Vibrații eliminate eficient

Hellmich Werkzeugbau GmbH folosește în principal unelte de la INGERSOLL WERKZEUGE GMBH, care au fost solicitate și ca soluționare a unei prelucrări dificile.

132
Unealta pentru Hellmich a fost asamblată de INGERSOLL din trei părți: tijă de foraj cu amortizare a vibrațiilor T-Absorber, cap de unealtă special adaptat și plăcuță de tăiere standard cu trei tăișuri. ©Ingersoll

Cu o firmă de construcție de unelte și un birou de proiectare, frații Thomas și Axel Hellmich au urmat inițial căi paralele după moartea tatălui lor. După reunire, s-au evidențiat sinergii enorme între cele două expertize.

După turnare, suportul este împărțit în două jumătăți pentru a putea prelua matrița de găurire. ©Ingersoll

Azi, Hellmich Werkzeugbau GmbH își are originile într-un birou de proiectare pentru inginerie mecanică și construcția de unelte, fondat în 1991 de Manfred Hellmich în Bad Honnef. Visul său mare de a avea propria fabrică de unelte nu a putut fi împlinit înainte de moartea sa timpurie. Aceasta a fost realizată mai târziu de cei doi fii ai săi. Aceștia au fost încurajați să înființeze firma de un client al lui Manfred Hellmich. Compania de ștanțare din Köln dorea ca firma să continue și i-a sprijinit pe tinerii antreprenori cu sfaturi, comenzi și o mașină de erodare.

Axel Hellmich și-a ajutat tatăl încă din timpul studiilor în construcție, Thomas Hellmich este un tâmplar de unelte și a început în garaj cu dispozitive și unelte mici.

În 2008, companiile inițial conduse separat s-au fuzionat. Clădirea actuală a firmei din Rheinbreitbach, cu o suprafață de 1.000 de metri pătrați, a fost ocupată în 2016. În prezent, aici lucrează 15 angajați.

Dispozitivul de prindere (stânga) se mișcă împreună cu matrița perforatoare într-un cilindru. La fabricarea acestor piese se cere o mare precizie a potrivirii. ©Ingersoll

Compania a crescut odată cu dezvoltarea și construcția de unelte de formare a tablourilor pentru industria auto. Domeniul de specialitate al Hellmich sunt uneltele complet automate și dispozitivele speciale, cum ar fi uneltele de tip progresiv, adică unelte de tăiere și formare automate, foarte complexe, care sunt utilizate în prelucrarea industrială a tablourilor pentru producția economică în masă de componente metalice complexe.

Uneltele furnizate de Hellmich au fost destinate în principal fabricării pieselor din tablă pentru motoarele cu ardere internă. Această piață s-a prăbușit complet. „Un motor cu ardere internă necesită mai multe piese tăiate decât o mașină electrică comparabilă”, explică Thomas Hellmich. „Furnizorii sunt acum în majoritate în China și produc la prețuri cu care nu mai putem concura.”

INGERSOLL a proiectat un instrument de turnare astfel încât Hellmich să poată produce toate dimensiunile standard ale suporturilor de matrițe cu acest singur instrument. ©Ingersoll

De la construcția uneltelor la producția pe bază de contract

Compania de familie a reacționat devreme la această dezvoltare și a trecut de la fabricarea uneltelor la producția pe bază de contract, care acum reprezintă 80% din afacere. Clienții vin acum în principal din domeniul electricității. Pentru ei, Hellmich produce piese frezate și turnate din oțel, aluminiu sau plastic, atât în producție unitară, cât și în serie. La componentele de mașini, se fabrică în special piese unice și serii mici de 5 până la 20 de bucăți. Cantități mai mari sunt realizate pentru piese de uzură și piese de serie. Cel mai mare client este un producător de mașini de tăiere și îndoire pentru industria electrică, care își are sediul tot în Rheinbreitbach. Pentru el, Hellmich funcționează și ca o extensie a atelierului și produce prototipuri cu ajutorul departamentului său de construcții experimentat.

În special în domeniul strunjirii, uneltele de precizie utilizate de Hellmich provin în mare parte de la INGERSOLL. Strungarul CNC Sven Bendix este foarte mulțumit de serviciul furnizorului: „O simplă apelare este suficientă și uneltele ajung rapid. Acest lucru ne ajută să răspundem foarte flexibil cerințelor clienților.” În special când este vorba de soluții speciale, INGERSOLL este solicitat în producție.

Prelucrarea poate avea loc acum cu un instrument într-o fixare...

O astfel de soluție a fost solicitată și când Hellmich a întâmpinat probleme cu un component. Este vorba despre un suport pentru ștanțe, care sunt utilizate în mașinile de ștanțare. Hellmich produce mai multe sute de bucăți pe an în diferite variante. Suportul nu este doar o piesă de serie pentru echipamentul mașinii, ci și o piesă de uzură care trebuie înlocuită regulat. La fel ca ștanța, și suportul se uzează, fiind utilizat constant de către utilizatori. Deoarece suportul se mișcă într-un cilindru, în special diametrul exterior este afectat. Materialul călit contracarează uzura.

Vibrațiile cauzează probleme.

