Trioul de competență pentru fabricarea inovatoare a formelor

Construcția modernă de forme este tradițional dominată de oțeluri extrem de rezistente. Dar cum poate un material aparent fragil precum ceramica să revoluționeze industria? Exact această întrebare este abordată de trio-ul de competență format din BCE Special Ceramics, KRAMSKI și ZECHA. Împreună, ei cercetează soluții pentru fabricarea uneltelor de injecție.

11531
MARLIN 3D Laser Serie. Imagine: Zecha

Fie că este vorba despre Holmes și Watson sau Batman și Robin: Aceste duo-uri se completează prin intermediul lor.
abilități și trăsături de caracter diferite și, din acest motiv, sunt deosebit de de succes și populare. „Situația este similară cu cele două materiale, ceramică și oțel, pentru fabricarea matrițelor, doar că acest duo dinamic este încă mai degrabă un secret bine păstrat în comparație cu modelele sale populare!“, zâmbește Stephen Rapp, manager de produs la ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH. „Și asta vrem să schimbăm – BCE Special Ceramics GmbH, KRAMSKI GmbH și ZECHA – într-un proiect comun, deoarece vedem potențialul cu care fabricarea matrițelor prin injecție și întreaga industrie ar putea beneficia de mai multă ceramică!“

KRAMSKI GmbH – Tehnologie de înaltă tehnologie din orașul aurului

KRAMSKI GmbH din Pforzheim este un furnizor global de soluții pentru tehnologia de ștanțare și tehnologia de turnare prin injecție, cu 700 de angajați la nivel mondial. Imagine: Kaminski

KRAMSKI GmbH din Pforzheim este un furnizor global de soluții pentru tehnologia de ștanțare și tehnologia de turnare prin injecție, cu aproximativ 700 de angajați la nivel mondial. Compania contribuie esențial la rentabilitatea clienților săi, punând accent pe precizie și consultanță personalizată. Prin dezvoltarea continuă a produselor și tehnologiei uneltelor, KRAMSKI, cu atelierul său de unelte dotat cu tehnologie de vârf, face față provocărilor de mâine.

Domeniile de activitate includ industria mobilității, electronica de putere, tehnologia medicală, telecomunicațiile, tehnologia energetică și de mediu, precum și diverse aplicații industriale. Jörg Carle, Director Tehnic al KRAMSKI GmbH: „Producem aproximativ trei miliarde de piese pe an cu o precizie maximă, în mare parte conectori pentru industria auto, dar și piese foarte mici și delicate pentru aparate auditive sau glucometre și similare în tehnologia medicală.”

Ceramica nu este un material necunoscut pentru KRAMSKI, dimpotrivă. „Printre altele, în cazul uneltelor de turnare prin injecție, unde, de exemplu, aderențele de material pot deveni o problemă, apelăm la acoperiri ceramice. Din acest motiv, ne așteptăm ca, în urma încercărilor comune cu BCE și ZECHA, să putem apela direct la inserții ceramice pe termen lung și astfel să economisim procesul de acoperire“, dezvăluie Jörg Carle.

Desigur, uzura este de asemenea un subiect important în construcția matrițelor – nu în ultimul rând în utilizarea materialelor plastice armate cu fibră de sticlă. „Chiar și atunci când lucrăm cu oțeluri în gama de > 54 HRC, în zona punctelor de injectare apare adesea o uzură enormă. Acest lucru duce la formarea bavurilor pe componentă, care trebuie evitate cu strictețe, mai ales că, în cele din urmă, acestea conduc la întrețineri excesive ale echipamentului. Pentru un instrument cu 16 cavități, pe care dorim să-l optimizăm în proiectul actual, planificăm să realizăm o cavitate din ceramică și să efectuăm teste în acest sens”, explică Jörg Carle. Și un expert cu experiență în ceramică, cum ar fi BCE Special Ceramics GmbH, este partenerul ideal.

BCE, experții în ceramică tehnică

BCE Special Ceramics GmbH, cu sediul în Mannheim, este specializată în fabricarea ceramicii tehnice. Se fabrică componente personalizate, de obicei complexe, din ceramici de înaltă performanță. Imagine: BCE

BCE Special Ceramics GmbH are sediul în Mannheim și este specializată în fabricarea ceramicii tehnice. Se fabrică exclusiv componente personalizate, de obicei foarte complexe, din ceramici de înaltă performanță — chiar și în cantități mici. Compania a fost fondată în 1986 de Hermann Bertsch, fiind astfel activă pe piață de aproape patru decenii și s-a dezvoltat într-o companie solidă de dimensiuni medii, având astăzi aproximativ 30 de angajați. BCE dispune de tehnologii moderne de fabricație și măsurare și este certificată din 2001 conform normei în vigoare DIN ISO 9001:2015.

