Učinkovito odpravljene vibracije

Hellmich Werkzeugbau GmbH večinoma uporablja orodja podjetja INGERSOLL WERKZEUGE GMBH, ki so bila prav tako iskana kot rešitev za zahtevno obdelavo.

173
Orodje za Hellmich je INGERSOLL sestavil iz treh delov: vibracijsko dušena vrtalna palica T-Absorber, posebej prilagojen rezalni glavi in standardne trokrake zamenljive rezalne ploščice. ©Ingersoll

S podjetjem za orodjarstvo in konstrukcijskim birojem sta brata Thomas in Axel Hellmich po smrti svojega očeta sprva hodila po vzporednih poteh. Po združitvi sta se pokazale ogromne sinergije obeh strokovnih znanj.

Po struženju se nosilec razdeli na dva dela, da lahko sprejme luknjičasti pečat. ©Ingersoll

Današnja Hellmich Werkzeugbau GmbH izhaja iz leta 1991, ko je Manfred Hellmich ustanovil projektantsko pisarno za strojništvo in orodjarstvo v Bad Honnefu. Svojega velikega sanja o lastnem orodjarstvu si pred svojo prezgodnjo smrtjo ni mogel uresničiti. To sta kasneje uspela njegova dva sina. Spodbujal ju je stranka Manfreda Hellmicha k ustanovitvi podjetja. Strojna obdelava iz Kölna je želela, da se podjetje nadaljuje, in je mlade podjetnike podpirala z nasveti, naročili in erodirno napravo.

Axel Hellmich je svojemu očetu že med študijem pomagal pri konstrukciji, Thomas Hellmich je izučen orodjar in je začel v garaži z majhnimi napravami in orodji.

Leta 2008 sta se sprva ločeno vodeni podjetji združili. Danesšnje podjetniške prostore v Rheinbreitbachu z površino 1.000 kvadratnih metrov so zasedli leta 2016. Trenutno je tukaj zaposlenih 15 delavcev.

Nosilec (levo) se premika skupaj z luknjastim odtisom v cilindru. Pri izdelavi teh delov je zahtevana visoka natančnost. ©Ingersoll

Podjetje je raslo z razvojem in izdelavo orodij za oblikovanje pločevine za avtomobilsko industrijo. Specialnost podjetja Hellmich so popolnoma avtomatizirana orodja in posebne naprave, kot so na primer zaporedna orodja, torej visoko kompleksna, avtomatizirana orodja za rezanje in oblikovanje, ki se uporabljajo v industrijski obdelavi pločevine za gospodarsko množično proizvodnjo kompleksnih kovinskih komponent.

Orodja, ki jih je dobavil Hellmich, so bila predvsem namenjena izdelavi kovinskih delov za motorje z notranjim zgorevanjem. Ta trg je zdaj popolnoma propadel. „Motor z notranjim zgorevanjem potrebuje več strojno obdelanih delov kot primerljiv električni avto,“ pojasnjuje Thomas Hellmich. „Ponudniki so zdaj večinoma na Kitajskem in proizvajajo po cenah, s katerimi ne moremo več konkurirati.“

INGERSOLL je zasnoval rezalno orodje tako, da lahko Hellmich s tem enim orodjem obdeluje vse običajne velikosti vpenjalnih sistemov. ©Ingersoll

Od orodjarstva do naročniške proizvodnje

Družinsko podjetje je zgodaj reagiralo na to razvoj in prešlo z orodjarstva na proizvodnjo po naročilu, ki zdaj predstavlja 80 odstotkov poslovanja. Stranke prihajajo predvsem iz elektroindustrije. Za njih Hellmich proizvaja rezkalne in stružne dele iz jekla, aluminija ali plastike v enotni ali serijski proizvodnji. Pri strojnih delih se predvsem izdelujejo posamezni deli in majhne serije od 5 do 20 kosov. Višje količine dosežejo obrabni deli in serijski deli. Največji kupec je prav tako v Rheinbreitbachu sedež imetnik strojev za stiskanje in upogibanje za elektroindustrijo. Za njega Hellmich deluje tudi kot podaljšana delavnica in s pomočjo svoje usposobljene konstrukcijske oddelka izdeluje prototipe.

Predvsem na področju struženja se natančna orodja, ki jih uporablja Hellmich, večinoma dobavljajo od podjetja INGERSOLL. CNC stružnik Sven Bendix je z storitvijo proizvajalca zelo zadovoljen: „En klic zadostuje in orodje hitro prispe. To nam pomaga, da se lahko zelo fleksibilno odzovemo na zahteve strank.“ Predvsem ko gre za posebne rešitve, je INGERSOLL v proizvodnji zelo iskan.

Obdelava se zdaj lahko izvede z orodjem v eni ureditvi...

Taka rešitev je bila zahtevana tudi, ko je Hellmich naletel na težave pri enem od komponent. Gre za nosilec za luknjaste štempilje, ki se uporabljajo v strojih za stiskanje. Hellmich proizvaja več sto kosov letno v različnih izvedbah. Nosilec ni le serijski del za opremo stroja, temveč tudi del, ki se obrabi in ga je treba redno zamenjati. Tako kot štempilj se tudi nosilec obrabi, saj je pri uporabnikih praktično v stalni uporabi. Ker se nosilec giblje v valju, je predvsem zunanji premer podvržen obrabi. Utrjena materiala zmanjšujeta obrabo.

Vibracije povzročajo težave

…Pred tem sta bila potrebna dva orodja in en postopek preklopa. ©Ingersoll

Proizvajalec strojev je najprej sam izdeloval komponente, nato pa jih je outsourcal, ker je pogosto prihajalo do izbruhov materiala in s tem do velikega odpadka. Hellmich se je sprva spopadal s podobnim problemom. Skupaj s svojim servisom za kaljenje je proizvajalec lahko začel izboljševati procese in končno zagotavljati zanesljivo proizvodnjo delov. Poskus skrajšanja časa obdelave in povečanja natančnosti z obdelavo v eni, namesto dveh, nastavitvah pa ni dolgo uspel. Kar je sprva delovalo, je postopoma povzročalo težave, saj so se med obdelavo pojavile vibracije. Proizvajalci za to krivijo nihajočo kakovost uporabljenega materiala, ki naj bi bila posledica sprememb v proizvodnji jekla na svetovnem trgu.

Sven Bendix se je pri Jochenu Cramerju, trgovskem predstavniku za INGERSOLL, pozanimal o možni rešitvi. Ta je takoj vključil aplikacijsko tehniko proizvajalca orodij. Kar se na prvi pogled zdi kot preprosta obdelovana komponenta, postavlja precejšnje zahteve glede orodja. „Izziv predstavlja material obdelovanca in specifične podrobnosti komponente z ostrimi prehodi med površinami in premeri,“ ugotavlja aplikacijski tehnik Christopher Hees. Komponenta iz orodnega jekla je najprej obdelana do majhne tolerance, nato je zakaljena in na koncu obdelana znotraj in zunaj. Na erodirni napravi je na koncu razdeljena na dva dela, da lahko sprejme luknjičasti pečat. Za brezskrbno gibanje nosilca v zunanjem valju je treba natančno upoštevati tolerance, površinska obdelava pa mora biti brezhibna.

Učinkovita rešitev orodja

Večino svojih preciznih orodij Hellmich pridobiva od INGERSOLL. ©Ingersoll

Christopher Hees pojasnjuje filozofijo aplikacijske tehnologije INGERSOLL:
„Tudi pri posebnih aplikacijah si prizadevamo za uporabo najučinkovitejših orodij. Kjer je mogoče, uporabljamo standardne ali polstandardne proizvode, da imamo na voljo najekonomičnejšo rešitev za stranko.“ Orodje, zasnovano za Hellmich, je sestavljeno iz treh delov.

Pri rezalni ploščici se je INGERSOLL odločil za ploščo s tremi rezili. Orodni glava je bila izdelana po meri na lokaciji INGERSOLL v Horrheimu. Glava je nameščena na T-absorberju, ki kot dušilec vibracij spada v standardno ponudbo proizvajalca orodij.

Pri glavi ni bilo mogoče brez posebne rešitve. Podstavek obrnljive plošče je precej majhen, glava pa je zelo odprta, da lahko obdelamo najmanjši premer z največjo možno količino. INGERSOLL jo je zasnoval tako, da je primerna za vse običajne premer. Proizvajalec orodij se je pri tem osredotočil na najmanjši obdelovalni premer in največjo možno dolžino. Hellmich izdeluje komponento v premerih od 6 do 32 mm. Le dva najmanjša premera, s katerima se obdelovalec redko srečuje, nista mogoča z orodjem.

Optimizacija v TechCentru

Projektni partnerji v Rheinbreitbachu (z leve): Thomas Hellmich (direktor), Christopher Hees (INGERSOLL aplikacijska tehnika), Jochen Cramer (tržni predstavnik za INGERSOLL) in Sven Bendix (CNC strugar Hellmich). ©Ingersoll

Ker gre za posebno aplikacijo in težke pogoje, je bila optimizacija izvedena v TechCentru podjetja INGERSOLL v Haigerju. Tam so po poskusih na stroju, ki je primerljiv s Spinner TC 600, ki ga uporablja Hellmich, spremenili rezalni material in geometrijo obrnljive rezalne plošče. TNGA je bila uporabljena v drugi različici, ki z manjšim zaobljenjem robov in manjšim faznim kotom ustvarja manj pritiska in se je izkazala za stabilnejšo rešitev. Sprva se je domnevalo, da je potreben visok pritisk, da bi dušilec vibracij učinkovito deloval.

Prilagoditve so bile uspešne in so privedle do stabilnega procesa, pri katerem so bile dosežene tudi daljše življenjske dobe. Notranja stran obdelovanca se obdeluje s CBN ploščami, za zunanjo stran pa se uporabljajo keramične plošče. Pri poskusih v TechCentru so bile določene tudi optimalne vrednosti rezanja in predložene stranki. Zdaj delajo s hitrostjo rezanja Vc 110 m/min in pomikom fz 0,05 mm/obr., da dosežejo želeno natančnost površine. Globina obeh rezov znaša 0,15 mm.

Namesto prejšnjih dveh vpenjanj z dvema orodjema lahko Hellmich zdaj obdeluje tako vpenjalno glavo kot tudi zunanji valj v enem vpenjanju z enim samim orodjem. To povečuje kakovost komponente in skrajša čas obdelave. „Vsaka prihranjena minuta je za nas pravi denar,“ se veseli Thomas Hellmich. Z novim orodjem je prav tako zadovoljen kot z hitro izvedbo projekta.

Kontakt:

www.ingersoll-imc.de