Suorituskyky, joustavuus vastata muuttuviin tarpeisiin ja toimitusaikavaatimuksiin sekä kustannustehokkuus luovat pohjan konepajan menestykselle. Tässä työstökeskuksilla ja työkaluilla on merkittävä rooli – niillä mahdollistetaan tehokkuus ja työn laadukas lopputulos. Työkaluvalmistajien tekemä tuotekehitys ja innovaatiot antavat konepajoille mahdollisuuden ratkaista tuotannon kehittämisen ja optimoinnin haasteita.
Alan trendeissä näkyvät tällä hetkellä vahvasti tekoälyn hyödyntäminen tuotantoprosesseissa sekä tuotannon digitalisointi ja automatisointi koneistusteknologian kehittymisen myötä. Myös 3D printtaus on raivannut tietään alalle ja tulevaisuudessa se tulee yhä vahvemmin osaksi CNC-koneistusta. 3D-printtaus mahdollistaa kevyemmän tavan tuottaa prototyyppejä tai monimutkaisia kappaleita ja osia.
3D-teknologiaa hyödynnetään myös koneistustyökalujen valmistuksessa, jossa sitä voidaan toteuttaa kevyempiä, mutta samalla huipputason suorituskyvyn omaavia työkaluja.
Tuotannon digitalisointi ja automatisointi eivät tule vähentämään tehokkaiden, kestävien ja korkeatasoisen laadun mahdollistavien työkalujen tarvetta. Mitä vaativampia koneistusprosesseja työkappaleet edellyttävät ja mitä haastavampia materiaaleja konepajalla työstetään, sitä suuremmaksi kasvaa työkalujen ja työstökeskuksen kokonaisuuden rooli – heikko laatu tai väärä työkalu yhdessä kokonaisuuden osassa voi vaikuttaa kokonaistehoon ja saavutettavaan hyötyyn.
Poimimme muutaman uusimman innovaation, joilla voidaan vaikuttaa tuotannon tuloksekkuuteen:
– uusimmat pinnoiteteknologiat
– viimeisimmät työkaluinnovaatiot
– materiaalikohtaisien työkalujen kehitys.
Työkalujen kestävyys on niiden suorituskyvyn rinnalla oleellinen tekijä – kuluminen tai rikkoutuminen aiheuttavat laatuvirheitä, turhia seisokkiaikoja sekä lisäävät huolto- ja hankintakuluja. Haastavat materiaalit ja tehokkaat työstökeskukset laittavat työkalut kovien vaatimusten eteen.
Uusinta teknologiaa hyödyntävät pinnoitteet tekevät täyskovametallityökaluista entistäkin kestävämpiä. Korkea kulutuskestävyys vaikuttaa suoraan tuotannon kykyyn tuottaa tehokkaasti laadukkaita kappaleita.
Kennametalin sorvauspalojen KENGold™ CVD ja PVD pinnoitteet lisäävät työkalun käyttöikää ja kullanvärinen pinnoite auttaa myös havaitsemaan kuluneet kohdat helpommin. Nanoteknologiaa hyödyntävät pinnoitekerrokset vaikuttavat kulutus- ja lastuamiskestävyyteen ja takaavat entistä tehokkaamman teräksen, ruostumattoman teräksen, titaanin, valuraudan, kuumalujien ja ei-rautametallien työstämisen.
Hofmann & Vratnyn AlphaSlide Rainbow (ASR) on innovatiivinen, tetragonaalisesta hiilestä valmistettu pinnoite. Se takaa paremman pinnanlaadun, optimaalisen lastunpoiston, leikkuuterävyyden säilymisen ja paremman vakauden myös epävakaissa työstöissä. Uudenlaisen pinnoitusprosessin ansiosta, jossa muun muassa vety on jätetty pois, sp3-sidoksia on saatu lisättyä yli 85 %:iin, mutta myös vähennettyä pinnoitteen paksuutta alle 1 μm:iin. Pinnoite mahdollistaa entistä paremmat tulokset esimerkiksi alumiinin työstämisessä.
Yksittäisten työkalujen ominaisuuksilla voidaan vaikuttaa tuotannon tehokkuuteen, kunhan huomioidaan myös koko prosessin toimivuus ja työstökeskuksen kokonaisuus kuten karan, työkalupitimien ja työkalujen yhteensopivuus sekä niiden asetusten optimointi.
Kennametal on lanseerannut viime aikoina monia uusia työkaluja, kuten:
Tehokkuutta lastunpoistoon tuo Kennametalin lanseeraama lisävaruste Chip Fan. Siinä on ainutlaatuinen siipirakenne, joka aktivoituu keskipakoisvoiman vaikutuksesta ja poistaa lastut automaattisesti. Chip Fan on erityisen tehokas automatisoiduissa koneistusprosesseissa ja vähentää pysäytyksiä pitkäkestoisissa koneistuksissa. Lastunpoistoa parantaa Chip Fanin läpivirtaava leikkuuneste yhdessä tulettimen siipien kanssa.
HARVI™ IV on Kennametalin uusimpia tulokkaita varsijyrsinten tarjontaan. Se tehostaa erityisesti vaikeasti työstettävien materiaalien kuten kuumalujien terästen, titaanin, ruostumattoman teräksen ja karkaistujen materiaalien työstämistä. Se takaa tehokkaan lastunpoiston myös syvien muotojen jyrsinnässä ja sama työkalu sopii sekä rouhintaan että viimeistelyyn.
KenDrill Deep HPR tuo kestävyyttä syvien reikien valmistukseen. Karbiditerän kestävyys on todella korkealuokkainen teräksen ja raudan työstämisessä. Työkalu edustaa Kennametalin korkeatasoista tuotekehitystä: terän muoto ja pinnoite takaavat korkean tuottavuuden jopa neljä kertaa nopeammilla nopeuksilla kuin perinteiset porat.
Dodeka Mini, Dodeka and Dodeka MAX™ -sarjan tasojyrsimet mahdollistavat jopa 30 % korkeamman lastunpoiston, 25 % pienemmät leikkuuvoimat ja jopa 35 % paremman kulutuskestävyyden kevyessä ja raskaassa työstössä. Sarjaan on saatavilla uudet positiiviset geometriat, jotka varmistavat laadukkaan viimeistelyn ja pehmeän leikkuun, joka vaatii vähemmän tehoa karalta.
Yleiskäyttöiset työkalut mahdollistavat joustavuuden – työkalua ei tarvitse vaihtaa materiaalin mukaan. Aina yleiskäyttöisen työkalun ominaisuudesta eivät kuitenkaan riitä tuottamaan sitä laatua, mitä kappaleelta odotetaan. Muun muassa titaani ja alumiini ovat haastavia työstömateriaaleja ja asettavat erityisvaatimuksia työkaluille.
Materiaalina alumiiniseokset ovat keveitä, mutta vaativat teriltä suurta kulutuksenkestävyyttä. Muun muassa autoteollisuudessa alumiiniseoksia käytetään yhä kasvavissa määrin, kun osilta vaaditaan keveyttä ja kestävyyttä. Tarvitaan myös yhä laadukkaampia työkaluja osien tuottamiseen.
Titaani on toinen materiaali, joka voi aiheuttaa päänvaivaa. Sen tuomia haasteita työstettäessä ovat muun muassa jyrsinnän tuottamien lastujen tarttuminen ja niiden muoto, jyrsimen altistuminen korkeille lämpötiloille ja materiaalin sitkeys.
Hofmann & Vratny on tehnyt huomionarvoista työtä materiaalikohtaisten työkalujen kehittämisessä. Työkalujen ominaisuuksissa on huomioitu erityisesti materiaalien tuomat vaatimukset lastunpoistoon ja kestävyyteen. Materiaalikohtaisilla työkaluilla voidaan sekä helpottaa työstöprosessia että parantaa työkappaleiden laatua. EXN1-sarjasta löytyvät työkalut alumiinin tehokkaaseen työstämiseen ja oma sarja löytyy myös titaanin käsittelyyn.
Komposiittimateriaalit kuten hiilikuituvahvisteinen polymeeri (CFRP), lasikuituvahvisteinen polymeeri (GFRP) ovat myös nykyään alalla yleisesti työstettäviä materiaaleja, jotka ovat tunnettuja haastavuudestaan. Niiden ominaisuudet, kuten kuluttavuus ja kohtuullisen alhainen sulamispiste, tekevät työstämisestä vaikeaa. Nämä materiaalit tarvitsevatkin nimenomaan kyseiselle materiaalille suunniteltuja timanttipäällysteisiä kovametalli- tai PCD-työkaluja. Kennametal on kehittänyt erityisesti komposiitille soveltuvia työkaluja kuten KenDrill™ SPF (Split-point-Fiber) kaksoiskärkikulmalla oleva terä tai KenCut™ CF Burr Routers, joka on kahdella vastakkais-suuntaisella nousulla oleva terä.
Konepajan suorituskykyä ei takaa yksi yksittäinen työkalu, oli se sitten kuinka innovatiivinen tahansa, mutta kokonaisuudessa myös yksityiskohdilla on merkitystä. Autamme löytämään ja hyödyntämään uusimmista innovaatioista ne, jotka tuottavat parhaan hyödyn juuri teidän konepajan näkökulmasta.
