У шліфуванні не лише машина визначає продуктивність і якість деталі. Також підготовка охолоджувальної рідини (КС) має суттєвий вплив на успіх. Що нове покоління гідростатичних фільтрів від KNOLL Maschinenbau може досягти, демонструє установка HydroPur H 1000 на шліфувальному верстаті Junker JUMAT 6S у виробника приводів SEW-EURODRIVE.
SEW-EURODRIVE є світовим постачальником приводної та автоматизаційної техніки. На місці в Брухсалі, крім головного офісу компанії, розташований також великий завод з виробництва редукторів. Як випливає з назви, там розробляються та виробляються редуктори вагою до 22 тонн для вимогливих промислових застосувань. Вони використовуються в конвеєрних системах, у видобувній промисловості, в портових перевантаженнях, у сталеливарній промисловості та в багатьох інших сферах.
Основною перевагою SEW-EURODRIVE є, поряд з обширними знаннями в області редукторів, які накопичувалися протягом понад 90 років, швидка здатність до постачання, яка залежно від вимог становить від одного до п'ятнадцяти днів. Цей короткий термін SEW-EURODRIVE досягає завдяки продуманій модульній системі. В залежності від побажань клієнта щодо крутного моменту, швидкості обертання та максимальної розміру корпусу, фахівці з приводу в багатьох випадках можуть зібрати індивідуальний редуктор.
Щоб мати можливість гнучко та швидко реагувати на спеціальні запити, глибина виробництва висока. Маркус Грімм, відповідальний за інвестиції в галузі верстатів і автоматизаційних рішень на великому редукторному заводі в Брухсалі, пояснює: «У нашому машинному парку є всі види обробних верстатів: для токарної обробки, фрезерування, шліфування, зубофрезерування тощо. У нас є напрямна преса та термічна обробка, тому в основному нам потрібно лише купувати гвинти, ущільнення та підшипники.»
З новою шліфувальною машиною до підвищеної продуктивності
До його обов'язків входить закупівля нових машин і обладнання, а також оптимізація існуючих виробничих процесів. «Ми постійно інвестуємо в модернізацію нашого виробництва, щоб покращити якість, продуктивність і сталий розвиток», - підкреслює Грімм.
Початковою точкою описаного тут проекту була інвестиція на заміну у 2021 році: зовнішній круглий шліфувальний верстат потрібно було замінити через його вік та зростання витрат на обслуговування. Маркус Грімм та його колеги вирішили придбати JUMAT 6S компанії Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH, Нордрех. «Завдяки одночасній обробці та сучасній шліфувальній технології цей верстат значно скорочує час обробки в порівнянні з попередньою моделлю», - стверджує Грімм. «Додатково автоматизований режим роботи сприяє підвищенню продуктивності».
На JUMAT 6S компанія SEW-EURODRIVE переважно обробляє валоподібні компоненти трансмісій – зокрема, вихідні та приводні вали. Переважно шліфуються зовнішні діаметри для посадок під підшипники з максимальною точністю та якістю поверхні, а також частково площини. Вали в більшості випадків виготовлені з легованої сталі C60 або порівнянних не загартованих сталей. В якості шліфувального матеріалу використовуються керамічно зв'язані CBN-диски.
Високі вимоги до підготовки охолоджуючих рідин.
Важливим елементом у всьому процесі шліфування є KSS-емульсія та її підготовка. Фільтраційна установка повинна бути здатна постійно забезпечувати процес шліфування чистим і термостабільним охолоджувально-мастильним матеріалом, щоб обробка могла проходити безпечно і автоматизовано. За рекомендацією виробника машин відповідальні особи вирішили обладнати JUMAT 6S гідростатичним фільтром HL 650 від KNOLL.
„Ми знаємо компанію KNOLL вже багато років, протягом яких вона обладнала численні наші верстати фільтраційною та транспортувальною технікою. Таким чином, ми маємо довірчі ділові відносини вже тривалий час. Важливим моментом нашого рішення на користь KNOLL стало, зрештою, технічне загальне рішення та готовність спільно з нами розвивати рішення відповідно до застосування.“
Зростаюча продуктивність обробки стає викликом.
Завдяки продуктивності Junker JUMAT 6S та постійній оптимізації процесу шліфування, продуктивність зняття матеріалу помітно зросла – а разом з нею і кількість дрібного шліфувального шламу, що потрапляє в емульсію. Це стало зростаючим викликом для гідростатичного фільтра KNOLL HL 650. Хоча він і далі відповідав вимогам до фільтрації та якості охолоджувально-мастильного матеріалу, споживання фільтрувального волокна значно зросло. Заміна рулону волокна була необхідна до одного разу на день, що призводило до високих витрат на експлуатаційні матеріали та відповідних витрат на обслуговування.
Щоб покращити це, SEW-EURODRIVE та KNOLL спільно проаналізували умови процесу. Результат: щоб зробити фільтрацію більш ефективною, стабільною та економічною, KNOLL запропонував в рамках польового тесту модернізувати фільтрацію на новий гідростатичний фільтр HydroPur H 1000. «Так ми уявляємо партнерство», - говорить Маркус Грімм. «Разом виявляти проблему та пропонувати рішення. Звісно, ми погодилися.»
Нове розроблення забезпечує більший процесуальний запас і зменшене споживання енергії.
З початку 2025 року SEW-EURODRIVE використовує HydroPur H 1000 на JUMAT 6S. Менеджер продукту KNOLL Яннік Ньорц пояснює: «На відміну від гідростатичного фільтра HL, наші фільтраційні системи HydroPur повністю модульні. Це починається з верхньої частини фільтра, яка доступна в чотирьох різних розмірах і відповідно з різною максимальною фільтраційною потужністю». Щоб удосконалити наявну фільтраційну систему так, щоб вона відповідала підвищеній продуктивності шліфувального верстата і забезпечувала більше резерву процесу, відповідальні особи обрали HydroPur H 1000, чия фільтраційна потужність при емульсії становить 1000 л/хв при ширині фільтру 1,520 мм. Площа фільтра збільшилася в порівнянні з попереднім рішенням більш ніж у чотири рази до 0,608 м². Таким чином, система має значно більше резерву для високого забруднення з шліфувального процесу.
Крім того, HydroPur H 1000 виграє в порівнянні з попереднім HL 650 з точки зору енергетичного балансу: поки фільтрова частина HL 650 споживала 1,75 кВт·год на годину роботи, фільтрова частина нового HydroPur H 1000 споживає лише 0,85 кВт·год, що є майже вдвічі менше. Також у режимі рециркуляції HydroPur H 1000 економить: його споживання становить 3,36 кВт·год на годину роботи. Це приблизно на третину менше енергії, ніж HL 650, який споживає 5,125 кВт·год. Відповідно до цього, нова, спрощена конструкція фільтрової камери та зменшений привід фільтрової стрічки, оскільки фільтрова стрічка працює з більшими інтервалами.
Успішна реконструкція фільтраційної установки
Фільтровий модуль HydroPur H 1000 можна було встановити на існуючий бак за допомогою адаптера. Нова концепція установки дозволила внести додаткові покращення, такі як доповнення дегазаційним жолобом і частотно-регульованим насосом. Обидва елементи протидіють утворенню піни, що завжди викликало проблеми під час попередньої обробки. Під час польових випробувань KNOLL також інтегрувала додатковий модуль для намотування використаного фільтрового волокна, який, зокрема, відокремлює забруднення і таким чином сприяє більш вигідній утилізації.
Менеджер продукту KNOLL Яннік Ньорц додає: «Модульність продовжується в численних опціях, з якими ми можемо точно налаштувати фільтр відповідно до вимог користувачів. Наприклад, доступні магнітний вал для попереднього відділення, вакуумна підтримка та безперервна стрічка. Усі стандартизовані функціональні модулі також можуть бути доповнені пізніше.»
Вакуумна підтримка приносить багато переваг
Однією з технічних новинок, яку Яннік Ньорц не хоче залишити без уваги, є: «Завдяки вакуумній підтримці та вищому диференційному тиску на фільтровій поверхні підвищується пропускна здатність КСС, і швидше формується однорідний фільтровий пиріг, який виводить найдрібніші частинки. Користувач отримує більш чистий охолоджуючий мастильний матеріал, що, зокрема, позитивно впливає на якість оброблюваних деталей та термін служби інструментів.»
Крім того, завдяки вакуумній підтримці зменшується споживання фільтрового волокна.
«У новому HydroPur нам потрібно змінювати волокно в двошаровому режимі лише раз на два тижні», згадує Маркус Грімм. «Проте ми зараз перевіряємо можливість переходу з фільтрового волокна на доступну безперервну стрічку з очищенням тканини. Це дозволить знизити витрати на витратні матеріали, а також експлуатаційні та утилізаційні витрати до майже нуля. І це буде ще одним внеском у сталий виробництво.»
Партнерство на рівних
Для Маркуса Грімма та його колег з виробництва перехід на KNOLL Hydrostatfilter HydroPur H 1000 є повним успіхом, оскільки фільтраційна установка справляється з високою продуктивністю JUMAT 6S і забезпечує найвищу виробничу безпеку. «Завдяки фільтровій частині HydroPur, більшій ефективній фільтровій площі, дегазаційному жолобу та частотно-регульованому насосові існуюча установка була цілеспрямовано вдосконалена», - з радістю зазначає Грімм.
«Ми змогли продовжити використовувати наявну інфраструктуру і одночасно значно підвищити можливості фільтрації.»
Команда SEW-EURODRIVE під керівництвом Маркуса Грімма оцінює співпрацю з KNOLL виключно позитивно: «Як під час установки, так і під час подальшої оптимізації відкритий діалог, структуроване виконання та надійна технічна підтримка забезпечили безперебійну роботу.» Також під час експлуатації шляхи короткі, а контактні особи компетентні – для SEW-EURODRIVE це важливий фактор. Висновок Грімма: «KNOLL супроводжує нас не лише як постачальник, а й як технічний партнер – роль, яка дозволяє подальшу спільну розробку економічних та сталих виробничих рішень.»
Контакт:
