Ob Holmes i Watson, czy Batman i Robin: Te duety uzupełniają się dzięki swojej
różnymi umiejętnościami i cechami charakteru, dlatego są szczególnie odnoszący sukcesy i lubiani. „Podobnie jest z dwoma materiałami, ceramiką i stalą, stosowanymi w budowie form, tylko że ten dynamiczny duet wciąż jest raczej tajemnicą w porównaniu do swoich popularnych wzorców!” – uśmiecha się Stephen Rapp, menedżer produktu w ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH. „I to chcemy – BCE Special Ceramics GmbH, KRAMSKI GmbH i ZECHA – zmienić w wspólnym projekcie, ponieważ dostrzegamy potencjał, z którego budowa narzędzi do wtrysku i cała branża mogłyby skorzystać dzięki większemu wykorzystaniu ceramiki!”
KRAMSKI GmbH – Wysokiej technologii z miasta złota
KRAMSKI GmbH w Pforzheim jest globalnym dostawcą rozwiązań w zakresie technologicznie zaawansowanej technologii tłoczenia i wtrysku, zatrudniającym około 700 pracowników na całym świecie. Firma wnosi istotny wkład w rentowność swoich klientów, koncentrując się na precyzji i osobistym doradztwie. Dzięki ciągłemu rozwojowi produktów i technologii narzędziowej, KRAMSKI z nowoczesnym wyposażeniem swojego zakładu narzędziowego stawia czoła wyzwaniom jutra.
Obszary działalności obejmują branżę mobilności, elektronikę mocy, technologię medyczną, telekomunikację, technologię energetyczną i ochrony środowiska oraz różne zastosowania przemysłowe. Jörg Carle, dyrektor techniczny KRAMSKI GmbH: „Produkujemy około trzech miliardów części rocznie z najwyższą precyzją, w dużej części złączy do przemysłu motoryzacyjnego, ale także bardzo małych, delikatnych części do aparatów słuchowych lub glukometrów i podobnych urządzeń w technologii medycznej.”
Ceramika nie jest dla KRAMSKI obcym materiałem, wręcz przeciwnie. „Między innymi w przypadku narzędzi do wtrysku, gdzie na przykład przyczepność materiału może stanowić problem, korzystamy z powłok ceramicznych. Dlatego mamy nadzieję, że podczas wspólnych prób z BCE i ZECHA będziemy mogli na stałe korzystać z wkładek ceramicznych, co pozwoli zaoszczędzić na procesie powlekania”, zdradza Jörg Carle.
Oczywiście zużycie jest również dużym tematem w budowie form – nie tylko przy użyciu tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym. „Nawet jeśli pracujemy z stalami w zakresie > 54 HRC, w obszarze punktów wtrysku często dochodzi do ogromnego zużycia. Prowadzi to do powstawania zadziorów na elemencie, których należy unikać, ponieważ w końcu prowadzą one do nadmiernych prac konserwacyjnych na narzędziu. Dla narzędzia 16-krotnego, które chcemy zoptymalizować w bieżącym projekcie, planujemy wykonać komorę w ceramice i przeprowadzić próby”, wyjaśnia Jörg Carle. A w tym przypadku ekspert z doświadczeniem w ceramice, taki jak BCE Special Ceramics GmbH, jest idealnym partnerem.
BCE, eksperci w dziedzinie ceramiki technicznej
BCE Special Ceramics GmbH ma siedzibę w Mannheim i specjalizuje się w produkcji ceramiki technicznej. Wytwarzane są wyłącznie elementy dostosowane do potrzeb klienta, zazwyczaj bardzo złożone, z wysokowydajnych ceramik — także w małych seriach. Firma została założona w 1986 roku przez Hermanna Bertscha, więc od prawie czterech dekad skutecznie działa na rynku i rozwinęła się w solidne, średniej wielkości przedsiębiorstwo z około 30 pracownikami. BCE dysponuje nowoczesnymi technologiami produkcyjnymi i pomiarowymi oraz od 2001 roku jest certyfikowana zgodnie z aktualną normą DIN ISO 9001:2015.
