Hatékonyan megszüntetett rezgések

A Hellmich Werkzeugbau GmbH túlnyomórészt az INGERSOLL WERKZEUGE GMBH szerszámait használja, amelyek szintén keresettek voltak bonyolult megmunkálási problémák megoldására.

139
A Hellmich számára az INGERSOLL három részből álló szerszámot állított össze: rezgéscsillapított fúrószár T-Absorber, speciálisan illeszkedő szerszámfej és háromélű standard forgácsoló lapka. ©Ingersoll

Thomas és Axel Hellmich, apjuk halála után, egy szerszámgyártó céggel és egy tervezőirodával párhuzamos utakon indultak el. A két szakértelem összevonása után óriási szinergiák mutatkoztak meg.

A forgatás után a tartót két félre osztják, hogy a lyukstemplit el lehessen helyezni. ©Ingersoll

A mai Hellmich Werkzeugbau GmbH egy 1991-ben Manfred Hellmich által alapított gépészeti és szerszámgyártási tervezőirodára vezethető vissza Bad Honnefben. Nagy álmát, hogy saját szerszámgyártója legyen, korai halála előtt már nem tudta megvalósítani. Ezt később a két fia valósította meg. Őket egy Manfred Hellmich ügyfele bátorította a cég megalapítására. A kölni stancoló üzem azt akarta, hogy a vállalat folytatódjon, és tanácsokkal, megrendelésekkel és egy erodáló géppel támogatta a fiatal vállalkozókat.

Axel Hellmich már az egyetem alatt segített apjának a tervezésben, Thomas Hellmich szerszámkészítő végzettséggel rendelkezik, és a garázsban kezdett el kis berendezésekkel és szerszámokkal dolgozni.

2008-ban egyesült a kezdetben különállóan működő vállalatok. A mai cégépület Rheinbreitbachban 1.000 négyzetméteres területtel 2016-ban került birtokba. Jelenleg 15 munkavállaló dolgozik itt.

A tartó (balra) a lyukasztóval egy hengeren mozog. Ezen alkatrészek gyártásánál magas illeszkedési pontosságot követelnek meg. ©Ingersoll

A vállalat a gépjárműipar számára készült lemezformázó szerszámok fejlesztésével és gyártásával nőtt. A Hellmich szakterülete a teljesen automatikus szerszámok és különleges berendezések, mint például a következő összekapcsolt szerszámok, tehát a rendkívül összetett, automatizált lyukasztó- és formázószerszámok, amelyeket az ipari lemezfeldolgozás során a bonyolult fémalkatrészek gazdaságos tömeggyártásához használnak.

A Hellmich által szállított szerszámok elsősorban belső égésű motorokhoz készült lemezalkatrészek gyártására szolgáltak. Ez a piac mára teljesen összeomlott. „Egy belső égésű motorhoz több stancolt alkatrész szükséges, mint egy hasonló elektromos autóhoz,” magyarázza Thomas Hellmich. „A gyártók most már főleg Kínában vannak, és olyan árakon termelnek, amelyekkel már nem tudunk versenyezni.”

Az INgersoll a forgószerszámot úgy tervezte, hogy Hellmich ezzel az egyetlen szerszámmal az összes elterjedt méretű stampfelvételt elő tudja állítani. ©Ingersoll

Az szerszámgyártástól a bérgyártásig

A családi vállalkozás korán reagált erre a fejlődésre, és az szerszámgyártásról a bérgyártásra váltott, amely mára az üzlet 80 százalékát teszi ki. Az ügyfelek most főként az elektrotechnikai ágazatból érkeznek. Számukra a Hellmich acél, alumínium vagy műanyag fröccsöntött és forgácsolt alkatrészeket gyárt egyedi vagy sorozatgyártásban. A gépalkatrészek esetében elsősorban egyedi darabokat és kis sorozatokat gyártanak 5-20 darabig. A nagyobb darabszámokat a kopóalkatrészek és a sorozatgyártott alkatrészek érik el. A legnagyobb ügyfél egy szintén Rheinbreitbachban található, az elektrotechnikai ipar számára prés- és hajlítógépeket gyártó cég. Számára a Hellmich meghosszabbított munkapadként is működik, és tapasztalt tervezőosztálya segítségével prototípusokat készít.

Főleg a forgácsolás területén a Hellmich által használt precíziós szerszámok túlnyomórészt az INGERSOLL-tól származnak. A CNC-forgácsoló, Sven Bendix, nagyon elégedett a gyártó szolgáltatásával: „Egy telefonhívás elegendő, és a szerszám gyorsan megérkezik. Ez segít nekünk abban, hogy rendkívül rugalmasan tudjunk reagálni az ügyféligényekre.” Különösen, ha speciális megoldásokról van szó, az INGERSOLL a gyártásban keresett.

A megmunkálás most egy szerszámmal, egy befogásban történhet...

Egy ilyen megoldásra volt szükség, amikor Hellmich problémái akadtak egy alkatrésszel. Ez egy lyukasztó szerszám rögzítése, amelyet présgépekben használnak. Hellmich évente több száz darabot gyárt belőle különböző kivitelben. A rögzítés nemcsak egy sorozatgyártott alkatrész a gép felszereléséhez, hanem egy kopóalkatrész is, amelyet rendszeresen cserélni kell. Ahogyan a szerszám, úgy a tartó is kopik, amely a felhasználóknál gyakorlatilag folyamatos használatban van. Mivel a rögzítés egy hengerben mozog, elsősorban a külső átmérő szenved. A keményített anyag ellenáll a kopásnak.

