Da bi prepričali stranko, da na napravi stabilno delujejo tudi dolgi izbočeni orodja z manjšim HSK orodnim držalom, je strojni proizvajalec bavius technologie izvedel testno rezanje v realnih pogojih. Pomemben del testa: prava orodja. S kompletom orodij za grobo in fino obdelavo ISCAR je test presegel vsa pričakovanja.
Bavius tehnologija s sedežem v oberschwäbskem Baienfurtu deluje od leta 2017 kot samostojno družinsko podjetje z okoli 120 zaposlenimi na področju razvoja in proizvodnje visokohitrostnih CNC naprav za obdelavo aluminija v velikih količinah. Bavius se osredotoča na dve produktni liniji: obdelovalna središča za profile PBZ in horizontalna obdelovalna središča HBZ z gradbeno serijo AeroCell.
Iščemo dinamično napravo
„Ameriško podjetje iz letalske industrije je iskalo napravo, ki nudi visoke stopnje odstranjevanja materiala, dinamiko in razpoložljivost ob hkrati visoki kakovosti obdelave, da bi izdelovalo velike strukturne komponente iz aluminija,“ pripoveduje Dominik Merz, direktor globalne prodaje | aplikacij pri bavius. „Popolna naloga za našo HBZ AeroCell 160 I 400.“
Naprava je opremljena z visoko zmogljivo vreteno, ki deluje s hitrostjo do 30.000 obratov na minuto in v neprekinjenem delovanju (delovni način S1) zagotavlja moč 140 kilovatov. V delovnem načinu S6 so kratkoročno dosegljive moči do 175 kilovatov. „Ker je 140 kilovatov dosegljivih že pri 19.000 obratih na minuto, je mogoče v srednjem razponu obratov doseči visoke moči, kar prinaša nekatere prednosti,“ pojasnjuje Dominik Merz.
Le samo orodje HSK-A63/80, ki ga standardno uporablja bavius, je ameriškemu kupcu povzročalo skrbi. Zaradi izkušenj in stabilnosti je raje izbral večje. Vendar bi to znatno omejilo razpoložljivo obdelovalno moč naprave. „Da bi lahko delali pri 30.000 obratih, je AeroCell 160 opremljena z orodjem HSK 63/80, ki zaradi večjih površin za podporo zagotavlja potrebno stabilnost tudi pri dolgih izrastkih,“ pojasnjuje Stefan Diem, tehnik za aplikacije pri bavius. „Z orodjem 100 bi bilo mogoče doseči le še 20.000 obratov na minuto. To sprva ni bila možnost za bavius in bi omejilo prednosti stroja.“ Dominik Merz dodaja: „Zlasti obdelava takšnih delov, ki pogosto traja več ur, poteka 70 ali 80 odstotkov časa s kratkimi orodji. Pri proizvodnji se hitro opazi, ali uporabnik lahko izkoristi polno hitrost in polno moč.“
Da bi stranki pokazali, da manjši nosilec nudi potrebno stabilnost tudi pri dolgih orodjih, je ekipa bavius s stranko dogovorila za živi test pod realnimi pogoji pri bavius v Baienfurtu. Načrt: V blok iz aluminijeve zlitine EN-AW 7012 (AlZn6Mg2Cu) velikosti 600 × 780 × 500 milimetrov naj bi vstavili V-oblikovano žep velikosti 170 × 626 milimetrov in globine 260 milimetrov, kot se običajno pojavlja pri strukturnih komponentah za letalstvo.
Prilagojena rešitev
„V povezavi z našim dolgoletnim partnerjem ISCAR smo oblikovali optimalen paket orodij za grobo in fino obdelavo,“ pojasnjuje Stefan Diem. Michele Piccolantonio, svetovalec in prodaja projektov opreme, Calogero La Quatra, specialist za izdelke Multi Master, trdne karbidne in PCD-orodja, ter Anton Kress, specialist za frezanje, so se seznanili z nalogo in skupaj s timom bavius oblikovali natančno prilagojen komplet za nalogo in material.
„Aluminij se na splošno hitro in enostavno obdeluje, vendar ima kljub temu svoje posebnosti,“ pravi Anton Kress. Tukaj so potrebni visoko pozitivni sistemi z zelo ostrimi poliranimi rezili, da se prepreči lepljenje chipsov na rezilo in na površino ter da se zagotovi varno delovanje procesa. To prav tako povzroča manjše rezalne sile med obdelavo. To prinaša ogromne prednosti pri uporabi dolgih orodij in znatno zmanjšuje odmik ter vibracije.
„Pomembna merila za izbiro so bila med drugim, da uporabljamo standardna orodja za mehko rezanje, ki podpirajo veliko dinamiko stroja, omogočajo visoke vrtljaje in delujejo procesno varno, da ohranimo visoko razpoložljivost naprave,“ pravi Michele Piccolantonio. „Pri grobem rezanju bi morale biti možne zelo velike hitrosti odstranjevanja – ključna beseda je visoko volumsko obdelovanje – pri končnem obdelovanju pa vrhunske kakovosti površine,“ dodaja Anton Kress. Na koncu je nastal nabor orodij s frezerji iz družin HELIALU, MegaAlu in MULTIMASTER.
Hitro obdelati veliko materiala
Za hitro odstranjevanje velikih količin materiala so bili uporabljeni HELIALU rezkarji s ciljno JHP hlajenjem premera 50 milimetrov. Za obdelavo površinske konture in prvi del žepa je bil rezkar zasnovan kot monoblok orodje dolžine 110 milimetrov, opremljeno s štirimi zamenljivimi rezalnimi ploščicami (WSP) z dvema helikalnima rezalnima roboma. Obsežno brušeni, 22 milimetrov dolgi, ostri rezalni robovi z visoko pozitivnim kotom odrezovanja in poliranimi odreznimi površinami rezajo mehko in zagotavljajo odličen odtok chipsov.
„Tako smo pri hitrosti vretena 25.400 obratov na minuto obdelali in lahko potegnili do 148 kilovatov na vretenu“, se veseli Stefan Diem. „Pri pomiku 25.400 milimetrov na minuto in globini reza 16,5 milimetrov smo lahko odstranili do 14,5 litra materiala na minuto.“ Globlje dele žepa je bavius obdelal s HELIALU nadgradnimi rezkarji dolžin 157, 207 in 257 milimetrov, opremljenimi s 14 WSP, procesno varno – pri obratih do 28.000 na minuto, moči do 65 kilovatov in pomikih do 16.500 milimetrov na minuto. „To je bilo res impresivno, kako je stroj drsel skozi material,“ pravi Dominik Merz.
S štirimi trokrakimi MegaAlu trdnimi karbidnimi rezkarji premera 25 milimetrov in dolžin od 5xD do 8xD je bavius zmanjšal radije kotov R50 oziroma R25 na R12,5 in obdelal žep do končne globine 260 milimetrov. „Za to uporabljamo tudi edine izjeme od standarda. Oba rezkarja v 7xD in 8xD sta posebna orodja,“ pravi Calogero La Quatra. „Posebna prednost teh trokrakih alu specialistov: imajo neenakomerno razporeditev in zaradi svoje posebne geometrije rezil je proces skoraj brez vibracij tudi pri tako velikih izrastkih.“
Najboljša kakovost površine zahvaljujoč MULTIMASTER rezkarjem
Pri izdelavi komponent za letalstvo pa ni pomembno le hitro odstranjevanje velikih količin materiala. Prav tako je pomembna visoka kakovost površin komponent. To naredi končno obdelavo odločilni proces. Pri testu so bili uporabljeni vijačni VHM rezkarji z krogličnimi in valjastimi glavami iz družine ISCAR MULTIMASTER z dolžinami orodij med 155 in 293 milimetri. Pri obratih vretena med 21.000 in 27.000 obratov na minuto so na dnu in stenah žepa v nekaj minutah nastale fine in brezrazne površine z globino hrapavosti 6,5 mikrometra.
Za končno obdelavo dna žepa je bil odgovoren trokraki EBA kroglični rezkar premera 16 milimetrov in z radijem 8 mm. Montiran na 200 mm držalu meri orodje 280 milimetrov. Za končno obdelavo večjih stranic žepa je bavius uporabil kapljični EOBA valjasti rezkar premera 16 milimetrov, s štirimi rezalnimi robovi in profilnim radijem 75 mm na 200 mm držalu. „Ta valjasti rezkar konča do devetkrat hitreje kot primerljiv kroglični rezkar. To je zato, ker radij deluje kot matematični faktor in posledično lahko znatno povečamo osne preskoke,“ razlaga Calogero La Quatra. „In to pri nizki hitrosti ter neodvisno od parametrov rezanja.“
Rezultat testa presega pričakovanja
V samo treh urah je bilo odstranjenih približno 70 kilogramov materiala, žep pa je bil procesno varno in v zahtevani kakovosti obdelan v blok. „Kombinacija dinamične, močne naprave in ustreznega orodja zagotavlja krajši čas obdelave in znatno povečuje produktivnost,“ povzema rezultat Stefan Diem. „In kot je bilo napovedano, so tudi dolgi izrastki orodij z 63/80 mm vpenjanjem delovali absolutno stabilno in brez vibracij.“
Z 357 milimetrov dolgim HELIALU premera 50 milimetrov so inženirji strojništva ta test stabilnosti še dodatno izpopolnili: poleg V-žepa so z pomikom 8.100 milimetrov na minuto in hitrostjo vretena 18.000 obratov na minuto procesno varno obdelali še eno votlino v aluminijastem bloku.
„Testiranje je preseglo vsa pričakovanja. Stranka je bila popolnoma prepričana in tako navdušena, da bi stroj najraje takoj odnesla s seboj,“ pravi Dominik Merz. „Z združevanjem naše dinamične AeroCell in inovativnih orodij ISCAR smo mu lahko ponudili učinkovito rešitev.“
Kontakt:
