5 mikrométer pontossággal éjjel-nappal

A NoventaTooling AG egy első osztályú szerszámgyártó cég, amely fröccsöntő és nyomásos öntő szerszámokat gyárt. Ha a Swiss- Made címke szigorú irányelveiről lenne szó, akkor a wildnau-i szakértők minden egyes alkatrészre kétszer gravírozhatnák rá a Swiss- Made címkét: a svájci gyártási mélység példamutató és majdnem 100%-os.

Beruházás a legújabb technológiába

Jürg Eichmann ügyvezető ebben az összefüggésben hangsúlyozza: “Csak akkor van svájci székhelyű cégként létjogosultságunk, ha a csúcsszegmensben gyártunk és termelünk. Hogy ez így is maradjon, folyamatosan a legmodernebb technológiába kell invesztálnunk. Gépparkunk méreténél fogva képesnek kell lennünk évente legalább egy új szerszámgépmegoldás vásárlására. Az új palettaváltós GF AgieCharmilles Mikron HSM 400 LP Precision géppel már most kétszeres kihozatalt értünk el, összehasonlítva egy nem automatizált géppel, és mindezt egy gépkezelővel, aki éppen, hogy bedolgozta magát.”

Precíziós szerszámgyártás Widnauban. Jellemző alkatrészspektrum, amit a NoventaToolingnál gyártanak. Általában 5 μm tűrést kell betartani.

Precíziós szerszámgyártás Widnauban. Jellemző alkatrészspektrum, amit a NoventaToolingnál gyártanak. Általában 5 μm tűrést kell betartani.

Különböző marási eljárások

A NoventaToolig AG többek között a HPM– és HSM-gépekkel (HPM = nagy teljesítményű marás, HSM = nagy sebességű marás) két marási stratégiát alkalmaz. J. Eichmann: “A két legutóbbi beruházásunk, a GF AgieCharmilles-tól vásárolt Mikron HPM 600HD (20 000 f/perc, HSK 63, 39 kW, 84 Nm @ 40% ED, iTNC 530) és a Mikron HSM 400 LP Precision (54 000 f/perc, HSK 32, 8.5 kW, 3.5 Nm @ 40% ED, iTNC 530) két teljesen különböző marógép. Egyetlenegy közös jellemzőjük, hogy mindkettőn képesek vagyunk keménymarást végezni, és hogy a gyártó azonos. Mindenesetre kiválóan kiegészítik egymást. A HSM-gépet az elektródamaráshoz és keménymaráshoz használjuk a nagy precizitású munkáknál. Akár 65 HRC keménységig tudunk ezekkel a gépekkel marni. Ez azért elég igényes feladat.”

HPM a térfogatleválasztáshoz

“A HPM-gépet lágyabb anyagok megmunkálásához és részben lapok és betétek keménymarásához használjuk nagy térfogat-leválasztással. A gép „alacsony” fordulatszámokkal dolgozik, ezzel szemben azonban nagyobb nyomatékokkal és nagyobb forgácsolási erőkkel. Az időegység alatt leválasztott anyagtérfogat relatív magas. Ha térfogat forgácsolásáról van szó, akkor a HPM 600HD gépet használjuk, ha a felület a fontos, akkor a HSM 400 LP Precision a helyes választás. A paletta-méretet tekintve a HPM gépet 600-as és a HSM gépet 300-as palettákkal tudjuk kiszolgálni.”

A Mikron HPM 600 HD gép (20 000 f/perc, HSK 63, 39 kW, 84 Nm @ 40% ED, iTNC 530) gondoskodik a relatív nagy forgácsleválasztásról, és akkor használják, ha sok forgácsot kell előállítani.

A Mikron HPM 600 HD gép (20 000 f/perc, HSK 63, 39 kW, 84 Nm @ 40% ED, iTNC 530) gondoskodik a relatív nagy forgácsleválasztásról, és akkor használják, ha sok forgácsot kell előállítani.

Mindkét gép teljesen automatizált

Az automatizálás témához J. Eichmann az alábbiakat mondja: “Egyedi alkatrészeket gyártunk, ennél fogva az automatizálás minden, csak nem egyszerű. Jelenleg egy keménymarás program fut a HSM gépen, utána rézelektródákat fogunk automatizálva gyártani. A rezet olajjal hűtjük, a keménymarásnál MMS-t használunk. Általánosan egy műszakban termelünk, a gépek azonban éjszaka is futnak. A HSM gépet heti 80 órában üzemeltetjük, a HPM gépnél 60 óra jön ki hetente. Ha optimálisan mennek a dolgok, akkor a HSM felügyelet nélkül forgácsol péntek estétől vasárnapig. Hogy ez súrlódásmentesen működjön, uralnunk kell a folyamatokat a legutolsó részletig. Ha elképzeli azt, hogy minden alkatrész eltérő geometriával rendelkezik, eltérő marási stratégiát igényel, és még ráadásul más lehet a szerkezeti anyaga is, akkor a legtöbben azt mondják, hogy ezt aztán nem lehet automatizálni. És ha hozzátesszük, hogy 24 órán keresztül 5 μm precizitás a követelmény, majdnem hülyének néznek minket. Itt bizonyítjuk be, hogy képesek vagyunk rá. Ez nagyon nagy kihívás, és a kiváló technológiák és a részletesen átgondolt folyamatlánc mellett kitűnő munkatársakat is igényel. Végeredményben ez mégis egy gépekkel realizált megoldás, ami képes 24 órán keresztül a munkadarabokon 5 μm pontosságot biztosítani. Ehhez a Mikron HSM 400 LP Precision gép kiváló alapfeltételeket biztosít.”

Nem mindennapi követelmények

Most először veszi át a szót Hansjörg Sturzenegger (értékesítő mérnök, GF AgieCharmilles), mert ez a precizitás, amiről itt szó van, minden, csak nem mindennapi, és ezt megfelelően hangsúlyozni kell: “Ha ezekben a tűréstartományokban gyártanak, mint itt a Noventa Tooling-nál, akkor ez számunkra, mint beszállító, igazi kihívás. Az 5 μm precizitás nem csak azt jelenti, hogy ezt a gépet egészen különleges precizitási aspektusokkal kell gyártanunk és összeszerelnünk – ezek ugye az alapfeltételek –, hanem az egész koncepciónak stimmelnie kell. Hogyan van a gép telepítve, milyen stabilitással / merevséggel rendelkezik a padló, vannak-e külső rezgések, klimatizáltak-e a helységek és, és, és. A NoventaTooling-nál Jörg Ecihmann úrral közösen gondoskodtunk arról, hogy pontosan ezek a   keretfeltételek optimálisan biztosítottak legyenek. Támogattuk őt ebben a hosszas optimálási szakaszban.”

Az eredményt J. Echmann mutatja meg az SMM újságírójának egy munkadarabon: “Ezt a tartományt keménymarással kellett kialakítani, hogy a megmart, funkcióval rendelkező felület tökéletesen síkban helyezkedjen el a köszörült felülethez képest. Húzza végig egyszer a körmét a két felületen, nem fogja érzékelni az átmenetet.” Az ilyen példák nyomot hagynak az emberben, és a Mikron HSM 400 LP gép rendkívüli precizitásáról tanúskodnak. Hj. Sturzenegger: “Ezt csak egy átgondolt, a felhasználóra szabott össz-koncepcióval lehet megvalósítani. Például a Z-tengely stabilitása és a maróorsó-csúcs helyzete egészen döntő tényező. Itt érvényesül teljes egészében a szabadalmaztatott ITM mérőrendszerünk (ami 2010-ben egyébként elnyerte az SMM alapította Prodex díjat). Ez a rendszer képes arra, hogy a Z-pozíciót és a marószerszám átmérőjét rendkívül pontosan egy kamerarendszerrel megmérje. A gép ezen kívül egy intelligens kompenzáció-rendszerrel is rendelkezik, ami például az orsó Z-tengelyét a hőtani befolyásoló tényezők okozta nyúlás esetén μm pontosan beállítja.”

Perfekt precizitás: A Mikron HSM 400LP Precision gép olyan magas színvonalon képes marni, hogy nem lehet érezni az átmenetet a köszörült és a mart felület között.

Perfekt precizitás: A Mikron HSM 400LP Precision gép olyan magas színvonalon képes marni, hogy nem lehet érezni az átmenetet a köszörült és a mart felület között.

Végeredményben a folyamatstabilitás a döntő

Ez a folyamatstabilitás végeredményben a döntő tényező, hogy az automatizálás egyáltalán lehetséges, hangsúlyozza Thomas Bachmann (Head of Marketing Support, GF AgieCharmilles): “Mivel a gépkoncepciót az ügyfél igényeire szabtuk, a Mikron HSM sorozatú gépek lehetővé teszik a felhasználóknak, hogy valóban többé-kevésbé gond nélkül nyomják meg a startgombot és gyártsák le a munkadarabot.”

J. Echmann megerősíti ezt: “A régi gépen a gépkezelőnek, ha egy 6-os átmérővel mart és utána egy 1-es átmérőjű maróval dolgozott tovább, egy-két századot kellett manuálisan Z-irányban kompenzálnia, hogy a Z-tengely rendben
legyen. A HSM gép mindezt automatikusan elvégzi. E technológia nélkül az automatizálás nem lenne lehetséges.”

J. Eichmann még hozzáteszi: “A HSM gépen 48 órán át több munkadarabon is 5 μm-t akarunk megvalósítani 3-tengellyel, ez azt jelenti, hogy szerszám- és munkadarabcserével együtt. A felületeknek és a Z-magasságoknak 100%-ban jónak kell lenni. 24 órában, 7 napon a héten különböző munkadarabokat automatizáltan gyártani, ez az az út, amin elindultunk, és ahová el akarunk érni, ha svájci székhelyű vállalatként sikeresek szeretnénk maradni.”

Lineárhajtások: drága, de nélkülözhetetlen

Átgondolt palettázási megoldás: A palettázásnak köszönhetően lehetséges, hogy felügyelet nélkül is folyamatbiztosan tartsák a megkövetelt 5 μm tűrést

Átgondolt palettázási megoldás: A palettázásnak köszönhetően lehetséges, hogy felügyelet nélkül is folyamatbiztosan tartsák a megkövetelt 5 μm tűrést

Hogy a Mikron HSM 400LP a technológiai csúcshoz tartozik, megmutatkozik a gép hajtásmegoldásain is, melyek lineárhajtásokkal vannak felszerelve, és amiket J. Eichmann nem akar nélkülözni: “A Mikron HSM 400 LP előtt egy nagy dinamikájú gépünk volt, a felületek azonban nem voltak tökéletesek. Itt azonnal felismerhető a lineártechnológia előnye. Ezen kívül a lineárhajtások napjainkra kiforrtak, ezt azon vesszük észre, hogy probléma nélkül tudunk 6-8 mm-es marókkal edzett anyagban dolgozni. De ha tudni szeretné, hogy mi jellemzi a lineártechnológiát a gyakorlatban, akkor kérdezze meg munkatársunkat.” Éppen ezt tettük, és ő röviden így válaszolt: “A lineárhajtások zseniálisak, többé semmi esetre sem szeretném ezeket nélkülözni. Extrém gyorsak.” Azonban a magas haszonnak megvan az ára: a lineárhajtások drágák. Mindegy, J. Ecihmann ezeket verhetetlennek véli a HSMterületen: “A lineárhajtás gyakorlatilag súrlódás nélkül működik, és ha az előtoló erők nem túl nagyok, akkor a lineárhajtás előnyösebb. A magasabb beruházási összeg hamar megtérül. De ha, mint a HPM-gépnél, nagyobb erők lépnek fel, akkor a golyós orsó a legjobb megoldás.”

Ismét mindent ugyanúgy tenni?

A döntő kérdésre, hogy Eichmann úr a két géppel szerzett tapasztalatainak birtokában mindent ugyanúgy csinálna-e ismét, differenciáltan válaszol: “A következő beruházásunknál az előkészítés során még több tesztet fogunk a GF AgieCharmilles-nál elvégeztetni, hogy a gépet már az elején optimális módon konfigurálhassuk a mi alkatrész spektrumunkra. Ez mindenek előtt az HSM-részen szükséges. A HPM-részen ez sokkal kevésbé kritikus. A jövőben erőteljesebben támaszkodunk a GF AgieCharmilles gépeire, mert a szikraforgácsolás területén is erősek. Ez döntő tényező volt számomra a jövőbeni gyártási stratégia szempontjából, különösen, ha ezeket a gépeket össze szeretnénk fűzni és automatizálni akarjuk. A HSM-területen véleményem szerint a GF AgieCharmilles piacvezető. Ezen kívül a szerszám- és formagyártásban rendkívül magasfokú folyamatgondolkodással rendelkeznek, ez példamutató. A mi stratégiánk az, hogy a jövőben minden új gép rendelkezzen automatizálási megoldással. Itt esetleg még megemlíteném azt, hogy a folyamat-integrációval a rendszer mint olyan, igényesebbé válik. Egyidejűleg ügyelnünk kell arra, hogy a gépkezelést (kezelőbarát) optimáljuk. Ez egy akrobatikus gyakorlat, de ebben az összefüggésben a Heidenhain vezérlést nagy pozitívumként kell megemlítenem, ami a megrendeléskezelést kiválóan leképezi. Egy jó palettázási megoldással – az alaplap a System 3R-től származik, az elektróda-befogók és csatlakozó elemek az Erowa-tól jönnek – a termelési folyamatunk olajozottan működik.”

A modern termelés védi a munkahelyeket

Balról jobbra: Hansjörg Sturzenegger, Marco Rubin és Jürg Eichmann a munkadarab szemrevételezésénél. A három specialista arckifejezésén látható, hogy nincs mit kifogásolni.

Balról jobbra: Hansjörg Sturzenegger, Marco Rubin és Jürg Eichmann a munkadarab szemrevételezésénél. A három specialista arckifejezésén látható, hogy nincs mit kifogásolni.

Hogy mi vár a jövőben Svájcra, mint termelési helyre, J. Eichmann bizakodó ezzel kapcsolatban, ha a vállalatok elvégzik a házi feladataikat: “Fontos, hogy beruházzunk, hogy hatékonyabban tudjunk termelni. Svájcban egyre több automatizálásra lesz szükség, még akkor is, ha valaki az egyedi gyártásban tevékeny. Nagyon fontos az, hogy a munkatársak is közreműködjenek ebben. A mi területünkön az idősebb szerszámkészítők néha nehezen mozdulnak – de az automatizálás kötelező és megvédi a vállalatok versenyképességét, és ezzel a munkahelyeinket is.”

Utószó

Nagy sajnálattal kell közölnünk, hogy Hansjörg Sturzenegger, aki ezen a cikken személyesen is sokat dolgozott, váratlanul elhunyt. Még olvasta ezt a cikket, korrigálta azt, és örült a közzétételnek, amit sajnos már nem élhetett meg. Őszinte részvétünket fejezzük ki családjának, barátainak és kollégáinak, valamint üzleti partnereinek.

Szerző: Matthias Böhm, SMM főszerkesztő

További információ

Noventa Tooling AG honlapja
Agie Charmilles Sales Ltd. honlapja
GALIKA Szerszámgépek Kft. honlapja és e-mail címe