Se prelucrează atât ceramica oxidică alumina (Al2O3) și zirconia (ZrO2), cât și oxidul mixt ATZ (Alumina Toughened Zirconia) și ZTA (Zirconia Toughened Alumina). Alegerea corectă a materialului în funcție de aplicația specifică a clientului și de posibilitățile de fabricație reprezintă o parte esențială a consultanței. „La noi nu se fabrică orbește după desenul clientului, ci ne întrebăm ce trebuie să facă piesa în utilizarea la client și, mai ales, ce condiții există acolo. În acest sens, geometria din cerere este mai întâi verificată și evaluată, pentru a stabili dacă este de fapt rațional să se fabrice componenta astfel în ceramică. Dacă este cazul, revizuim geometria împreună cu clientul și, în final, propunem ceramica potrivită. Deoarece grupul de materiale 'ceramică' este la fel de diversificat ca și plasticele sau metalele. Numai noi, la BCE, putem alege între aproximativ 20 de tipuri sau calități de ceramică”, explică Torsten Prescher, tehnician de aplicații la BCE Special Ceramics GmbH. În plus, compania a stabilit de peste 10 ani competența completă în ceramică la nivelul de conducere, având în total trei ingineri de materiale diplomați, toți din domeniile ceramică sau metalurgie.

MARLIN 3D Laser Serie – Prelucrarea materialelor ultradure

Special pentru aplicații exigente în prelucrarea ceramicii sinterizate și a metalelor dure, ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH a dezvoltat MARLIN 3D. Datorită tehnologiei laser de ultimă generație, materiale de tăiere extrem de dure, cum ar fi PKD și CVD, sunt dotate cu geometrii de unelte care nu au fost realizabile până acum. Prin utilizarea laserelor, aceste geometrii pot fi concepute și mai fine, mai precise și mai complexe. Ajustând extrem de precis geometria, se obține o eficiență mai mare, ceea ce se reflectă într-o formare excelentă a muchiilor, dimensiuni și forme exacte, precum și o calitate superioară a suprafeței componentelor. Astfel, frezele toroidale, cu un diametru de 6 mm și cu 42 de tăișuri, pot fi realizate în cadrul seriei MARLIN 3D Laser și sunt doar un exemplu pentru posibilitățile aproape nelimitate oferite de tehnologia laser.

Frezările 3D MARLIN de la ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH sunt unelte de înaltă precizie pentru prelucrarea materialelor exigente, cum ar fi ceramica și metalul dur. Cu ajutorul acestora, se pot obține cu ușurință suprafețe cu luciu de oglindă sau contururi filigranate în domeniul µm. Imagine: Zecha

„Cu frezele noastre 3D MARLIN, industria ceramică beneficiază de anumite avantaje: astfel, procesarea nu mai este limitată doar la șlefuire. Mai degrabă, putem acum obține printr-un proces de frezare suprafețe cu luciu de oglindă sau contururi filigrane în domeniul µm“, spune Stephen Rapp. Într-un astfel de proiect, este deosebit de interesant că uneltele sunt vizibile în cazul de aplicare concret și astfel se realizează lucruri care aduc clientului avantaje semnificative – cum ar fi timpi de utilizare mai lungi, dar poate și timpi de ciclu reduși prin răcirea mai rapidă a uneltei de turnare prin injecție.

„Ceea ce am văzut până acum de la frezele 3D MARLIN este impresionant și duce prelucrarea ceramicii la un nou nivel. Deoarece majoritatea tipurilor de ceramică nu sunt conductive și, prin urmare, nu pot fi prelucrate prin eroziune, prelucrarea prin frezare în starea sinterizată reprezintă un progres enorm și deschide noi piețe, cum ar fi aplicațiile în construcția de forme. Trebuie să ne schimbăm complet gândirea, de la șlefuirea cu discuri acoperite cu diamant la tehnologia de frezare cu tăișuri definite și, în special în ceea ce privește parametrii de prelucrare, trebuie să ne familiarizăm cu acest domeniu – dar am mari speranțe în performanța uneltelor 3D MARLIN de la ZECHA”, spune Torsten Prescher. De asemenea, Jörg Carle consideră utilizarea uneltelor ZECHA un mare avantaj: „Dacă prelucrăm cu cea mai înaltă calitate a suprafeței pe freza, putem economisi deja timp și, în final, bani în procesul de fabricație a inserțiilor pentru forme!”

Valorificarea unui potențial mai mare în construcția de forme

Cei trei parteneri de proiect sunt convinși: construcția de forme oferă mult mai mult potențial decât utilizarea exclusivă a oțelurilor ar putea sugera. Prin utilizarea țintită a elementelor ceramice, timpii de funcționare și siguranța procesului pot fi ridicate la un nou nivel, ceea ce duce la un avantaj clar în cunoștințe și o eficiență crescută. „Suntem nerăbdători să vedem evoluția acestui proiect și suntem siguri că ne va arăta o nouă cale de a duce construcția modernă de forme la următoarea etapă de evoluție”, declară partenerii în cor. Și astfel, ei speră că la începutul anului 2025 vor finaliza cu succes proiectul și vor putea raporta detaliile și progresele în mod extensiv. „De îndată ce vom finaliza proiectul, vom permite, desigur, publicului să participe la rezultatele noastre – pentru că suntem mai mult decât puțin mândri de ideea noastră și de implementarea ei”, oferă Stephen Rapp o previziune entuziastă.

Contact:

www.zecha.de