel négy évtizede sikeresen működik a piacon, és egy megbízható, középvállalkozássá fejlődött, amelynek ma körülbelül 30 munkatársa van. A BCE modern gyártási és mérési technológiákkal rendelkezik, és 2001 óta az aktuális DIN ISO 9001:2015 szabvány szerint tanúsított.
Az alumínium-oxid (Al2O3) és a cirkónium-oxid (ZrO2) oxidkerámiák, valamint azok keverék-oxidjai, az ATZ (Alumina Toughened Zirconia) és a ZTA (Zirconia Toughened Alumina) is feldolgozásra kerülnek. A megfelelő anyagválasztás a vevőspecifikus alkalmazás és a gyártási lehetőségek szempontjából alapvető része a tanácsadásnak. „Nálunk nem vakon készítünk a vevő rajza alapján, hanem megkérdezzük, hogy a résznek mit kell tudnia a vevőnél, és főleg, hogy milyen körülmények uralkodnak ott. E tekintetben először a geometria az ajánlatból ellenőrzésre kerül, és értékeljük, hogy egyáltalán érdemes-e az alkatrészt kerámiából gyártani. Szükség esetén közösen átdolgozzuk a geometriát a vevővel, és végül a megfelelő kerámiát javasoljuk. Mert a 'kerámia' anyagcsoport éppoly sokszínű, mint a műanyagok vagy a fémek. Csak mi, a BCE-nél körülbelül 20 kerámiatípus vagy -minőség közül választhatunk” - magyarázza Torsten Prescher, alkalmazástechnikus a BCE Special Ceramics GmbH-nál. Ezenkívül a vállalat több mint 10 éve három diplomás anyagtudóssal, mind a kerámia, mind a fémfeldolgozás területéről, teljes kerámiai szakértelmet alakított ki a vezetésben.
MARLIN 3D lézer sorozat – Ultrakemény anyagok megmunkálása
Kifejezetten igényes alkalmazásokhoz a szinterezett kerámia és keményfém megmunkálásában a ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH kifejlesztette a MARLIN 3D-t. A legmodernebb léztechnológiának köszönhetően a rendkívül kemény vágóanyagok, mint például a PKD és CVD eddig megvalósíthatatlan szerszámgeometriákkal rendelkeznek. A lézerek használatának köszönhetően ezek a geometriák még finomabbak, pontosabbak és összetettebbek lehetnek. Az extrém precíz geometriai beállítás révén magasabb hatékonyság érhető el, ami kiváló élszög kialakításban, pontos méretekben és formákban, valamint a komponens kiváló felületi minőségében tükröződik. Így a MARLIN 3D lézersorozatban 6 mm átmérőjű, 42 vágóéllel rendelkező torusfúrók valósíthatók meg, amelyek csupán egy példa a léztechnológia által kínált szinte végtelen lehetőségekre.
„A MARLIN 3D-fúróinkkal a kerámiaipar számára is bizonyos előnyök adódnak: a megmunkálás során már nem csupán a csiszolásra vagyunk korlátozva. Sokkal inkább most már marási eljárással tükörfényes felületeket vagy filigrán kontúrokat érhetünk el µm-es tartományban“ – mondta Stephen Rapp. Különösen érdekes egy ilyen projektben, hogy a szerszámokat a konkrét alkalmazás során láthatjuk, és ezzel olyan dolgokat valósíthatunk meg, amelyek jelentős előnyöket hoznak a vásárlónak – mint például a hosszabb élettartam, de esetleg a ciklusidők csökkentése is a fröccsöntő szerszám gyorsabb lehűtése révén.
„Amit eddig a MARLIN 3D-fúrókról láttam, lenyűgöző, és új szintre emeli a kerámia megmunkálást. Mivel a kerámiák többsége nem vezetőképes, ezért nem megmunkálható süllyesztéses erózióval, a fúrási megmunkálás szinterelt állapotban óriási előrelépés, és új piacokat nyit meg, mint például az alkalmazások a formagyártásban. Teljesen át kell gondolnunk a dolgokat, a gyémánt bevonatú tárcsákkal való csiszolásról a meghatározott vágóélű fúrási technikára, és különösen a forgácsolási paraméterek terén még sokat kell tanulnunk – de nagy reményeket fűzök a ZECHA MARLIN 3D-eszközök teljesítményéhez” – mondta Torsten Prescher. Jörg Carle is nagy előnynek tartja a ZECHA-eszközök alkalmazását: „Ha a legmagasabb felületi minőség mellett μm pontossággal dolgozunk a fúrógépen, már a formabehelyezések gyártásánál is jelentős időt és végső soron pénzt takaríthatunk meg!”
Több potenciál kiaknázása a formagyártásban
A három projektpartner meg van győződve arról, hogy a formagyártás még sokkal több potenciált rejt, mint amit a csupán acélok alkalmazása sejtet. A kerámiakomponensek célzott alkalmazásával a munkafolyamatok időtartama és a folyamatbiztonság új szintre emelhető, ami egyértelmű tudáselőnyhöz és fokozott hatékonysághoz vezet. „Izgatottan várjuk ennek a projektnek a fejlődését, és biztosak vagyunk benne, hogy új utat mutat számunkra a modern formagyártás következő evolúciós szintre emeléséhez” – nyilatkozták a partnerek egyhangúlag. Így remélik, hogy 2025 elejére sikeresen befejezik a projektet, és részletesen tudnak majd beszámolni a részletekről és a fejlődésről. „Amint befejezzük a projektet, természetesen a nyilvánosságot is tájékoztatni fogjuk az eredményeinkről – mert több mint egy kicsit büszkék vagyunk az ötletünkre és annak megvalósítására” – mondta Stephen Rapp lelkes előrejelzése.
Kapcsolat:
