Poraus suurissa erissä edellyttää tarkkuutta, tehokkuutta ja luotettavuutta, jotta tuotantoaikatauluissa voidaan pysyä ja jotta tuotanto pysyy kustannustehokkaana. Sandvik Coromantin tuore porausratkaisu on kehitetty vastaamaan suurille tuotantomäärille tuotantohaasteisiin, kertoo seuraavassa Sandvik Coromantin kääntöteräisten pyörivien työkalujen tuoteasiantuntija Mikael Carlsson.

”Suurten reikämäärien tekeminen tuo usein mukanaan haasteita. Työkalujen kuluminen ja työkiertoajat ovat kriittisiä tekijöitä, mutta suurien nopeuksien ja tunkeutumisnopeuksien aiheuttamat piilevät haasteet voivat vaikuttaa tuottavuuteen ja toiminnan tehokkuuteen merkittävästi.”

Esimerkkejä ovat mekaaninen ja lämpörasitus, joita ilmenee porattaessa erityisesti haastavammissa materiaaleissa, kuten kovissa teräksissä ja kuumalujissa superseoksissa. Nämä voimat voivat kiihdyttää työkalujen rasitusta, jäysteiden muodostumista tai jopa työkappaleen vääntymistä.

Haasteet eivät  Calssonin mukaan liity pelkästään työkalujen kestävyyteen.

”Työkalun geometria, pinnoitteet ja materiaalikoostumus ovat vuorovaikutuksessa työkappaleen erityisominaisuuksien kanssa. Tehokas lämmönpoisto, mikrosäröilyn kestävyys ja mahdollisuus säilyttää särmän terävyys pitkäaikaisessa käytössä ovat kaikki ratkaisevia tekijöitä yhdenmukaisen laadun varmistamisessa pitkissä tuotantoajoissa.

Toinen huomioitava asia on näennäisen pienten keskeytysten, kuten asetuksen tai kärjen vaihtojen, kustannusvaikutus.

”Suuressa mittakaavassa pienetkin käyttökatkokset vuoroa kohden, joko koneiden uudelleenkalibroinnit uutta työkalua varten tai kuluneiden kärkien vaihtaminen, voivat yhdessä heikentää tuottavuutta merkittävästi. Siksi tarvitaan järjestelmiä, jotka on suunniteltu nopeaan asetukseen, tarkkaan kohdistukseen ja helppoihin työkalunvaihtoihin. Lisäksi tarpeettomien vaiheiden karsiminen prosessista voi auttaa säästämään aikaa ja kustannuksia. Esimerkiksi alkureikien tai esiasetuslaitteiden tarpeen poistavat työkalut voivat lyhentää työkiertoja ja minimoida manuaaliset vaiheet, mikä parantaa prosessin yleistä vakautta ja tuottavuutta”, toteaa Carlsson.

Virtaviivainen lähestymistapa

Sandvik Coromantin uusi ratkaisu suurten porausmäärien haasteisiin on Carlsssonin mukaan tämän vuoden maaliskuussa esiteltiin suurten reikämäärien poraukseen suunniteltu vaihtokärkipora CoroDrill DE10.

”Uuden ratkaisu on kehitetty lisäämään lisäävän tuottavuutta ja sujuvoittamaan porausta M5-kärkigeometriansa ansiosta. Muotoilu mahdollistaa sekä suurten syöttönopeuksien käytön että työkalun tarkan upotuksen. Sen myötä voidaan varmistaa reikien laatu ja samalla minimoida jäysteiden muodostumisen tai työkappaleiden vääntymisen riippumatta siitä, käsitelläänkö työkalulla esimerkiksi terässeoksia vai ruostumattomia materiaaleja”, kertoo Mikael Carlsson.

”CoroDrill DE10:n ominaisuuksiin kuuluu patentoitu esikiristyskiinnitys, mikä nopeuttaa ja helpottaa kärjen vaihtoja ilman varaosia, varmistaa luotettavan porauksen suurilla syötöillä ja nopeuksilla, tarjoaa ylivertaisen kiinnitysvoiman ja tuottaa suorempia reikiä tiukemmilla toleransseilla. Se myös pidentää porarungon kestoikää. Lisäksi CoroDrill DE10 poistaa alkureikien tarpeen, mikä tehostaa työnkulkua, lyhentää työkiertoja ja auttaa pienentämään työkaluvarastoa. Vankka rakenne pidentää työkalujen kestoikää. Yhtä työkalun runkoa kohti on enemmän kärkiä, mikä pienentää viime kädessä reikäkohtaista hintaa.”

Kyseessä on samalla heti käyttövalmis ratkaisu, joka on yhdistettävissä olemassa oleviin järjestelmiin ja mm. digitaalisiin koneistusjärjestelmiin Sandvik Coromantin CoroPlus ‑alustan kautta.

”Tämän ansiosta käyttäjät saavat tarkkoja lastuamisarvoja ja reaaliaikaisia suorituskykytietoja, jotta parametriasetukset voidaan optimoida ja räätälöidä tiettyjen materiaalien ja käyttökohteiden mukaan.”

Tehokkuus, kustannussäästöt

Carlsonin mukaan CoroDrill DE10 on suunniteltu parantamaan suurissa erissä tehtävän porauksen tuottavuutta. Italiassa tehdyissä testeissä CoroDrill DE10:n todettiin tuottavan suorituskykyetuja, kun niillä porattiin ruostumatonta AISI316L-terästä.

Testissä porattiin 52 mm:n läpi- ja umpireikiä käyttämällä emulsiolastuamisnestettä 70 baarin paineella. CoroDrill DE10 paransi tuottavuutta jopa 57 prosenttia ja pidensi työkalujen kestoikää. Työkalulla saavutettiin myös erinomainen reikäpinnan laatu, johdonmukainen lastunhallinta ja odotuksia vastaava melutaso.

Toisessa tapauksessa autoteollisuuden valmistajalla oli ongelmia suurten lastuamisvoimien kanssa, sillä ne saivat valmistajan porarungot vääntymään, erityisesti koneistettaessa vaihdelaatikon kotelon osia seostetusta 47CrMo4-teräksestä. Tämä ongelma johti työkaluvaurioihin ja kasvatti kustannuksia. Nämä ongelmat ratkesivat vaihtamalla CoroDrill DE10:een.

Työkalu lisäsi tuottavuutta 17 prosenttia käytettäessä syöttönopeutta 0,35 mm/kierr. lastuamissyvyydellä, joka oli 2,5 kertaa poran halkaisijan suuruinen. Kuten muissakin käyttökohteissa, CoroDrill DE10:n vankka rakenne ja patentoitu esikiristyskiinnitys toivat tarkkuutta, pidensivät työkalujen kestoikää ja minimoivat käyttökatkokset.

 ”Suurten reikämäärien tekeminen edellyttää tarkkuutta, kestävyyttä ja tehokkuutta, joten valmistajien tulee ensin selviytyä näistä haasteista, jotta ne voivat parantaa tuottavuutta ja säilyttää kilpailukykynsä. CoroDrill DE10:n kaltaiset työkalut tarjoavat uuden näkökulman poraukseen ja strategisen ratkaisun tulevaisuuden valmistukseen”, Mikael Carlsson kiteyttää.