Glattwalzen im Presswerk

Pierwszą rzeczą, jaką widzimy w pojeździe, jest nadwozie. Niezależnie od rodzaju napędu, jest ono zawsze obecne i stanowi decydujący element konstrukcyjny producentów samochodów. Konstrukcja pojazdu jest przesłaniem marki i argumentem sprzedażowym w jednym oraz kluczowym USP każdego producenta. Każdego roku na całym świecie produkowanych jest około 80 milionów pojazdów. Każdy z tych pojazdów składa się z nadwozia zawierającego około 300 części. Każda część jest z kolei produkowana za pomocą kilku form do tłoczenia i głębokiego tłoczenia. Jeden z tych unikalnych zestawów form na typ pojazdu może zatem kosztować nawet 150 milionów euro.

Ponieważ inwestycje te są tak wysokie, zazwyczaj istnieje tylko jeden zestaw form na cały okres produkcji danej serii pojazdów. Narzędzia muszą być zatem dostosowywane i naprawiane podczas produkcji, co powoduje dodatkowe koszty bezpośrednie i pośrednie.

Wraz z Picum MT, ECOROLL AG zaprezentował ideę nowego i innowacyjnego łańcucha procesowego dla tych napraw na konferencji VDI "Innowacyjna obróbka blach 2025".

Naprawa na miejscu skraca czas realizacji

Zazwyczaj narzędzie musi zostać usunięte z tłoczni w celu naprawy. Musi ono zostać dostarczone do narzędziowni, a następnie tam naprawione. Według danych dr Dominika Brouwera, dyrektora zarządzającego Picum MT, taka naprawa może trwać do ok. 110 dni. W tym czasie narzędzie nie może produkować, a ponieważ jest to jedyne narzędzie dla tego typu pojazdów, nie można produkować żadnych części nadwozia.

Picum już stawia czoła temu wyzwaniu dzięki mobilnej obrabiarce. Fakt, że maszyna ta jest dostarczana do formy w tłoczni, eliminuje długi czas transportu, a naprawy mogą być przeprowadzane znacznie szybciej na miejscu. W jednym z przykładów klientów Picum, czas realizacji do produktywnego ponownego użycia formy wynosił około 35 dni; innymi słowy, czas realizacji skrócił się o około 75 dni, a tym samym konserwatywna oszczędność kosztów wyniosła około 50%.

Kolejnym istotnym czynnikiem wpływającym na koszty naprawy narzędzi do głębokiego tłoczenia jest wykończenie powierzchni. Zwykle odbywa się to w ręcznym procesie polerowania, który jest czasochłonny i kosztowny. Wspólnie z Picum, ECOROLL AG przetestował już w tym kontekście zastosowanie nagniatania rolkowego i maszynowego młotkowania. Narzędzia te można zintegrować z istniejącymi maszynami Picum, umożliwiając w ten sposób automatyczne wykańczanie bezpośrednio w tłoczni.

Gratowanie rolkowe jako alternatywa dla polerowania ręcznego

Do polerowania powierzchni o dowolnym kształcie stosuje się hydrostatyczne narzędzie do polerowania walcowego typu HG. W narzędziach tych tocząca się po jednej stronie kula jest poddawana działaniu medium hydraulicznego pod ciśnieniem do 600 barów. Hydrostatyczne łożyskowanie kuli na medium tocznym umożliwia jej swobodny ruch we wszystkich kierunkach. Cała powierzchnia jest następnie wygładzana za pomocą procesu opadania.

Podobnie jak w przypadku wszystkich procesów walcowania, rezultatem jest znaczne zmniejszenie chropowatości powierzchni. Jednocześnie powierzchnia staje się twardsza z powodu utwardzania w strefie krawędziowej i wprowadzane są wysokie szczątkowe naprężenia ściskające.

Na przykład, czas ręcznego polerowania narzędzia tnącego wykonanego ze standardowego materiału 1.2358 o twardości 56 HRC można znacznie skrócić poprzez w pełni automatyczne wykończenie narzędzia na obrabiarce za pomocą nagniatania rolkowego.

Do procesu nagniatania rolkowego użyto narzędzia HG6, dzięki któremu polerowanie mogło zostać całkowicie zastąpione w tym przypadku. Przy chropowatości powierzchni po nagniataniu wynoszącej _Rz = 1,4 µm, uzyskano wystarczająco dobrą powierzchnię, która również nie wykazywała różnic jakościowych w procesie cięcia w porównaniu z narzędziem polerowanym ręcznie.

Oprócz wyższej powtarzalności osiągniętej dzięki nagniataniu rolkowemu, należy również podkreślić znacznie krótszy czas obróbki. Dzięki w pełni zautomatyzowanemu procesowi nagniatania rolkowego, czas obróbki został skrócony o 95% i zajmuje teraz tylko kilka minut zamiast kilku godzin.

Innowacyjny łańcuch procesowy do naprawy narzędzi

Przedstawione tutaj dwie technologie łączą się, tworząc całkowicie nowy i innowacyjny łańcuch procesów naprawy narzędzi do tłoczenia. Dzięki lokalnym naprawom w tłoczni można znacznie skrócić czas przepustowości i przestoje produkcyjne.

Mobilny system obróbki Picum MT przenosi maszynę na obrabiany przedmiot, a tym samym znacznie skraca całkowity czas naprawy. W połączeniu z innowacyjną mechaniczną obróbką powierzchni, złożony i kosztowny proces wykańczania może być również zautomatyzowany, dzięki czemu całkowite koszty naprawy narzędzi mogą zostać zmniejszone o ponad połowę.