Hvordan kan nye hardmetallskjær gjøre ståldreiing bærekraftig?

I henhold til de 17 globale målene for bærekraftig utvikling satt av FN (FN), må produsenter ikke bare optimalisere energibruken, men også minimere deres påvirkning på miljøet.Mens samfunnsansvar er viktig for selskapet, anslår Sandvik Coromant at produsenter kaster bort mellom 10 og 30 prosent av materialet under prosessering, med en typisk prosesseringseffektivitet på mindre enn 50 prosent, inkludert design-, planleggings- og kuttefasene.
Så hva kan produsenter gjøre?FN-målene anbefaler to hovedveier, som tar hensyn til faktorer som befolkningsvekst, begrensede ressurser og en lineær økonomi.Først, bruk teknologi for å løse disse problemene.Industri 4.0-konsepter som cyber-fysiske systemer, big data eller tingenes internett (IoT) blir ofte nevnt som veien videre for produsenter som ønsker å redusere avfall.Dette tar imidlertid ikke hensyn til det faktum at de fleste produsenter ennå ikke har implementert moderne maskinverktøy med digitale muligheter i sine ståldreioperasjoner.
De fleste produsenter erkjenner hvor viktig valg av skjærkvalitet er for effektiviteten og produktiviteten til ståldreiing og hvordan det påvirker den totale produktiviteten og verktøyets levetid.Imidlertid savner mange trikset ved å ikke vurdere hele konseptet med verktøyet.Alt fra avanserte blader og håndtak til brukervennlige digitale løsninger.Hver av disse faktorene kan bidra til at stål blir grønnere ved å redusere energiforbruket og minimere avfall.
Produsenter står overfor mange utfordringer når de dreier stål.Disse inkluderer å få flere spon per egg fra et enkelt blad, øke metallfjerningshastigheten, redusere syklustider, optimalisere lagernivåer og, selvfølgelig, minimere materialavfall.Men hva om det fantes en måte å løse alle disse problemene på, men generelt bevege seg mot større bærekraft?En måte å redusere strømforbruket på er å redusere skjærehastigheten.Produsenter kan opprettholde produktiviteten ved å øke matehastigheter og skjæredybde proporsjonalt.I tillegg til å spare energi, øker dette verktøyets levetid.Innen ståldreiing har Sandvik Coromant funnet at en 25 % økning i gjennomsnittlig verktøylevetid, kombinert med pålitelig og forutsigbar produktivitet, minimerer materialtap på arbeidsstykket og skjæret.
Riktig valg av bladmateriale kan til en viss grad oppnå dette målet.Det er derfor Sandvik Coromant har lagt til to nye dreiekarbidkvaliteter, GC4415 og GC4425, til sin portefølje.GC4425 gir forbedret slitestyrke, varmebestandighet og seighet, mens GC4415-kvaliteten er designet for å komplementere GC4425 når forbedret ytelse og høyere temperaturmotstand er nødvendig.Det er viktig å merke seg at begge kvalitetene kan brukes med sterke materialer som Inconel og ISO-P kvaliteter av ulegert rustfritt stål, som er spesielt vanskelige og holdbare for maskiner.Riktig karakter kan hjelpe med å bearbeide flere deler i høyvolum og/eller serieproduksjon.
Grade GC4425 opprettholder en intakt kantlinje for høy prosesssikkerhet.Fordi innsatsene kan bearbeide flere arbeidsstykker per skjærekant, brukes mindre karbid til å maskinere samme antall deler.I tillegg unngår innsatser med konsistent og forutsigbar ytelse skader på arbeidsstykket samtidig som sløsing av arbeidsstykkemateriale minimeres.Begge disse fordelene reduserer mengden avfall som genereres.
I tillegg, for GC4425 og GC4415, er underlaget og innsatsbelegget spesialdesignet for bedre å tåle høye temperaturer.Dette reduserer effektene som forårsaker overdreven slitasje, slik at materialet beholder kanten svært godt ved høyere temperaturer.
Imidlertid bør produsenter også vurdere å bruke kjølevæske på bladene.Hvis et verktøy brukes med både en underkjølevæske og en underkjølevæske, kan det være nyttig i enkelte operasjoner å deaktivere underkjølevæsken.Hovedfunksjonen til en skjærevæske er å fjerne spon, avkjøle og smøre mellom verktøyet og arbeidsstykkematerialet.Når den brukes riktig, maksimerer den produktiviteten, forbedrer prosesssikkerheten og forbedrer verktøyytelsen og delens kvalitet.Bruk av en holder med innvendig kjølevæske vil også forlenge kutterens levetid.
Både GC4425 og GC4415 har andre generasjons Inveio®-lag, et CVD-teksturert alumina-belegg (Al2O3) spesielt designet for maskinering.Inveio-forskning på mikroskopisk nivå viste at overflaten av materialet er preget av en ensrettet krystallorientering.I tillegg er krystallorienteringen til andre generasjons Inveio-belegg betydelig forbedret.Enda viktigere enn før, er hver krystall i aluminiumoksydbelegget justert i samme retning, og skaper en sterk barriere mot kuttesonen.
Inveio gir høy slitestyrke og lang innsatslevetid.Selvfølgelig er sterkere verktøy bra for å redusere delkostnadene.I tillegg inneholder materialets hardmetallmatrise en høy prosentandel resirkulert karbid, noe som gjør den til en av de mest miljøvennlige kvalitetene.For å teste disse påstandene, gjennomførte Sandvik Coromant-kunder forhåndssalgstester på GC4425.Ett General Engineering-selskap brukte både et konkurrentblad og et GC4425-blad i klemrullene.ISO-P-kvaliteten gir kontinuerlig ekstern aksial bearbeiding og semi-finishing med en skjærehastighet (vc) på 200 m/min, en matehastighet på 0,4 mm/rev (fn) og en dybde (ap) på 4 mm.
Produsenter måler vanligvis verktøyets levetid etter antall maskinerte deler (stykker).Konkurrentkvaliteter kan kutte 12 deler før plastisk deformasjonsslitasje, mens Sandvik Coromant-skjær kan kutte 18 deler, noe som øker verktøyets levetid med 50 % og gir jevn og forutsigbar slitasje.Denne casestudien viser fordelene som kan oppnås ved å kombinere de riktige maskineringselementene og hvordan anbefalinger om foretrukne verktøy og skjæredata fra en pålitelig partner som Sandvik Coromant kan bidra til å sikre prosesssikkerhet og redusere tapt søkeprosesstid.riktig verktøy.Nettbaserte verktøy som CoroPlus® Tool Guide har også vist seg å være populære for å hjelpe produsenter med å vurdere de dreieinnstikkene og -kvalitetene som passer best til deres behov.
For å hjelpe til med selve prosessovervåkingen har Sandvik Coromant også utviklet CoroPlus® prosesskontrollprogramvare som overvåker maskinering i sanntid og iverksetter tiltak i henhold til programmerte protokoller når det oppstår spesifikke problemer, for eksempel maskinstans eller utskifting av slitte skjæreverktøy.Dette bringer oss til den andre FN-anbefalingen for mer bærekraftige verktøy: gå mot en sirkulær økonomi, behandle avfall som råstoff og reinvestere det i ressursnøytrale sykluser.Det blir stadig tydeligere at sirkulær økonomi er miljøvennlig og lønnsomt for produsentene.
Dette inkluderer resirkulering av solid karbidverktøy – tross alt har vi alle fordel når slitte verktøy ikke havner på søppelfyllinger og søppelfyllinger.Både GC4415 og GC4425 inneholder betydelige mengder gjenvunne karbider.Produksjon av nye verktøy fra resirkulert karbid krever 70 % mindre energi enn produksjon av nye verktøy fra nye materialer, noe som også gir 40 % reduksjon i CO2-utslipp.I tillegg er Sandvik Coromants karbidresirkuleringsprogram tilgjengelig for alle våre kunder over hele verden.Selskapet kjøper tilbake slitte blader og runde kniver fra kunder uavhengig av opprinnelse.Dette er faktisk nødvendig gitt hvor knappe og begrensede råvarer vil være i det lange løp.For eksempel er de estimerte reservene av wolfram omtrent 7 millioner tonn, som vil vare oss i omtrent 100 år.Sandvik Coromants returprogram er 80 % resirkulerbart gjennom tilbakekjøpsprogrammet for karbid.
Til tross for dagens markedsusikkerhet kan ikke produsenter glemme sine andre forpliktelser, inkludert samfunnsansvar.Heldigvis, ved å implementere nye maskineringsmetoder og egnede hardmetallskjær, kan produsenter øke bærekraften uten å ofre prosesssikkerhet og svare mer effektivt på utfordringene COVID-19 har ført til markedet.
Rolf er produktsjef i Sandvik Coromant.Erfaring med utvikling og styring av produkter innen skjærende verktøymaterialer.Han leder prosjekter for å utvikle nye legeringer for ulike typer kunder som romfart, bil og generell ingeniørfag.
Made in India-historien hadde vidtrekkende implikasjoner.Men hvem er produsenten av "Made in India"?Hva er deres historie?"Mashinostroitel" er et spesialmagasin laget for å fortelle utrolige historier ... les mer


Innleggstid: 18. august 2023