A rezgések problémákat okoznak

…Előtte két szerszámra és egy feszítési folyamatra volt szükség. ©Ingersoll

A gépgyártó kezdetben saját maga készítette el az alkatrészeket, de később kiszervezte, mert gyakran anyagkihullások léptek fel, ami magas selejtet eredményezett. Hellmich kezdetben ugyanazzal a problémával küzdött. A keményszolgáltatásával együtt a gyártó fokozatosan javításokat tudott elérni, és végül megbízhatóan tudta előállítani a részeket. A kísérlet, hogy az megmunkálást egy, ahelyett, hogy két rögzítésben végezzék, csökkentse a megmunkálási időt és növelje a pontosságot, azonban nem tartott sokáig. Ami kezdetben még működött, egyre több problémát okozott, mert rezgések léptek fel a megmunkálás során. A gyártók ezért a felhasznált anyag ingadozó minőségét teszik felelőssé, amely a világpiaci acéltermelés változásaira vezethető vissza.

Sven Bendix érdeklődött Jochen Cramer-nél, az INGERSOLL kereskedelmi képviselőjénél egy lehetséges megoldás után. Ő azonnal bevonta a szerszámgyártó alkalmazástechnikai csapatát. Ami első pillantásra egy egyszerű forgácsalkatrésznek tűnik, az bizonyos követelményeket támaszt a szerszámmegoldással szemben. „Kihívást jelent a munkadarab anyaga és a komponens specifikus részletei, amelyek éles élű átmeneteket mutatnak a felületek és a átmérők között” – állapítja meg Christopher Hees alkalmazástechnikus. A szerszámacélból készült alkatrészt először egy kis méretre előforgácsolják, majd edzik, végül pedig belül és kívül befejezik a forgácsolást. Egy erodáló gépen végül két félre osztják, hogy elhelyezhessék a lyukstemplert. A tartó problémamentes mozgásához a külső hengerben a tűréseket pontosan be kell tartani, és a felületi minőségnek hibátlannak kell lennie.

Hatékony szerszámmegoldás

Hellmich a precíziós szerszámainak nagy részét az INGERSOLL-tól szerzi be. ©Ingersoll

Christopher Hees ismerteti az INGERSOLL alkalmazástechnika filozófiáját:
„Speciális alkalmazások esetén is a leghatékonyabb szerszámok használatára törekszünk. Lehetőség szerint standard vagy félig standard termékeket alkalmazunk, hogy a legköltséghatékonyabb megoldást kínálhassuk az ügyfélnek.“ A Hellmich számára tervezett szerszám három részből áll.

Az INGERSOLL a forgácsoló lap esetében egy háromélű lapot választott. A szerszámfejet az INGERSOLL dél-horrheimi telephelyén egyedi méretre gyártották. A fej egy T-elnyelőn helyezkedik el, amely rezgéscsillapított fúrórúdként szintén a szerszámgyártó standard portfóliójába tartozik.

A fejhez nem volt más út, mint egy különmegoldás. A fordítólemez alapja viszonylag kicsi, és a fej nagyon szabadon van kialakítva, hogy a legkisebb átmérőt a legnagyobb levonási mennyiséggel is el lehessen készíteni. Az INGERSOLL úgy tervezte meg, hogy minden elterjedt átmérőhöz alkalmas legyen. A szerszámgyártó a legkisebb megmunkálandó átmérőre és a legnagyobb lehetséges hosszra orientálódott. A Hellmich 6 és 32 mm közötti átmérőkben gyártja az alkatrészt. Csak a két legkisebb átmérő, amellyel a gyártó egyébként is ritkán foglalkozik, nem lehetséges a szerszámmal.

Optimalizálás a TechCenterben

Projektpartnerek Rheinbreitbachban (b.j.): Thomas Hellmich (ügyvezető), Christopher Hees (INGERSOLL alkalmazástechnika), Jochen Cramer (INGERSOLL kereskedelmi képviselő) és Sven Bendix (CNC-faragó Hellmich). ©Ingersoll

Mivel különleges alkalmazásról és nehéz körülményekről van szó, az optimalizálás az INGERSOLL Haiger-i TechCenterébe került. Ott egy olyan gépen végzett kísérletek után, amely összehasonlítható a Hellmich által használt Spinner TC 600-zal, megváltoztatták a vágóanyagot és a fordítóvágólemez geometriáját. A TNGA egy másik változatban került alkalmazásra, amely kisebb éllekerekítéssel és kisebb fazettával kevesebb nyomást gyakorol, és stabilabb megoldásnak bizonyult. Eleinte azt feltételezték, hogy magas nyomásra van szükség ahhoz, hogy a rezgéscsillapító hatékonyan működjön.

A módosítások sikeresek voltak, és stabil folyamatot eredményeztek, amelynél magasabb állásidők is elérhetők voltak. A munkadarab belső oldalát CBN-lemezekkel dolgozzák fel, míg a külső oldalra kerámia lemezeket használnak. A TechCenterben végzett kísérletek során az optimális vágási értékeket is meghatározták, és a vevő rendelkezésére bocsátották. Most 110 m/perc vágási sebességgel és 0,05 mm/fordulat előtolással dolgoznak, hogy elérjék a kívánt felületi pontosságot. A két vágás mélysége egyenként 0,15 mm.

A korábbi két szerszámmal végzett két rögzítés helyett a Hellmich most mind a szerszámfelvételt, mind a külső hengert egyetlen szerszámmal, egyetlen rögzítésben tudja megmunkálni. Ez növeli az alkatrész minőségét és csökkenti a feldolgozási időt. "Minden megtakarított perc számunkra készpénz", örül Thomas Hellmich. Az új szerszámmal éppúgy elégedett, mint a projekt gyors megvalósításával.

Kapcsolat:

www.ingersoll-imc.de