Hoe kunnen nieuwe hardmetalen wisselplaten het draaien van staal duurzaam maken?

Volgens de 17 mondiale duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties (VN) moeten fabrikanten niet alleen het energieverbruik optimaliseren, maar ook hun impact op het milieu minimaliseren.Hoewel maatschappelijk verantwoord ondernemen belangrijk is voor het bedrijf, schat Sandvik Coromant dat fabrikanten tijdens de verwerking tussen de 10 en 30 procent van het materiaal verspillen, met een typische verwerkingsefficiëntie van minder dan 50 procent, inclusief de ontwerp-, plannings- en snijfasen.
Dus wat kunnen fabrikanten doen?De VN-doelstellingen bevelen twee hoofdtrajecten aan, waarbij rekening wordt gehouden met factoren als bevolkingsgroei, beperkte hulpbronnen en een lineaire economie.Gebruik eerst technologie om deze problemen op te lossen.Industrie 4.0-concepten zoals cyberfysieke systemen, big data of het Internet of Things (IoT) worden vaak genoemd als de weg vooruit voor fabrikanten die afval willen verminderen.Hierbij wordt echter geen rekening gehouden met het feit dat de meeste fabrikanten nog geen moderne werktuigmachines met digitale mogelijkheden hebben geïmplementeerd in hun staaldraaibewerkingen.
De meeste fabrikanten erkennen hoe belangrijk de keuze van de wisselplaatsoort is voor de efficiëntie en productiviteit van het draaien van staal en hoe dit de algehele productiviteit en standtijd beïnvloedt.Veel mensen missen echter de truc door niet over het hele concept van de tool na te denken.Alles, van geavanceerde messen en handgrepen tot gebruiksvriendelijke digitale oplossingen.Elk van deze factoren kan ertoe bijdragen dat staal groener wordt door het energieverbruik te verminderen en afval te minimaliseren.
Fabrikanten worden geconfronteerd met veel uitdagingen bij het draaien van staal.Deze omvatten onder meer het verkrijgen van meer spanen per snijkant uit één enkel mes, het verhogen van de verspaningssnelheid, het verkorten van de cyclustijden, het optimaliseren van de voorraadniveaus en uiteraard het minimaliseren van materiaalverspilling.Maar wat als er een manier was om al deze problemen op te lossen, maar in het algemeen richting meer duurzaamheid te gaan?Eén manier om het energieverbruik te verminderen is door de snijsnelheid te verlagen.Fabrikanten kunnen de productiviteit op peil houden door de voedingssnelheden en de snedediepte proportioneel te verhogen.Dit bespaart niet alleen energie, maar verhoogt ook de standtijd.Bij het draaien van staal heeft Sandvik Coromant ontdekt dat een toename van 25% in de gemiddelde standtijd, gecombineerd met een betrouwbare en voorspelbare productiviteit, het materiaalverlies op het werkstuk en de wisselplaat tot een minimum beperkt.
De juiste keuze van het bladmateriaal kan dit doel tot op zekere hoogte bereiken.Daarom heeft Sandvik Coromant twee nieuwe hardmetaalsoorten, GC4415 en GC4425, aan haar portfolio toegevoegd.GC4425 biedt verbeterde slijtvastheid, hittebestendigheid en taaiheid, terwijl GC4415-kwaliteit is ontworpen als aanvulling op GC4425 wanneer betere prestaties en hogere temperatuurbestendigheid vereist zijn.Het is belangrijk op te merken dat beide kwaliteiten kunnen worden gebruikt met sterke materialen zoals Inconel en ISO-P-kwaliteiten van ongelegeerd roestvrij staal, die bijzonder moeilijk en duurzaam zijn voor machines.De juiste soort kan helpen bij het bewerken van meer onderdelen in grote volumes en/of serieproductie.
Soort GC4425 behoudt een intacte snijkant voor een hoge procesveiligheid.Omdat de wisselplaten meer werkstukken per snijkant kunnen bewerken, wordt er minder hardmetaal gebruikt om hetzelfde aantal onderdelen te bewerken.Bovendien voorkomen wisselplaten met consistente en voorspelbare prestaties schade aan het werkstuk, terwijl de verspilling van werkstukmateriaal tot een minimum wordt beperkt.Beide voordelen verminderen de hoeveelheid geproduceerd afval.
Bovendien zijn voor de GC4425 en GC4415 het substraat en de wisselplaatcoating speciaal ontworpen om beter bestand te zijn tegen hoge temperaturen.Hierdoor worden de effecten die overmatige slijtage veroorzaken verminderd, waardoor het materiaal ook bij hogere temperaturen zeer goed zijn scherpte behoudt.
Fabrikanten moeten echter ook overwegen om koelvloeistof op de messen te gebruiken.Als gereedschap wordt gebruikt met zowel een onderkoelvloeistof als een onderkoelvloeistof, kan het bij sommige werkzaamheden nuttig zijn om de onderkoelvloeistof uit te schakelen.De belangrijkste functie van een snijvloeistof is het verwijderen van spanen, het koelen en smeren tussen het gereedschap en het werkstukmateriaal.Wanneer het correct wordt toegepast, maximaliseert het de productiviteit, verbetert het de procesveiligheid en verbetert het de gereedschapsprestaties en de kwaliteit van de onderdelen.Het gebruik van een houder met intern koelmiddel verlengt ook de levensduur van de frees.
Zowel de GC4425 als de GC4415 zijn voorzien van een Inveio®-laag van de tweede generatie, een CVD-getextureerde aluminiumoxide (Al2O3) coating die speciaal is ontworpen voor machinale bewerking.Inveio-onderzoek op microscopisch niveau toonde aan dat het oppervlak van het materiaal wordt gekenmerkt door een unidirectionele kristaloriëntatie.Bovendien is de kristaloriëntatie van de tweede generatie Inveio-coating aanzienlijk verbeterd.Belangrijker dan voorheen is dat elk kristal in de aluminiumoxidecoating in dezelfde richting is uitgelijnd, waardoor een sterke barrière voor de snijzone ontstaat.
Inveio biedt een hoge slijtvastheid en een lange levensduur van de wisselplaat.Natuurlijk zijn sterkere gereedschappen goed voor het verlagen van de onderdeelkosten.Bovendien bevat de gecementeerde carbidematrix van het materiaal een hoog percentage gerecycled carbide, waardoor het een van de meest milieuvriendelijke kwaliteiten is.Om deze beweringen te testen, voerden klanten van Sandvik Coromant pre-sale tests uit op de GC4425.Eén General Engineering-bedrijf gebruikte zowel een mes van de concurrent als een GC4425-mes in zijn aandrukrollen.De ISO-P-soort biedt continue externe axiale bewerking en semi-nabewerking met een snijsnelheid (vc) van 200 m/min, een voedingssnelheid van 0,4 mm/omw (fn) en een diepte (ap) van 4 mm.
Fabrikanten meten de standtijd gewoonlijk aan de hand van het aantal bewerkte onderdelen (stuks).Hardmetaalsoorten van concurrenten kunnen 12 onderdelen snijden voordat er sprake is van slijtage door plastische vervorming, terwijl wisselplaten van Sandvik Coromant 18 onderdelen kunnen snijden, waardoor de standtijd met 50% wordt verlengd en consistente en voorspelbare slijtage ontstaat.Deze casestudy laat de voordelen zien die kunnen worden behaald door het combineren van de juiste bewerkingselementen en hoe aanbevelingen over voorkeursgereedschappen en snijgegevens van een vertrouwde partner als Sandvik Coromant kunnen helpen de procesveiligheid te garanderen en de verloren zoekprocestijd te verminderen.het juiste gereedschap.Online tools zoals de CoroPlus® Tool Guide zijn ook populair gebleken bij het helpen van fabrikanten bij het evalueren van de draaiwisselplaten en hardmetaalsoorten die het beste aansluiten bij hun vereisten.
Om te helpen bij de procesbewaking zelf heeft Sandvik Coromant ook CoroPlus® procesbesturingssoftware ontwikkeld die de bewerking in realtime bewaakt en actie onderneemt volgens geprogrammeerde protocollen wanneer zich specifieke problemen voordoen, zoals het uitschakelen van de machine of het vervangen van versleten snijgereedschappen.Dit brengt ons bij de tweede VN-aanbeveling voor duurzamere instrumenten: ga richting een circulaire economie, behandel afval als grondstof en herinvesteer het in hulpbronnenneutrale cycli.Het wordt steeds duidelijker dat de circulaire economie milieuvriendelijk en winstgevend is voor fabrikanten.
Dit geldt ook voor het recyclen van volhardmetalen gereedschappen. We hebben er tenslotte allemaal baat bij als versleten gereedschappen niet op vuilstortplaatsen belanden.Zowel GC4415 als GC4425 bevatten aanzienlijke hoeveelheden teruggewonnen carbiden.De productie van nieuwe gereedschappen uit gerecycled hardmetaal vergt 70% minder energie dan de productie van nieuwe gereedschappen uit nieuwe materialen, wat ook resulteert in een vermindering van de CO2-uitstoot met 40%.Bovendien is het carbide-recyclingprogramma van Sandvik Coromant beschikbaar voor al onze klanten wereldwijd.Het bedrijf koopt versleten lemmeten en ronde messen terug van klanten, ongeacht hun herkomst.Dit is inderdaad nodig gezien de schaarse en beperkte grondstoffen op de lange termijn.De geschatte wolfraamreserves bedragen bijvoorbeeld ongeveer 7 miljoen ton, waarmee we ongeveer 100 jaar mee kunnen.Het terugnameprogramma van Sandvik Coromant is voor 80% recycleerbaar via het carbide-terugkoopprogramma.
Ondanks de huidige marktonzekerheid kunnen fabrikanten hun andere verplichtingen, waaronder maatschappelijk verantwoord ondernemen, niet vergeten.Gelukkig kunnen fabrikanten door het implementeren van nieuwe bewerkingsmethoden en geschikte hardmetalen wisselplaten de duurzaamheid vergroten zonder de procesveiligheid op te offeren en effectiever reageren op de uitdagingen die COVID-19 op de markt heeft gebracht.
Rolf is productmanager bij Sandvik Coromant.Ervaring met het ontwikkelen en beheren van producten op het gebied van snijgereedschapsmaterialen.Hij leidt projecten om nieuwe legeringen te ontwikkelen voor verschillende soorten klanten, zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en de algemene techniek.
Het Made in India-verhaal had verstrekkende gevolgen.Maar wie is de fabrikant van “Made in India”?Wat is hun geschiedenis?“Mashinostroitel” is een gespecialiseerd tijdschrift dat is gemaakt om ongelooflijke verhalen te vertellen... lees meer


Posttijd: 18 augustus 2023