Mikrometru de precizie pentru fabricarea supapelor

Compania britanică de înaltă tehnologie Domin revoluționează industrii întregi cu componente hidraulice de înaltă eficiență imprimate 3D și se bazează pe precizia sigură a procesului mașinii universale de rectificat cilindric S33 de la STUDER.

70
Centrala de rectificare universală CNC S33 la Centrul de Tehnologie Domin din Bristol, Marea Britanie ©Studer

În Centrul Tehnologic Domin (DTC) situat în afara orașului Bristol din Anglia se află
Miros de inovație în aer. Atmosfera este marcată de concentrare.
Energie, pentru că aici se conturează viitorul controlului mișcării. În halele luminoase și ordonate se află cele mai moderne sisteme de imprimare 3D, mașini EDM și mașini de frezat – și de curând și o mașină de șlefuit rotund S33 de la STUDER. Acestea sunt unelte pentru tineri profesioniști talentați, care împărtășesc o misiune comună: să trezească întreaga industrie din somnul ei tehnologic. Cu cei 85 de angajați înalt calificați, Domin este una dintre cele mai inovatoare companii din Marea Britanie.

Hidraulică – aceasta este tehnologia prin care lichidele sub presiune sunt utilizate pentru a controla cu precizie forța și pentru a muta sarcini extrem de grele cu o aparentă ușurință. Sistemele hidraulice au devenit o parte indispensabilă a lumii noastre moderne, fie că este vorba despre excavatoare care ridică sarcini de tone pe șantiere, despre un avion care își extinde trenul de aterizare sau despre mașini care execută comenzi de frânare în fracțiuni de secundă. Dar este adevărat și că, comparativ cu alte industrii, începând din anii 1950, aici a existat relativ puțină inovație și progres.

Ventile și pompe de înaltă tehnologie avansează hidraulica.

Exemplu Domin Spulen ©Studer

„Hidraulica tradițională este incredibil de puternică, dar și notoriu ineficientă.”
Sistemele convenționale pot pierde până la 70 la sută din energia de intrare”, explică Cameron Adams, Manager de Inginerie a Producției la Domin. El și echipa sa și-au propus, prin urmare, să conducă această tehnologie cheie în următoarea eră pentru aproape fiecare industrie modernă, astfel încât să se poată realiza mai mult cu mai puțin.

Domin vrea să realizeze acest lucru cu produsele sale de bază: servovalve extrem de reactive și pompe de înaltă performanță ultra-compacte.

Compania folosește libertatea de design a imprimării 3D cu metal pentru a fabrica componente inovatoare cu structuri interne complexe, optimizate pentru flux. Astfel de structuri de canal complexe ar fi de neconceput cu fabricarea convențională, substractivă. Rezultatul sunt sisteme hidraulice controlabile digital, care permit câștiguri de eficiență de până la 90% față de soluțiile convenționale.

De exemplu, o singură supapă modernă de la Domin reduce costurile cu aproximativ 400 de dolari pe an, ceea ce duce la economii semnificative în cazul sistemelor mari. Clienții lui Domin provin din industrii precum aeronautica, sectorul auto și motorsport, fabricarea industrială, robotică, navigație și sectorul energetic.

Producție scalabilă datorită STUDER S33

Domin își produce produsele din oțel Maraging extrem de dur, durabil și rezistent la coroziune prin imprimare 3D de metal. După procesul aditiv, urmează prelucrarea suprafețelor și a geometriei fine, numită Edge Matching. În acest proces, marginile de control ale glisierului valvei trebuie să fie aliniate cu feroneria carcasei valvei cu o precizie de câțiva micrometri. Această concordanță este esențială pentru performanța generală a valvei.

Cameron Adams, Manager de Inginerie a Producției la Domin ©Studer

Până acum, Domin a realizat potrivirea marginilor prin eroziune cu fir (EDM). Aceasta este o metodă care oferă o precizie ridicată, dar este relativ lentă. „Ne confruntam cu problema de a scala un proces extrem de precis, dar lent, pentru producția noastră în creștere”, își amintește Adams. Pentru aceasta, Domin avea nevoie de o mașină care să garanteze o precizie maximă și, în plus, să ofere flexibilitatea de a combina diferite prelucrări.

După o evaluare intensivă, s-a ales mașina de rectificat universal CNC S33 de la STUDER.