Przetwarzane są zarówno ceramiki tlenkowe, takie jak tlenek glinu (Al2O3) i tlenek cyrkonu (ZrO2), jak i ich tlenki mieszane ATZ (Alumina Toughened Zirconia) oraz ZTA (Zirconia Toughened Alumina). Właściwy dobór materiału w kontekście specyficznych zastosowań klienta oraz możliwości produkcyjnych jest istotnym elementem doradztwa. „U nas nie produkuje się ślepo według rysunków klienta, lecz zadajemy pytania, co element ma spełniać w zastosowaniu u klienta i jakie warunki tam panują. W tym celu najpierw sprawdzamy geometrię z zapytania i oceniamy, czy w ogóle ma sens produkować komponent w ceramice. W razie potrzeby wspólnie z klientem opracowujemy geometrię i ostatecznie proponujemy odpowiednią ceramikę. Grupa materiałowa 'ceramika' jest tak różnorodna jak tworzywa sztuczne czy metale. Tylko my w BCE możemy wybierać spośród około 20 rodzajów i jakości ceramiki,” wyjaśnia Torsten Prescher, technik aplikacyjny w BCE Special Ceramics GmbH. Ponadto firma od ponad 10 lat ma w swoim zarządzie trzech dyplomowanych inżynierów materiałowych, wszystkich z dziedzin ceramiki lub metalurgii, co zapewnia pełną kompetencję ceramiczną na poziomie kierowniczym.
MARLIN 3D Laser Series – Obróbka ultratwardych materiałów
Specjalnie dla wymagających zastosowań w obróbce ceramiki spiekanej i węglika tungstenowego, firma ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH opracowała MARLIN 3D. Dzięki nowoczesnej technologii laserowej, twarde materiały skrawające, takie jak PKD i CVD, mogą być wyposażone w geometrie narzędzi, które dotychczas były niemożliwe do zrealizowania. Dzięki zastosowaniu laserów, te geometrie mogą być jeszcze bardziej filigranowe, precyzyjne i złożone. Precyzyjne dostosowanie geometrii prowadzi do wyższej efektywności, co znajduje odzwierciedlenie w doskonałym kształtowaniu krawędzi, dokładnych wymiarach i kształtach oraz doskonałej jakości powierzchni elementu. W ten sposób frezy torusowe o średnicy 6 mm i 42 ostrzach mogą być realizowane w serii laserowej MARLIN 3D i są tylko jednym z przykładów niemal nieskończonych możliwości, jakie oferuje technologia laserowa.
„Dzięki naszym frezom 3D MARLIN branża ceramiczna zyskuje pewne korzyści: podczas obróbki nie jesteśmy już ograniczeni tylko do szlifowania. Wręcz przeciwnie, dzięki obróbce frezarskiej możemy teraz uzyskać powierzchnie o lustrzanym połysku lub filigranowe kontury w zakresie µm“, mówi Stephen Rapp. Szczególnie interesujące w takim projekcie jest to, że narzędzia są widoczne w konkretnym przypadku zastosowania, co umożliwia realizację rozwiązań, które przynoszą klientowi znaczne korzyści – takie jak dłuższe czasy eksploatacji, ale także potencjalnie krótsze czasy cyklu dzięki szybszemu chłodzeniu narzędzia do wtrysku.
„To, co dotychczas widziałem w przypadku frezów 3D MARLIN, jest imponujące i przenosi obróbkę ceramiki na nowy poziom. Ponieważ większość rodzajów ceramiki nie jest przewodząca i dlatego nie można ich obrabiać metodą erozji, obróbka frezarska w stanie spieku jest ogromnym krokiem naprzód i otwiera nowe rynki, takie jak aplikacje w budowie form. Musimy jednak całkowicie zmienić myślenie, przechodząc od szlifowania za pomocą tarcz diamentowych do technologii frezarskiej z określonymi ostrzami, a zwłaszcza w zakresie parametrów skrawania musimy jeszcze się w to wgryźć – ale pokładam wielkie nadzieje w wydajności narzędzi MARLIN 3D od ZECHA”, mówi Torsten Prescher. Jörg Carle również dostrzega zastosowanie narzędzi ZECHA jako dużą zaletę: „Gdy obrabiamy na frezarce z najwyższą jakością powierzchni z dokładnością μm, możemy zaoszczędzić sporo czasu i ostatecznie pieniędzy już na etapie produkcji wkładów formujących!”
Wykorzystać większy potencjał w budowie form
Trzej partnerzy projektu są przekonani: budowa form oferuje znacznie większy potencjał, niż sugeruje samodzielne wykorzystanie stali. Dzięki celowemu zastosowaniu elementów ceramicznych można podnieść czas pracy i bezpieczeństwo procesu na nowy poziom, co prowadzi do wyraźnej przewagi wiedzy i zwiększonej efektywności. „Jesteśmy ciekawi rozwoju tego projektu i pewni, że pokaże nam nową drogę do przeniesienia nowoczesnej budowy form na następny poziom ewolucji”, mówią partnerzy jednogłośnie. I mają nadzieję, że na początku 2025 roku projekt zostanie pomyślnie zakończony, a następnie będą mogli szczegółowo relacjonować szczegóły i postępy. „Gdy tylko zakończymy projekt, oczywiście podzielimy się naszymi wynikami z opinią publiczną – bo jesteśmy więcej niż trochę dumni z naszego pomysłu i jego realizacji”, mówi Stephen Rapp z entuzjazmem.
Kontakt:
