Vuoden 2025 tammikuussa Maailman talousfoorumi raportoi, että sen globaaliin kärkilaitosverkostoon päässeillä laitoksilla on jopa 70 prosenttia parempi tuottavuus, 40 prosenttia pienemmät energiakustannukset ja 40 prosenttia nopeampi pääsy markkinoille.
Mutta miten valmistajat voivat parantaa tuottavuuttaan kasvattamatta samalla kustannuksia? Sandvik Coromantin globaali reikien tekemisen ja komposiittien koneistuksen tuotepäällikkö James Thorpe kertoo, kuinka uusi poraustyökalu voi edistää valmistuksen tuotantotavoitteita monien materiaalien käsittelyssä.
Kärkilaitosten lisäksi muut valmistajat ympäri maailmaa joutuvat usein valmistamaan osia monista erilaisista materiaaleista, kuten karkaistuista teräksistä, komposiiteista, pehmeämmistä metalleista ja muoveista.
Samalla ne tähtäävät myös tinkimättömään tarkkuuteen ja tehokkuuteen. Näihin haasteisiin vastaaminen edellyttää työkaluratkaisuja, jotka sekä ylittävät perinteisen porauksen mahdollisuudet että tehostavat toimintaa yhä kilpailuhenkisemmillä markkinoilla.
Poraus on keskeinen mutta teknisesti vaativa toiminto nykyaikaisessa valmistuksessa. Eräs jatkuva haaste liittyy vaihteleviin materiaaleihin. Valmistajat käyttävät usein monenlaisia materiaaleja, kuten lujia karkaistuja teräksiä ja kevyitä mutta taottavia metalleja. Kuhunkin materiaaliin liittyy omat haasteensa – karkaistu teräs voi saada työkalun kulumaan liikaa, kun taas pehmeämmät metallit voivat vääntyä porausvoimien vaikutuksesta.
Myös lämmön muodostuminen ja työkalun kuluminen ovat merkittäviä tekijöitä porauksessa. Suuret lastuamisnopeudet, pitkät koneistusjaksot ja vaativat materiaalikoostumukset nostavat lämpötiloja entisestään. Tämä sekä nopeuttaa työkalujen kulumista että vaikuttaa myös koneistustarkkuuteen, mikä johtaa pintavirheisiin ja poikkeamiin vaadituista mitoista. Tehokkaat lämmönhallintaratkaisut ovat siksi keskeisen tärkeitä sekä työkalujen suunnittelussa että koneistusstrategioissa, jotta työkalujen kestoikää voidaan pidentää ja työkappaleiden laatua parantaa.
Toinen keskeinen haaste on Thorpen mukaan lastunpoisto. Tehoton lastunpoisto voi johtaa syvien reikien porauksessa ja suurisyöttöisessä käsittelyssä tukoksiin, korkeampiin lämpötiloihin ja jopa työkaluvaurioihin. Poran lastu-urat on suunniteltava tekemään lastunpoistosta tasaista ja yhdenmukaista, estämään toimintahäiriöt ja pitämään koneistusolosuhteet vakaina.
Myös prosessin vakaus on keskeisen tärkeää tarkassa koneistuksessa.
Reikien tarkka sijainti ja suoruus ovat olennaisia tekijöitä korkealaatuisissa työkappaleissa, jollaisia käytetään esimerkiksi ilmailu- ja autoteollisuudessa. Kaikki poikkeamat voivat vaarantaa lopputuotteen toimivuuden, mikä johtaa kalliiksi käyvään uudelleentyöstöön tai komponenttien hylkäämiseen. Vakauden saavuttaminen ja ylläpitäminen edellyttää sekä vankkaa työkalugeometriaa että optimoituja koneistusparametreja.
Lisäksi valmistajiin kohdistuu yhä suurempi paine ottaa käyttöön vastuullisia ja kustannustehokkaita tuotantoratkaisuja. Resurssien haaskaamisen vähentäminen, työkalujen kestoiän pidentäminen ja energiankulutuksen minimoiminen ovat etusijalla, kun yritykset pyrkivät saavuttamaan sekä taloudelliset että ympäristötavoitteensa. Nämä tekijät lisäävät tarvetta poraustyökaluille, jotka takaavat erinomaisen suorituskyvyn ja pienentävät työkappalekohtaisia kokonaiskustannuksia.
Poraratkaisu kaikille materiaaleille
Pyrkimys tuottavuuden parantamiseen ja kustannustehokkuuden ylläpitämiseen kasvattaa tarvetta monipuolisille porille, joilla voidaan käsitellä monia materiaaleja, jotka poistavat toistuvien työkalunvaihtojen tarpeen ja jotka näin pienentävät työkalukustannuksia. Pinnoitteiden ja työkalujen suunnittelun edistysaskeleet pitävät tällaiset porat suorituskykyisinä laadusta tinkimättä, mikä tuottaa kustannussäästöjä ja parantaa vastuullisuutta.
Sandvik Coromantin osalta esimerkki tästä on CoroDrill Dura 462, joka on erityisesti suunniteltu parantamaan suorituskykyä monien erilaisten materiaalien käsittelyssä. Porassa on hienosyinen sementoitu kovametalliperusaine, ja työkalu mahdollistaa ensiluokkaisen kulumiskestävyyden ja luotettavuuden tarkasti luodulla mikrorakenteella. Se takaa tasaiset tulokset myös käsiteltäessä haastavia materiaaleja, kuten kovametalleja tai taottavia seoksia. Se on työkalu valmistajille, jotka haluavat saavuttaa johdonmukaisen tarkkuuden ja vakauden komponenttien materiaalikoostumuksesta riippumatta.
CoroDrill Dura 462:n geometria on suunniteltu monipuoliseksi. Työkalun kärkirakenne vähentää merkittävästi lastuamisvoimia ja parantaa asettelutarkkuutta erityisesti käyttökohteissa, joissa toleranssit ovat tiukkoja. Poran päästökulmat vahvistavat kärjen lujuutta, ja sen yksisärmäinen rakenne auttaa minimoimaan lämmön muodostumisen, mikä parantaa työkalun vakautta ja yleistä suorituskykyä.
Sen suorituskykyä parantaa Thorpen mukaan entisestään Sandvik Coromantin Zertivo 2.0 ‑PVD-pinnoite, joka hienosyisen kovametalliperusaineen ohella mahdollistaa erinomaisen kulumiskestävyyden ja nopean porauksen prosessin vakaudesta tinkimättä.
Vertailuista saadut tulokset ovat osoittaneet, että työkalu tarjoaa selkeitä kilpailuetuja. Eräällä asiakkaalla CoroDrill Dura 462 paransi tuottavuutta 110 prosenttia ja pidensi työkalujen kestoikää 36 prosenttia. Toisessa tapauksessa tuottavuus parani 85 prosenttia ja työkalujen kestoikä yli kaksinkertaistui.
Kun Maailman talousfoorumin kärkilaitokset ohjaavat alaa kohti tehokkaampaa valmistusta, valmistajat tarvitsevat oikeita työkaluja useita materiaaleja kattavan tuotannon haasteiden selättämiseen. Kun valmistajat ottavat käyttöön monipuolisia ratkaisuja, jotka tukevat vaihtelevien materiaalien käsittelyä, lämmönhallintaa ja prosessin vakautta, voidaan luoda edellytykset merkittävästi paremmalle tuottavuudelle ja toiminnalle. www.sandvik.coromant.com