Așteptări ridicate în ceea ce privește precizia depășite

Acum, Domin folosește S33 pentru șlefuirea de înaltă precizie a diametrelor și a marginilor fine de control ale supapelor pentru produse cheie, cum ar fi supapele seriilor S4 Pro, S6 Pro și S10 Pro. Cerințele de precizie sunt extrem de ridicate. De exemplu, supapa S6 Pro necesită o toleranță a diametrului de doar trei micrometri - o valoare care este de douăzeci de ori mai mică decât diametrul unui fir de păr uman. „Precizia și fiabilitatea mașinii STUDER ne-au depășit așteptările. În timpul testului de acceptare, deviația pe peste 50 de componente, datorită măsurării în proces, a fost de doar 0,0006 mm - și nu, nu este o greșeală de tipar”, spune Adams.

Acest lucru este posibil datorită celor mai moderne tehnologii de rectificare și componentelor de înaltă calitate, cu care producătorul elvețian de calitate, cu o tradiție de peste 113 ani, își echipează mașinile de rectificat. S33 dispune de arhitectura revoluționară de hardware și software C.O.R.E., al cărei mare ecran tactil nu doar că asigură o operare intuitivă, ci și o vizualizare inteligentă a datelor relevante de producție. Și cu caracteristici precum motoarele de rectificare cu control de frecvență pentru rectificarea exterioară și interioară, precum și cu patul mașinii din granit mineral S103 pentru stabilitatea termică necesară și amortizarea vibrațiilor, se obțin rezultate precise și fiabile.

Cinci minute în loc de o oră

Cameron Adams și inginerul de service STUDER Julian Connors la punerea în funcțiune a S33 ©Studer

În total, S33 a reușit să ridice producția la Domin la un nivel mai înalt. Datorită toleranțelor extrem de mici, specialiștii în hidraulică pot acum să producă supapele și blocurile de supapă ca componente complet interschimbabile în serie. Necesitatea de a asocia manual componentele, care era anterioară, a dispărut. Avantajul tehnologic decisiv al S33 pentru Domin a fost configurația sa cu două discuri de șlefuit.

„Capacitatea de a rectifica atât diametrele, cât și umerii glisorilor într-o singură mașină este un factor decisiv pentru noi“, spune Adams și explică: „Știm că, dacă există o posibilitate de eroare, aceasta va apărea probabil la un moment dat. Pentru a reduce acest risc, am proiectat procesul astfel încât schimbările de discuri abrazive sau mișcările suportului să nu fie necesare. Această abordare nu doar că reduce timpul de pregătire, ci minimizează și costurile pentru erorile care sunt de obicei asociate. În plus, tranziția de la EDM la rectificarea cilindrică pe S33 pentru supapa S6 Pro a dus la o îmbunătățire dramatică a eficienței – timpul de prelucrare a fost redus de la aproape o oră la doar cinci minute.“ De asemenea, Domin și STUDER au o colaborare bazată pe încredere. „Comunicația între specialiștii noștri și inginerii excelenți de la Domin a funcționat foarte bine încă de la început. Împreună am reușit să identificăm S33 ca fiind mașina optimă și să o configurăm pentru cerințele specifice de producție“, își amintește Michael Läuffer, Manager de Vânzări pentru Regatul Unit / Irlanda și Benelux la STUDER. Această consultanță și încrederea reciprocă au fost cheia pentru Domin. „Nu am obținut doar o mașină, ci o soluție bine gândită. Suportul tehnic și capacitatea de a răspunde dorințelor noastre au fost de primă clasă și au facilitat considerabil întregul proces de implementare“, confirmă Adams.

Cu privire la viitor, direcția la Domin este clar orientată spre creștere.
Volumul de producție ar trebui să crească exponențial în următorii ani. Pentru a face față acestuia,
următorul pas este deja stabilit: Automatizarea încărcării pieselor este următorul punct de cotitură pe drumul către o producție de serie de înaltă eficiență. De asemenea, din acest motiv, alegerea a căzut pe S33 cu opțiunile sale de automatizare inteligente și viabile pe termen lung. „Cu STUDER avem un partener alături de noi, care ne va însoți și în aceste etape de dezvoltare și ne va ajuta să ne realizăm viziunea unui proces de fabricație complet automatizat și inteligent”, rezumă Adams.

Puncte forte ale S33

  • Precizie maximă și siguranță a procesului prin interacțiunea perfectă
    între hardware și software
  • Timp de prelucrare scurt datorită prelucrării complete
  • Operare intuitivă și caracteristici inteligente cu C.O.R.E. OS și StuderPictogramming
  • Ușor de automatizat datorită interfețelor standardizate pentru încărcătoare și
    dispozitive periferice

Contact:

studer.com