…Anterior erau necesare două unelte și un proces de strângere. ©Ingersoll

Producătorul de mașini a fabricat inițial componentele singur, dar apoi le-a externalizat, deoarece au apărut frecvent defecte ale materialului și, prin urmare, un procent mare de rebuturi. Hellmich s-a confruntat inițial cu aceeași problemă. Împreună cu serviciul său de călire, fabricantul a reușit să identifice îmbunătățiri și, în cele din urmă, să producă piesele într-un mod sigur din punct de vedere al procesului. Încercarea de a reduce timpul de prelucrare și de a crește precizia prin prelucrarea într-o singură, în loc de două fixări, nu a avut însă un rezultat bun pe termen lung. Ceea ce a funcționat la început a început să cauzeze din ce în ce mai multe probleme, deoarece au apărut vibrații în timpul prelucrării. Fabricanții consideră că pentru aceasta este responsabilă calitatea fluctuantă a materialului utilizat, care se datorează schimbărilor din producția de oțel pe piața mondială.

Sven Bendix s-a interesat la Jochen Cramer, reprezentant de vânzări pentru INGERSOLL, despre o posibilă soluție. Acesta a implicat imediat tehnologia de aplicație a producătorului de unelte. Ceea ce, la o primă vedere, pare a fi o piesă turnată simplă, impune totuși cerințe asupra soluției de unelte. „O provocare este materialul piesei și detaliile specifice ale componentelor cu tranziții ascuțite între suprafețe și diametre”, observă tehnicianul de aplicație Christopher Hees. Componenta din oțel pentru unelte este mai întâi prelucrată la un diametru mic, apoi călită și, în cele din urmă, prelucrată fin atât interior, cât și exterior. La o mașină de erodare, aceasta este împărțită în două jumătăți pentru a putea găzdui ștampila de perforare. Pentru o mișcare fără probleme a suportului în cilindrul exterior, toleranțele trebuie respectate cu exactitate, iar calitatea suprafeței trebuie să fie impecabilă.

Soluție de unelte eficientă

Hellmich obține cea mai mare parte a uneltelor sale de precizie de la INGERSOLL. ©Ingersoll

Christopher Hees explică filosofia tehnicii de aplicare INGERSOLL:
„De asemenea, în cazul aplicațiilor speciale, ne propunem să utilizăm cele mai eficiente unelte. Atunci când este posibil, folosim produse standard sau semistandard pentru a avea soluția cea mai economică pentru client.” Uneltele concepute pentru Hellmich sunt compuse din trei părți.

La placa de tăiere reversibilă, INGERSOLL a optat pentru o placă cu trei tăișuri. Capul de unelte a fost fabricat la sediul INGERSOLL din Sud, în Horrheim, conform specificațiilor. Capul este montat pe un T-absorber, care, la rândul său, face parte din portofoliul standard al producătorului de unelte.

La cap, nu a existat altă soluție decât una specială. Substratul plăcii de tăiere este mai degrabă mic, iar capul este foarte liber pentru a putea produce cel mai mic diametru cu cea mai mare cantitate de material. INGERSOLL l-a proiectat astfel încât să fie potrivit pentru toate diametrele uzuale. Producătorul de unelte s-a orientat după cel mai mic diametru de prelucrat și cea mai mare lungime posibilă. Hellmich produce componenta în diametre de la 6 la 32 mm. Numai cele două cele mai mici diametre, cu care prelucrătorul oricum are rar de-a face, nu sunt posibile cu uneltele.

Optimizare în TechCenter

Parteneri de proiect în Rheinbreitbach (de la stânga la dreapta): Thomas Hellmich (director general), Christopher Hees (tehnician de aplicații INGERSOLL), Jochen Cramer (reprezentant comercial pentru INGERSOLL) și Sven Bendix (frezor CNC Hellmich). ©Ingersoll

Fiind vorba despre o aplicație specială și condiții dificile, optimizarea a avut loc în TechCenter-ul INGERSOLL din Haiger. Acolo, după teste pe o mașină comparabilă cu Spinner TC 600 utilizat de Hellmich, s-au modificat materialul de tăiere și geometria plăcii de tăiere. TNGA a fost utilizată într-o variantă diferită, care, cu o rotunjire a muchiilor mai mică și o fază mai mică, dezvoltă mai puțin presiune și s-a dovedit a fi soluția mai stabilă. Inițial, s-a presupus că este necesară o presiune mare pentru ca amortizorul de vibrații să funcționeze eficient.

Ajustările au fost de succes și au condus la un proces stabil, în cadrul căruia s-au obținut și timpi de funcționare mai mari. Partea interioară a piesei de prelucrat este prelucrată cu plăci CBN, iar pentru partea exterioară se folosesc plăci ceramice. În cadrul testelor din TechCenter, au fost determinate și valorile optime de tăiere, care au fost puse la dispoziția clientului. Acum se lucrează cu o viteză de tăiere Vc 110 m/min și un avans fz 0,05 mm/rotire, pentru a atinge precizia dorită a suprafeței. Adâncimea celor două tăieturi este de 0,15 mm fiecare.

În loc să folosească anterior două fixări cu două unelte, Hellmich poate acum să prelucreze atât suportul de matriță, cât și cilindrul exterior într-o singură fixare cu un singur instrument. Acest lucru crește calitatea piesei și scurtează timpul de prelucrare. „Fiecare minut economisit este bani pentru noi”, se bucură Thomas Hellmich. Este la fel de mulțumit de noua unealtă ca și de desfășurarea rapidă a proiectului.

Contact:

www.ingersoll-imc.de