Obróbka aluminium zyskuje szczególne znaczenie w przemyśle motoryzacyjnym. Dzięki swojej niskiej wadze aluminium jest idealne do redukcji wagi i tym samym zużycia paliwa pojazdów. Duża różnorodność obrabianych stopów aluminium i ich różne właściwości, wynikające z zawartości krzemu, stanowią duże wyzwanie dla producentów narzędzi.
Szczególnie w elektromobilności aluminium oferuje ogromny potencjał. Jest wykorzystywane głównie do produkcji modułów baterii, stojanów i innych lekkich komponentów strukturalnych. Dzięki niskiej wadze w porównaniu do stali i innych materiałów jest bardzo dobrze przystosowane do znacznej redukcji wagi pojazdu, co pozytywnie wpływa na zasięg. Jednakże aluminium to nie tylko aluminium. W przemyśle najczęściej stosuje się stopy aluminium z miedzią, magnezem i głównym składnikiem stopowym krzemem (Si). Krzem zapewnia bardzo dobre właściwości odlewnicze i jest zatem ważnym składnikiem stopów. Stopy różnią się znacznie swoimi właściwościami, szczególnie przez różne zawartości krzemu. Ma to konsekwencje dla obróbki skrawaniem.
Wyzwania w obróbce aluminium
Obróbka aluminium wymaga ze względu na jego właściwości materiałowe specjalistycznych narzędzi. Stopy nadęte (powyżej 17 procent zawartości krzemu) potrzebują ekstremalnie odpornych powłok, podczas gdy stopy o niskiej zawartości krzemu często powodują problemy z długimi wiórami, które mogą prowadzić do zatorów wiórowych.
Stopy nadęte z zawartością krzemu powyżej 17 procent są dobrze przystosowane do odlewów narażonych na zużycie i działanie ciepła, szczególnie w budowie silników. Dlatego są one głównie wykorzystywane do produkcji tłoków oraz obudów korbowych i głowic cylindrów. W stopie najpierw krystalizują się kryształy krzemu, a następnie zastyga reszta stopu. Twardy i kruchy krzem prowadzi podczas dalszej obróbki skrawaniem do zwiększonego zużycia narzędzi. Dlatego można tu stosować tylko specjalnie powlekane narzędzia węglikowe lub częściowo nawet narzędzia diamentowe. Dzięki specyficznemu projektowi rowków i optymalnej powłoce można zminimalizować zużycie. W ten sposób unika się przestojów i utrzymuje wysoką jakość obróbki.
Mniej wymagające, ale nadal testujące narzędzia, są materiały takie jak stop aluminium GD-AlSi9Cu3, z 9 procentami zawartości krzemu, które na przykład są stosowane do obudów skrzyń biegów. Tutaj szczególnie ważne jest optymalizowanie cykli roboczych i czasu taktowania. Dzięki korzystnemu połączeniu specjalnej geometrii narzędzi, powłok i polerowanych rowków, Müller w praktyce udało się podwoić czas pracy i zmniejszyć czas taktowania o połowę. Dzięki temu produkcja staje się bardziej efektywna, ponieważ można obrabiać więcej części, zanim narzędzie będzie musiało zostać wymienione.
Innym rodzajem wyzwania są materiały o niskiej zawartości krzemu, które są na przykład wykorzystywane do produkcji strukturalnych części pojazdów, takich jak nadwozia. Te mają tendencję do tworzenia bardzo długich wiórów podczas obróbki, co prowadzi do wiórów zwijających się i zatorów wiórowych. Müller otrzymał zlecenie na optymalizację obróbki materiału AlMg0,7Si-T66 o bardzo niskiej zawartości krzemu wynoszącej 0,7 procenta do produkcji jednostek liniowych. Wcześniej wióry zwijające się i zatory wiórowe musiały być ręcznie usuwane przez pracownika. Było to nie tylko nieefektywne, ale także uniemożliwiało w pełni zautomatyzowaną produkcję i opóźniało produkcję przez przestoje. Dzięki dostosowanemu wiertłu stopniowemu z optymalnym rowkiem do zarządzania wiórami, Müllerowi udało się znacząco skrócić wióry. W ten sposób wióry nie stały się problemem. Dzięki temu pracownicy mogą zająć się innymi zadaniami, a jednocześnie udało się zmniejszyć czas taktowania o połowę.
Müller przy wyborze odpowiedniego narzędzia zwraca uwagę, aby było ono dostosowane do właściwości obrabianego materiału. Aby zapewnić wysokie standardy jakości i długą trwałość, Müller poleruje wszystkie swoje rowki, niezależnie od tego, czy są powlekane, czy nie. Dzięki temu tarcie podczas obróbki skrawaniem jest minimalizowane, a czas pracy jest wydłużany. Wszystkie narzędzia Müller mogą być ponadto ostrzone, co wydłuża ich żywotność. Nawet w przypadku narzędzi po ostrzeniu rowki są polerowane.
Zrównoważony rozwój w łańcuchu dostaw
Szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym, w tym w łańcuchach dostaw, zrównoważony rozwój i redukcja emisji CO2 odgrywają kluczową rolę. Dlatego Müller oferuje dla wszystkich swoich narzędzi możliwość regeneracji, ponieważ cykliczność narzędzi może wnieść cenny wkład w redukcję emisji CO2 i marnotrawstwa materiałów. Podczas produkcji węglika emitowane są wysokie ilości CO2. Można ich uniknąć, jeśli zużyte narzędzie, które nie może być już naostrzone, zostanie przekształcone w nowe, mniejsze narzędzie.
Kiedy narzędzie nie może być już naostrzone, klient wysyła je do Müllera i zamawia alternatywę. Eksperci w Müllerze odcinają zużyty element tnący, szlifują niezużyty element na okrągło i wprowadzają pożądaną geometrię. Następnie, jeśli to konieczne, narzędzie jest powlekane i polerowane - i gotowe jest nowe narzędzie z starego węglika. Narzędzia z recyklingu mają taką samą wysoką trwałość jak nowe narzędzia. Również ostrzenie jest bezproblemowe. Nie ma więc różnic w jakości w porównaniu do nowego narzędzia. Według obliczeń opartych na wartościach średnich, które wskazują emisje CO2 podczas produkcji węglika, można w ten sposób zaoszczędzić kilka ton CO2 rocznie. Konkretne przykłady z przemysłu wskazują na oszczędności wynoszące 14 ton CO2 rocznie. Ta wartość różni się w zależności od objętości narzędzi: Im więcej narzędzi jest recyklingowanych, tym więcej CO2 można zaoszczędzić.
Kontakt:
