docMetalworking World 1/2010
download 
Stížnost Transkript
Metalworking World 1/2010
život moderního kovboje Život o něco zelenější 1/10 časopis pro obchod a technologii od společnosti sandvik coromant Jevgenij Sergejevič Zyrjanov, vedoucí laboratoře obrábění ve firmě Seversky Tube Works Jaderná energetika přináší nové příležitosti japonští mistři leteckého PRŮMYSLU Velké investice –– dvojnásobná výroba a stačila k němu malá součástka... Brilantní řešení Úvodník Tom erixon, Prezident společnosti Sandvik Coromant Změna, specializace a vytrvalost pokud má firma prosperovat, musí k nim navíc přidat vytrvalost. Denně se před námi objevují nové náročné úkoly – při obrábění nových materiálů, při hledání specifických řešení i optimálních výkonů. S úspěšným řešením takových úkolů přichází pokrok, a mým cílem je v pozici nového prezidenta firmy Sandvik Coromant k němu přispět. Výroba v leteckém průmyslu je dnes vystavena vysokým nárokům, ať se již jedná o nové materiály či vysoký stupeň specializace. „S úspěšným řešením takových úkolů přichází pokrok.” Japonská firma Mitsubishi Heavy Industries se musela k těmto požadavkům postavit čelem, když se rozhodla vyrábět spalovací komory pro letecké turbomotory z těžkoobrobitelného materiálu Waspaloy. Sandvik Coromant s firmou spolupracoval při hledání optimálního řešení. Dnes, po šesti letech od prvních testů, linka stojí a pracuje na plný výkon. Celý příběh najdete na straně 6. Podobné změny jsou vidět všude – v automobilovém průmyslu, v energetickém průmyslu, v ropném a plynárenském průmyslu, a dokonce i ve výrobě lékařské techniky. Německá firma Mayer Feintechnik to zná z první ruky, protože při výrobě lékařské techniky menší než nejvyšší nároky na kvalitu neexistují. Přestože firma musela čelit velkému tlaku zákazníků na snižování 2 metalworking world cen, rozhodla se k velkým investicím do obráběcího stroje a zároveň požádala o pomoc zástupce firmy Sandvik Coromant. O této úspěšné spolupráci si můžete přečíst na straně 31. Žádné průmyslové odvětví se nevyhne změnám či specializaci. A málokterá firma se s nimi dokáže vypořádat bez pomoci druhých. Ve společnosti Sandvik Coromant bereme výzvu k vytrvalosti vážně – s našimi zákazníky spolupracujeme zblízka a vytrvale, pomáháme jim nacházet optimální způsoby využití našich nástrojů v námi připravených řešeních a staráme se o to, aby tato řešení přinesla zákazníkovi co největší užitek. Přeji vám příjemné čtení! tom erixon Prezident společnosti Sandvik Coromant Nevyžádané rukopisy se nevracejí. Materiál použitý v této publikaci lze reprodukovat pouze se svolením. Žádosti o svolení zasílejte tiskovému vedoucímu, Metalworking World. Obsah úvodníku a názory vyjádřené v Metalworking World nemusejí nutně odrážet přesvědčení společnosti Sandvik Coromant ani nakladatele. Dopisy a dotazy týkající se časopisu zasílejte laskavě na: Metalworking World, Spoon Publishing AB,Kungstensgatan 21B, 113 57 Stockholm, Sweden. Telefon: +46 (8) 442 96 20. E-mail: [email protected]. Distribution dotazy: Beate Tjernström, Sandvik Coromant. Telefon: +46 (26) 26 67 35. E-mail: mww.coromant@ sandvik.com Tiskne Sandvikens Tryckeri, Švédsko. Vytištěno na papír MultiArt Matt 115 gramů a MultiArt Gss 200 gramů od firmy Papyrus AB, certifikované podle ISO 14001 a registrované u EMAS. Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS, GC a iLock jsou všechny registrované obchodní značky společnosti Sandvik Coromant. Napište si o výtisk Metalworking World zdarma. Pošlete nám vaši adresu na [email protected]. Samir Soudah Žijeme v době rychlých změn a specializací, a Metalworking World je časopis pro obchod a technologii od společnosti AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken, Švédsko. Telefon: +46 (26) 26 60 00. Metalworking World vychází třikrát ročně v americké a britské angličtině, češtině, čínštině, dánštině, holandštině, finštině, francouzštině, němčině, maďarštině, italštině, japonštině, korejštině, polštině, portugalštině, ruštině, španělštině, švédštině a thajštině. Časopis se poskytuje zdarma zákazníkům společnosti Sandvik Coromant po celém světě. Vydává Spoon Publishing ve Stockholmu, Švédsko. ISSN 1652-5825. Šéfredaktor a osoba zodpovědná podle švédského tiskového zákona: Pernilla Eriksson. Výkonný redaktor: Christina Hoffmann. Redaktor vydání: Johan Andersson. Grafická úprava: Erik Westin. Technický redaktor: Christer Richt. Pomocný redaktor: Valerie Mindel Koordinátor: Beate Tjernström. Jazykový koordinátor: Sergio Tenconi. Překladatel: Ilona Gottwaldová. Grafická úprava, jazykové verze: Jessica Bladh. Příprava pro tisk: Markus Dahlstedt.Titulní stránka - foto: Jeremy Nicholl. PS. 1: Světová produkce jaderné energie se má do roku 2030 zdvojnásobit. Zda-li to něco znamená i pro vás se dozvíte na straně 14. PS. 2: Sandvik Coromant je jedním z vystavovatelů ve Švédském pavilonu na slavném Expu 2010 v Šanghaji, které se bude konat v květnu. Přijďte nás návštívit! Metalworking World se vydává pro informační účely. Informace zde poskytnuté jsou obecného charakteru a neměly by se chápat jako návod, nemělo by se na ně spoléhat při rozhodování a neměly by se používat k řešení specifických problémů. Uživatel zachází s informacemi na vlastní riziko a Sandvik Coromant nezodpovídá za žádné přímé, náhodné, související či nepřímé škody, které by použitím informací poskytnutých v Metalworking World mohly vzniknout. obsah metalworking world #1 2010 38 Mitsubishi Heavy Industries vyrábí spalovací komory pro letecké turbomotory. Obrábění součástek draku letadla představuje několikanásobnou výzvu. 6 Zprávy ze světa zpracování kovů.............4 Japonští strojaři na cestě vzhůru..............6 Domy budoucnosti na vodě...............................11 Jaderná energie se vrací, silnější než dřív..14 Drobná součástka – obrovský úspěch.........20 11 Moderní kovbojové a zelenější etanol............26 Jak zdvojnásobit produkci — a rychle......................31 Strojírenské výhledy............................36 32 26 Jaké výzvy skrývá drak letadla?............................38 Technologie Skvělé, ale komplikované materiály Obrábění kompozitních materiálů se podstatně liší od obrábění ostatních materiálů. Nyní je v této oblasti k dispozici několik nových řezných nástrojů a optimalizovaných výrobních procesů. 12 Řešení s větrem v zádech Rychleji — leč přesně Od obtíží k účinnosti Nové kotoučové a odvalovací frézy, moderní vyměnitelné břitové destičky ze slinutého karbidu a vynikající technická podpora jsou klíčovými faktory na cestě k úspěchu v oblasti větrné energie. Okružovací frézování závitů je důležitou operací při výrobě kostních šroubů. Nyní mohou výrobci obrobit kostní šroub na jeden průchod nástroje. Titan je jedním z hlavních materiálů součástek draku letadla. Protože bezpečné obrábění titanu nelze řešit frontálním útokem, musí být pro zajištění optimální produktivity obrábění použita jiná technika. 18 30 35 CoroMill 690, perfektní řešení pro obrábění titanu. metalworking world 3 Zprávy Tom Erixon, nový prezident firmy Sandvik Coromant: „Letecký průmysl udává tón.” Podle Toma Erixona, nového prezidenta společnosti Sandvik Coromant, světová finanční krize ještě neskončila. „Je třeba se připravit na změny,” říká. 4 metalworking world tom erixon Věk: 49 let Žije: v Sandvikenu ve Švédsku Rodina: žena a tři děti Vzdělání a praxe: ukončená Právnická fakulta na Univerzitě v Lundu, Švédsko, absolvent MBA programu z IESE v Barceloně ve Španělsku. Pracoval na vedoucích pozicích v rámci Boston Consulting Group a v roce 2001 nastoupil k firmě Sandvik Group. Volný čas: Rád běhá na lyžích, hraje golf, poslouchá operu a je zaníceným sběratelem vín. samir soudah V září, uprostřed ekonomické krize, se Tom Erixon stal prezidentem firmy Sandvik Coromant. Erixon je realista a domnívá se, že strojírenský průmysl se bude s krizí ještě chvíli potýkat. „Tato krize přišla rychleji než dřívější krize,” říká. „Ještě stále však nedošlo k podstatné transformaci struktur, která je běžným úkazem po každé hluboké recesi. Domnívám se, že i v příštím roce uvidíme další bankroty firem, ale i fúze a další strukturální změny.” Erixon vnímá tuto situaci z pozice firmy Sandvik Coromant jako výzvu. „V každé firmě, v každé společnosti lze vždy najít prostor pro zlepšení,” říká Erixon. „A tady je třeba si připomenout, že proto, aby se společnost mohla rozvíjet, je nutné, aby se otevřela změnám.” Erixon pochází z Helsingborgu v jižním Švédsku, ale pracoval po celém světě, ve Španělsku, v USA, ve Velké Británii a v Dánsku. „Přestěhoval jsem se do Sandvikenu v roce 2001, kdy jsem začal pracovat pro skupinu Sandvik Group,” říká. „Mně i mé rodině se tu žije dobře a jsme tu spokojeni. Je zde blízko do přírody, což máme rádi, ale také je odsud blízko do Stockholmu, na letiště Arlanda, a odtud do celého světa.” Co se budoucnosti po krizi týče, Erixon vidí svět rychlých změn a specializací. „Pokud má firma přežít a zvítězit, musí se přizpůsobit novým požadavkům, a my již dnes můžeme pozorovat jejich náznaky,” říká. Erixon zdůrazňuje dva faktory, které jsou pro oblast obrábění naprosto zásadní. „Za prvé, je potřeba zaměřit se na Asii,” říká. „Výroba v asijských zemích dnes rychle roste. A nejen výroba - i odbyt. „Za druhé, většina strojírenských podniků se musí připravit na práci s novými exotickými materiály, které se těžko obrábějí,” říká. „Práce s takovými materiály je již dnes realitou v leteckém průmyslu, v němž se stále více užívají kompozitní materiály. Ale podobné náznaky se objevují i v jiných odvětvích. „Obrábění tradičních materiálů bude samozřejmě i nadále převažovat ve většině strojírenských firem, a je možné, že ještě dlouho. Ale až k té změně dojde – a ono k ní dojde – je třeba být připraven.” Erixon doufá, že firma Sandvik Coromant se v budoucnu začne více zaměřovat na individuální zákaznické projekty. „Podniky se dnes začínají stále častěji úzce specializovat, a to i v jednotlivých oblastech odvětví,” říká. „A právě tady se firmě Sandvik Coromant otevírá prostor pro speciální druh spolupráce, která se bude zaměřovat na jednotlivé projekty ještě více než doposud.” Zelená výzkumu kompozitních materiálů Výzkum a vývoj. Podle nejnovějších ukazatelů se v příštích několika letech užití kompozitních materiálů ve výrobě výrazně zvýší. Firma Sandvik Tooling spolu s personálním oddělením firmy Sandvik Coromant založily ve Velké Británii Středisko pro výzkum a vývoj kompozitních materiálů, které má za úkol sledovat tento trend. Cílem je shromáždit znalosti a vyvinout nová řešení pro obrábění této třídy materiálů. Kompozitní materiály jsou dnes pro výrobce nástrojů ohromnou výzvou, především co se týče trvanlivosti břitu nástroje a opakovatelnosti kvality součástky. „Naším cílem je reagovat na tyto výzvy, shromažďovat znalosti, vyvíjet nástroje a nacházet řešení,” říká Francis Richt, manažer projektu pro kompozitní a technicky vyspělé materiály. Ve středisku shromažďují znalosti o obrobitelnosti materiálu, které vycházejí ze znalostí výroby Francis Richt jednotlivých materiálů a operací obrábění. Zaměřují se především na nepřetržitý vývoj substrátů, povlakování a vlivů geometrie na obrábění, při kterém drží krok s vývojem kompozitních materiálů. „Rovněž budeme pomáhat jednotlivým výrobcům s testy obrobitelnosti, aby se jim podařilo dosáhnout požadované kvality i produktivity,” uzavírá Richt. O kompozitních materiálech si můžete přečíst více na straně 12. Welcome machining 2.0 nové technologie. Úroveň přesnosti simulací se zvyšuje a virtuální obráběcí stroje se stávají stále častější součástí výrobního procesu. Německý výrobce obráběcích strojů DMG, který je průkopníkem v této oblasti, poskytl Středisku Produktivity firmy Sandvik Coromant v Sandvikenu ve Švédsku jeden ze svých virtuálních Mats Allard strojů. Virtuální obráběcí stroj DMG simuluje konstrukci kinematiku a dynamiku skutečného obráběcího stroje, ale i funkce CNC a PLC v jediném kontinuálním virtuálním procesu. Na virtuálním obráběcím stroji lze bezpečně plánovat a navrhovat všechny činnosti i procesy, ale také je i vyzkoušet a ověřit. Ke kolizím zde nedochází a díky tomu, že se všechny funkce z počítače nahrávají, se zajišťuje vysoká míra bezpečnosti při plánování i implementaci. Zároveň se tím otevírají i nové možnosti školení. „Ať se již NC programy získají pomocí programu CAM nebo se vytvářejí přímo CNC ovladači, umožňují nám vidět předem, jak výrobní proces bude probíhat v dílně,” vysvětluje Mats Allard, ředitel pro virtuální obrábění ve firmě Sandvik Coromant. Simulace výrobních procesů nejsou ve strojírenství ničím novým. „Se simulačním softwarem pracujeme již dlouho a na naší webové stránce naleznete 8 300 modelů našich nástrojů,” říká Allard. „Teď je na nás, abychom zajistili, že se modely a další produkty jako jsou právě virtuální obráběcí stroje dostanou k výrobcům.” Věděli jste, že … …je to již čtyřicet let, co firma Sandvik Coromant uvedla na trh první povlakovanou břitovou destičku ze slinutého karbidu? Veletrhy 2010 •Die&Mould Čína, 11. – 15. května, Šanghaj •MMTS, 17. – 19. května, Montreál, Kanada •Farnborough Airshow 2010, 19. – 25. července, Farnborough, Velká Británie •IMTS 2010, 13.– 18. září, Chicago, USA •AMB, 28. září – 2. října, Stuttgart, Německo •TATEF, 12. – 17. října, Istanbul, Turecko •JIMTOF2010, 28. října – 2. listopadu, Tokio, Japonsko Stánek firmy Sandvik Coromant na IMTS 2008. metalworking world 5 text: Carol Akiyama foto: ken straiton vřelá spolupráce NAGOYA, JAPonsko. Spalovací komory tryskových leteckých motorů se velmi složitě obrábějí. Ale japonský výrobce Mitsubishi Heavy Industries dokázal opakovaně zlepšit výrobní procesy. Jeho cesta k úspěchu: plodná partnerství. Firma Nagoya Guidance and Propulsion Systems Works (NGPSW), Mitsubishi Heavy Industries, leží asi hodinu jízdy od Nagoye, města, které se nachází uprostřed japonského průmyslového regionu. Lepší příklad firemních tradic byste mezi korporacemi v Japonsku těžko hledali. K upevnění firemní filozofie přispívá každodenní polední štafeta, při níž davy zaměstnanců povzbuzují svoje týmy. Rodinnou atmosféru dotváří velká jídelna, kde se zaměstnanci – od velmi dobře placených manažerů po dělníky – scházejí k jídlu a kde si také každý po sobě odnáší tác do kuchyně. Yukio Kamimura, vedoucí inženýr, má na sobě stejný modrý plášť jako všichni zaměstnanci v továrně a jen podle pásky na pravém rukávu poznáte, že se jedná o „vyznamenaného pracovníka“. V listopadu roku 2009 přijal pozvání japonského císaře do Císařského paláce v Tokiu, kde mu byla udělena Žlutá stužka za zásluhy. Jedná se o nejvyšší státní ocenění profesionálních zásluh jedince o rozvoj národa. Kamimura nezískal vyznamenání za jeden významný počin, ale za čtyřicet pět let práce na rozvoji leteckého průmyslu v Japonsku. „Když se před třiceti lety začaly obrábět HRSA materiály, nikdo vlastně nevěděl, jak na to,” vzpomíná. „Museli jsme na všechno přijít sami.” Jeden z Kamimurových přínosů spočíval ve vývoji technologie obrábění pístů 6 metalworking world naše firma hraje významnou roli při rozvoji tohoto poměrně nového průmyslového odvětví v Japonsku,” vysvětluje viceprezident firmy Fumiaki Tominaga. Firma NGPSW vyvíjí, vyrábí a opravuje celou řadu součástek plynových turbín pro letecké motory ve spolupráci s průmyslovými giganty, jako jsou Pratt & Whitney, RollsRoyce a General Electric. Firma se zaměřuje především na výrobu a obrábění součástek Keramické VBD pro motorů ze žáruvzdorných materiálů. Vyrábějí frézování podávají impozantse zde všechny druhy spalovacích komor pro ní výkon. velké komerční motory Pratt & Whitney. V roce 2004 uzavřela NGPSW partnerství s podílem na riziku s firmou Rolls-Royce za účelem konstrukce spalovacích komor pro sérii pro letadla C1, které byly dlouhé a asymetrické v rozsahu sousousosti 0,05 milimetrů. Nová turbomotorů Trent 1000 pro letadlo Boeing 787. „Spalovací komora musí technologie obrábění nakonec odolat extrémním teplotám a právě přispěla k efektivní výrobě kotoučů to z ní dělá jednu z nejnáročnějších oběžného kola turbíny a spalovacích součástek motoru,” vysvětluje komor. Hiroyuki Yoshida, vedoucí výroby. „Pro výrobu této části motoru je Kamimurovo ocenění ohromilo nezbytná vysoká úroveň znalostí jistě i proto, že je druhým inženýrem technologií. My jsme byli přizváni z NGPSW v řadě za sebou, který ke spolupráci na tomto projektu získal řád Zlaté stužky. „Podle mého právě díky našim více než dvacetiletím vláda dala jasně najevo, že letecký průmysl patří mezi její Yukio Kamimura, hlavní tým zkušenostem s výrobou lopatek a kotoučů turbín.” inženýr, výroba. priority. Zároveň se potvrzuje, že Hiroyuki Yoshida, vedoucí výroby, si prohlíží spalovací komoru motoru. metalworking world 7 Tominaga. „Stáli jsme před obtížným úkolem. A když se nám podařilo jej vyřešit, mohli jsme s uspokojením konstatovat, že jsme schopni s vývojem materiálů držet krok.” Yoshida měl za úkol nalézt řešení. „Spalo- Radostná spolupráce. Hiroyuki Yoshida, vedoucí výroby (vlevo), a viceprezident Fumiaki Tominaga. K výrobě spalovacích komor se používá materiál Waspaloy, a to především díky vynikajícím vlastnostem, jako je žáropevnost, která je nezbytným požadavkem při výrobě součástek motorů. Na druhou stranu však obrábění tohoto materiálu není snadné. „Materiály, které se používají ve výrobě pro letecký průmysl se obrábějí stále hůře, protože se jejich mechanické vlastnosti při vysokých teplotách neustále zlepšují,” říká vací komora se skládá z několika součástí, a proto je frézování obtížné a časově náročné,” vysvětluje. „A navíc se nástroje velmi rychle opotřebovávají. Nejprve jsme zkusili použít keramické břitové destičky, které jsme měli na skladě, ale k jejich opotřebení docházelo příliš rychle. Abychom splnili námi vytčené cíle, potřebovali jsme lepší řešení.” Firma NGPSW věc probrala s několika výrobci nástrojů, ale byl to teprve Sandvik Coromant, který přišel s vhodným řešením. „Ostatní společnosti nám pouze nabízeli své produkty, ale Sandvik Coromant s námi skutečně spolupracoval. Snažil se vyladit optimální výkon nástrojů a tak nám umožnit dosáhnout cíle v oblasti hrubého frézování: méně než čtyřicet hodin na cyklus,” rozvádí dál Yasuhiro Sueyoshi, tovární inženýr, který pracoval přímo na tomto projektu. Seřizování frézovacích hlav v továrně číslo pět ve městě Nagoya, Mitsubishi Heavy Industries. „Když se materiály HRSA začaly před třiceti lety poprvé obrábět, nikdo nevěděl, jak na to.” Yukio Kamimura, hlavní inženýr technické informace „Je to zásadní průlom” Výroba spalovacích došlo k opravdovému komor pro tryskové průlomu.” motory ze žáropevného Materiál Waspaloy je materiálu Waspaloy, zapotřebí frézovat velkou která probíhá ve firmě rychlostí a všechny Nagoya Guidance and dosavadní typy Propulsion Systems keramických vyměnitelWorks (NGPSW), je ných břitových destiček složitým procesem, HRSA nevydržely déle skládajícím se z celé řady než minutu – tato frézování, při němž se Toshikazu Kawamukai, trvanlivost nástroje ani manažer pro japonský odebírá velké množství zdaleka neodpovídala letecký průmysl SDC materiálu. „Spolu s výrobním požadavkům firmy Sandvik NGPSW experimentujeMHI. Nová keramická Coromant. me s keramickými břitová destička SiAlON nástroji již asi sedm let,” říká CC6060 vydržela tři minuty. „Tato Toshikazu Kawamukai, manažer pro VBD je vysoce odolná proti japonský letecký průmysl SDC ve opotřebení ve tvaru vrubu a firmě Sandvik Coromant, „ale teprve s umožňuje velkou hloubku řezu,” keramickou kruhovou VBD CC6060 vysvětluje Kawamukai. Schopnost 8 metalworking world CC6060 podávat předvídatelný výkon při vyšší rychlosti úběru materiálu a při delších plynulých řezech se z ní stává ideální nástroj pro obrábění materiálu Waspaloy a další tvrdých materiálů.” „Firma NGPSW bude spolupracovat s firmou Sandvik Coromant na testech chladicího systému CoroTurn HP pro obrábění série motorů Trent XWB,“ říká Kawamukai. „Díky správnému nasměrování chladiva do řezu pod vysokým tlakem přispívá CoroTurn HP k prodloužení trvanlivosti břitu nástroje, usnadňuje utváření a odvod třísky, a zajišťuje bezpečnější a plynulejší obrábění,” říká. „V současné době pracujeme na vývoji řešení, které by zajistilo co nejlepší využití tohoto nástroje.” 1.Řezné podmínky Coro Mill 210 při výrobě pláště NGPSW: vc=20–25 m/min, ap=0,7 mm, fz=0,5 mm/zub. 2. Data týkající se CoroTurn SL70 používané pro hrubé soustružení pomocí keramických VBD: Toto řešení je vhodné zejména pro výrobu součástek tryskových motorů, jako jsou kotouče a pláště, a zajišťuje bezpečnost a produktivitu obrábění. 3. Informace týkající se keramických VBD: Současné řezné podmínky: vc=800 m/min, ap=1,5 mm, fz=0,08 mm/zub. Tyto řezné nástroje byly vyvinuty především pro výrobu součástek pro plášť. Obrábění spalovací komory ze žáropevného materiálu Waspaloy. Vedoucí inženýr Yasuhiro Motoyama (vpravo) a asistent vedoucího inženýra Kazuyuki Kumazawa u spalovací komory. Yoshie Narita je zástupcem společnosti Sanwa Seiki, která je distributorem výrobků firmy Sandvik Coromant, a byl to on, kdo dohlížel na implementaci řešení od samého počátku. Do firmy NGPSW i do Střediska Produktivity firmy Sandvik Coromant jezdil téměř denně a sledoval celý proces. „Cesta k dobrým výsledkům není nikdy snadná,” říká Yoshida a vzpomíná, že od prvních testů, které se prováděly v roce 2001 po zavedení produktu do výrobní linky v roce 2007 to trvalo téměř šest let. „Ale všichni z firmy Sandvik Coromant i jejího distributora rychle reagovali na naše otázky a poskytovali nám veškerý nutný servis.” Narita dodává: „Celý proces trval dlouho, ale když jsme konečně dosáhli vytčeného cíle, celý tým se cítil jako vítěz.” Přestože hrál Úspěch v obrábění spalovací komory Trent 1000 ve vztahu mezi NGPSW a firmou Sandvik Coromant naprosto zásadní roli, nejednalo se o jejich první spolupráci. Společnosti spolupracují již více než dvacet let. „Když se nám s klientem podaří nalézt správné technické řešení, vytvoří se mezi společnostmi silná vazba,” říká Noriyuki Matsumoto, vedoucí pobočky Sandvik Coromant v Nagoya v Japonsku. „Mohli jsme například pozvat zaměstnance firmy NGPSW do Švédska a ukázat jim náš vývoj keramických řezných nástrojů i kompletní škálu výrobků.” Firma NGPSW v současnosti pracuje na výrobě, nové série turbomotorů značky Rolls-Royce Trent XWB, a Sandvik Coro- Špička. Jednou za čas běhají zaměstnanci firmy polední štafetu kolem továrny ve městě Nagoya. mant opět hledá vhodné řešení. Sueyoshi říká: „Při soustružení vzniká příliš mnoho vibrací. Spojil jsem se se zástupcem firmy Sandvik Coromant a přišlo se na to, že jsme používali příliš slabý nástrojový držák. V současné době provádíme testy s CoroTurn SL 70 a nástrojovým držákem Coromant Capto a snažíme se problém vyřešit. „Při hrubém frézování výrobku Trent 1000 jsme používali především frézu CoroMill 210 s velkým úběrem materiálu, a to především proto, že čelní frézování na ní probíhalo rychle a bylo ji možné použít i k vyvrtávání děr,” pokračuje. „V tomto případě jsme došli až na hranice možností nástroje. Pro výrobu nového výrobku Trent XWB je třeba dále zlepšit řezné podmínky. O nástrojích firmy Sandvik Coromant je známo, že jsou stabilní a spolehlivé, ale my je používáme v náročných podmínkách a proto potřebujeme technickou podporu. Yasuhiro Sueyoshi, inženýr, oddělení výroby, se přímo podílel na projektu výroby spalovacích komor. „Když mám před sebou problém, který se týká obrábění, neřeším jej sám,” vysvětluje Sueyoshi. „Jsem schopen vymyslet nové metody, ale nejsem schopen zaručit, že budou metalworking world 9 Kontrola hotového okraje trysky raketového motoru LE-7A před dodáním. mitsubishi heavy industries Firma Nagoya Guidance and Propulsion Systems Works (NGPSW) je výrobním podnikem v rámci skupiny Mitsubishi Heavy Industries, japonského průmyslového gigantu s obratem 3 375,6 miliard jenů (25,6 miliard Euro) v roce 2009. NGPSW se podílí na výrobě leteckých motorů již od roku 1920. Roční výroba firmy dosahuje 225,6 miliard jenů (1,7 miliard Euro). Firma zaměstnává téměř dva tisíce zaměstnanců. Hlavní továrna se rozkládá na 382 000 čtverečních metrech. ”Tím, že zajišťuje veškerou technickou podporu a pomáhá zákazníkům najít co nejlepší způsob využití nástrojů, se Sandvik Coromant liší od konkurence.” Yasuhiro Sueyoshi, inženýr keramickými destičkami pro skutečně fungovat. Sandvik frézování a s vysokotlakým Coromant přijde s realistickým chladicím systémem s cílem zlepšit návrhem a nové řešení promýšlíme obrábění nové série tryskových společně. Tím, že zajišťuje veškerou motorů Trent XWB. „Cílem týmu technickou podporu a pomáhá GMATT bylo posílení japonského zákazníkům najít co nejlepší způsob strojírenského průmyslu v oblasti využití nástrojů, se Sandvik výroby leteckých motorů pomocí Coromant vyděluje z konkurence.” technicky vyspělých postupů a to Na základě zkušenosti s výrobou spalovacích komor Trent 1000 byl Yoshie Narita, zástupce tak, aby byl schopen obstát a uspěl firmy Sanwa Seiki ve světové konkurenci,” říká Yoshida přesvědčen, že je nutné Yoshida. „Nové technologie, které jsme zaměřit úsilí na výzkum obrábění materiálů vyvinuli spolu s firmou Sandvik Coromant HRSA a že tento výzkum musí být daleko využijeme při výrobě motorů Trent XWB.” rozsáhlejší než v předchozím případě. Na Kromě spolupráce s týmem GMATT, firma konci roku 2007 sestavil tým odborníků, tzv. NGPSW rovněž spolupracuje na rozvoji Global Manufacturing Technology Team projektu s firmou Rolls-Royce u AMRC ve (GMATT). Tato virtuální výzkumná skupina Velké Británii. Také tohoto projektu se účastní se skládala ze zaměstnanců NGPSW, firma Sandvik Coromant. zaměstnanců významných univerzit a „Upírat úsilí tímto směrem je nezbytné,” výrobců a dodavatelů nástrojů v Japonsku. říká Tominaga, „protože ta nejlepší řešení Sandvik Coromant je v této skupině jedním z vznikají, když se poskládají jednotlivé dílky partnerů. dohromady a vytvoří nový celek.” Od roku 2008 tým GMATT provedl testy s 10 metalworking world ÚKOL V KOSTCE POžadavek: Firma Nagoya Guidance and Propulsion Systems Works (NGPSW) chtěla zkrátit dobu frézování při výrobě spalovacích komor tryskových motorů Trent1000 ze žáropevného materiálu Waspaloy. Řešení: Hrubování: CoroMill 210 s keramickou vyměnitelnou břitovou destičkou CC 6060 ubírá v krátkém čase velké množství materiálu. Střední obrábění: CoroMill 300 s kruhovými VBD vykazující malé řezné síly, snižuje opotřebení břitu a zajišťuje vyšší rychlost posuvu. Dokončování: CoroMill 390 zajišťuje bezpečné obrábění nástrojem s předvídatelným opotřebením a eliminuje vibrace, které by mohly mít vliv na kvalitu výrobku. Výsledek: Výrobní cyklus hrubého obrobení povrchu výrobku se zkrátil z 60–70 hodin na 40, díky čemuž lze ušetřit více než 300 hodin měsíčně. Bleskem text: johan andersson foto: Waterstudio.NL Vlivný mladý myslitel Koen Olthuis, 39, je zakladatelem nizozemského studia architektů Waterstudio.NL, které se specializuje na stavbu plovoucích budov. V roce 2007 jej časopis Time zařadil na stodvaadvacátou příčku v žebříčku nejvlivnějších lidí na světě. Vítej, vodní světe! Holandský architekt Koen Olthuis by nás nejraději vidět chodit – i žít – na vodě Představte si moderní Benátky s mrakodrapy vysokými několik stovek metrů a se sítí obchodů, ulic a chodníků – to vše postavené na vodě. Přeplněná pobřežní města, jako je New York a Hong Kong, by tak získala novou možnost expandovat na moře. Taková je vize holandského architekta Koena Olthuise. „Díky vodě se před celou řadou měst po celém světě otevřou nové možnosti expanze,” říká. Olthuisovy vize se již staly realitou v případě asi jednoho sta domů, které postavil přímo na vodě či těsně u ní. Mezi jeho stavbami lze nalézt moderní hausbóty a vodní domy či dokonce i domy obojživelné, které dnes stojí v Nizozemí i v zahraničí. Například zkonstruoval takové domy, které mají schopnost se plavit, pokud hladina vody stoupne. Jiné, jako ten na obrázku, stojí na březích řek a v záplavových oblastech. Dalších tisíc je v přípravné fázi, včetně tzv. Nové vody, nové čtvrti města Westland v Holandsku. V „Nové vodě“ se bude stavět první plovoucí bytový dům. Jako Holanďan si je Olthuis vědom rizik, která sebou přinášejí vody oceánu. Zhruba třetina Nizozemí leží pod hladinou moře a Nizozemci s ním vytrvale zápasí již asi tisíc let. Olthuis se chce vydat jinou cestou. „Hrozba zvedajících se hladin oceánů spolu s klimatickými změnami a stále větší urbanizací nás nutí, abychom přehodnotili náš vztah k vodě,” vysvětluje. Olthuis vidí využití svých staveb především v oblastech, kde časté bouře a záplavy způsobují rozsáhlé škody. „Plovoucí stavby nejsou jen luxusní alternativou pro lidi, kteří chtějí žít blízko vody,” říká. „Jsou řešením reálných problémů spojených s klimatickými změnami.” metalworking world 11 technologie text: christer richt Úkol: Zajistit správné nástroje a procesy pro rozvíjející se oblast obrábění kompozitních materiálů. Řešení: Nový přístup k obrábění - jednoúčelovými nástroji a při použití nejnověších strategií. Další krok v obrábění kompozitních materiálů Obrábění kompozitních materiálů se zásadně liší od obrábění kovů a obrábění jednoho kompozitního materiálu se navíc může podstatně lišit od obrábění jiného kompozitního materiálu. Navíc, škála kompozitních materiálů je nesrovnatelná s počtem kovů. S tím vším se musejí potýkat jak firmy, které začínají kompozitní materiály obrábět, tak i firmy, které již kompozitní materiály obrábějí. Obrábění kompozitních materiálů si žádá přehodnocení stávajících metod, nástrojů, nastavení i seřízení stroje a v některých případech je dokonce nutno investovat do nových strojů a přípravků. V zásadě každý nový kompozitní materiál, se kterým firma začne pracovat, si žádá specifický přístup. Řezné podmínky při obrábění kompozitních materiálů se výrazně liší od řezných podmínek při obrábění kovů, především proto, že břit nevytváří třísky střihem, jako je tomu v případě většiny kovů. Břit kompozitní materiál odlamuje - často odřezává epoxidovou pryskyřici a zároveň láme či řeže vlákna. Hlavním pravidlem při obrábění kompozitních materiálů je použití velmi ostrých břitových destiček, které se vyznačují adekvátní vůlí, zajišťují čistý řez a minimalizují možnost tření nástroje o obrobek. Opotřebení nástroje je třeba omezit na minimum, protože už ty nejmenší změny geometrie břitu mohou rychle vést ke zvýšení teplot v oblasti řezu a k jeho 12 metalworking world Pro obrábění kompozitních materiálů v úzkých tolerancích a s vysokými požadavky na kvalitu povrchu je určena čelní fréza CoroMill 590, vybavená VBD povlakovanými PKD. Pracuje při vysokých řezných podmínkách a při suchém obrábění dochází k minimálnímu štěpení vláken – je ideální volbou, pokud se zajistí odsávání vznikajícího prachu (viz obrázek). vylomení, což může ovlivnit celkovou úroveň kvality výroby. Tam, kde je nutné přizpůsobit geometrii nástrojů různým vlastnostem kompozitního materiálu, je nutné zajistit, aby byl řez nástroje hladký a házení nástroje se omezilo na minimum. Aby se dosáhlo požadovaného výkonu, bezpečnosti obrábění a dobrých výsledků je třeba podle typu kompozitních materiálů také přizpůsobit a optimalizovat jednotlivé procesy obrábění. Ekonomické výpočty by měly ukázat, která řešení budou nejvhodnější v situaci, kdy sice záleží na rychlosti úběru materiálu, ale kdy rychlost úběru materiálu není nejdůležitějším faktorem. Při obrábění kompozitních materiálů ovlivňuje produktivitu výroby spíše zajištění kvality povrchu děr a jejich konců při odpovídajících nákladech na vyvrtání díry a na metr obrobeného povrchu. Pokud lze požadované kvality povrchu obrobku dosáhnout při jedné operaci, zkrátí se či úplně odpadá další obrábění, čímž se přispívá k prodloužení trvanlivosti břitu nástroje i omezení nucených odstávek stroje. Oblast obrábění kompozitních materiálů se neustále vyvíjí, a proto by se měly k obrábění jednotlivých typů kompozitních materiálů zásadně používat speciální řezné nástroje. Dále je nezbytné správně stanovit pracovní parametry pro danou operaci a zajistit správné upnutí nástroje. Vrtání, jeden z hlavních způsobů obrábění kompozitních materiálů, patří mezi nejobtížnější operace, protože materiál se může odštěpit či dokonce rozštěpit na jednotlivé vrstvy (dochází k tzv. delaminaci) při vstupu a výstupu nástroje do a z díry. Aby se dosáhlo dobré kvality povrchu, je třeba zajistit vhodné řezné podmínky pro obrábění vrstev vláken i matrice. Kompozitní materiály se vyznačují stále lepší odolností proti nárazu i vysokým teplotám, a proto se i Pro srážení hran a frézování v materiálech s vysokým obsahem vláken nabízí čelní fréza CoroMill 390 s VBD s připájeným roubíkem PKD či PKD povlakovaná VBD vysoce účinné řešení. Břitové destičky ze slinutého karbidu a VBD povlakované PKD či monolitní nástroje ze slinutého karbidu zajistí vysokou kvalitu povrchu při srážení hran a frézování součástek. jejich obrábění musí neustále vyvíjet. Nástroje povlakované speciálně upraveným polykrystalickým diamantem (PKD) či nástroje s připájeným roubíkem PKD mají nejlepší trvanlivost, protože diamant odolává opotřebení i při obrábění uhlíkových vláken a vrstvených materiálů, včetně titanových. Požadavky na kvalitu při čelním frézování kompozitních materiálů, ale i při obrábění hran a odřezávání, jsou vysoké a žádají si inovativní přístup, jako je například použití vhodných VBD a monolitních nástrojů ze slinutého karbidu povlakovaných diamantem. Speciálně navržené nástroje povlakované PKD (polykrystalickým diamantem) lze použít pro většinu operací frézování. Nástroje s napovlakovaným PKD a pájeným PKD jsou vybaveny utvařeči různých tvarů, a proto je lze použít při různých aplikacích. Mezi zlepšení patří lepší kvalita povrchu obrobku, kterou lze zajistit tím, že se geometrie břitu jednotlivých nástrojů využije tím nejlepším způsobem. Zlepšení kvality lze rovněž dosáhnout odvodem vzniklého prachu, čímž lze omezit štěpení a třepení materiálu. cd 854 Kompozitní materiály Kompozitní materiál vzniká spojením dvou materiálů různých vlastností v jeden materiál určitých požadovaných vlastností. Vlákna, vláknové krystaly, částice či splétané materiály se rozptýlí do matrice, čímž získají tuhost a pevnost. Strukturované kompozitní materiály se skládají z laminovaných či sendvičových vrstev. Laminované kompozitní materiály tvoří jednotlivé vrstvy pevně spojené tak, že se v každé vrstvě mění směr pevnosti. Materiály hlavní matrice jsou organické, například kov či keramika, a mohou být vyztužené dlouhými či krátkými karbidovými částicemi či jiným neorganickým materiálem. Plastové kompozitní materiály vyztužené uhlíkovým, aramidovým či uklíkovo-aramidovým vláknem se dnes běžně používají pro výrobu plášťů letadel. Vlákna jsou spojena v matrici, například z epoxidové pryskyřice. Možnosti využití kompozitních materiálů rychle rostou, a spolu s tím se rozvíjí i výroba nových řezných materiálů. Řešení pro obrábění kompozitních materiálů se liší podle jednotlivých aplikací. Řešením může být například jeden z vrtáků CoroDrill, který se přizpůsobí materiálu a druhu obrábění. S ohledem na materiál různých součástek byly vyvinuty tři geometrie břitu, včetně všestranného vrtáku CoroDrill 855, díky nimž se optimalizuje proces obrábění a zajistí se kvalitní vrtání děr, jež odpovídá těm nejvyšším požadavkům. Vrták CoroDrill 856 byl navržen tak, aby se při vrtání otvorů zamezilo na jejich koncích delaminačnímu efektu, především v kompozitních materiálech s vysokým obsahem pryskyřice. Vrtání materiálů s vysokým obsahem vlákna si však žádá geometrii, která je schopna zamezit štěpení, například nový vrták CoroDrill 854, jehož geometrie se podobá vrtákům, které se používají pro obrábění hliníku. cd 855 cd 856 Shrnutí Vedle vývoje řezných nástrojů, které zlepší výkon při obrábění kompozitních materiálů se firma Sandvik Coromant zaměřuje také na vývoj optimálních pracovních procesů pro tuto oblast. Výkon při obrábění kompozitních materiálů dokáže zvýšit nová nabídka vrtáků a fréz. Vrtáky ze slinutého karbidu povlakované diamantem nebo PKD jsou vhodné pro celou řadu aplikací. K dnešku bylo navrženo několik nových geometrií vrtáků, především pro vrtání vysoce kvalitních děr do různých materiálů vyztužených uhlíkovým vláknem (tzv. materiály CFRP). Čelní a kotoučové frézy se speciálně vyvinutým břitovými destičkami s PKD přinášejí při frézování, srážení hran a ořezávání součástek z kompozitních materiálů celou řadu nových výhod. Jak standardní tak i speciálně navržené produkty jsou řešením nejen pro současnost, ale i pro budoucnost vrtání a frézování kompozitních materiálů. metalworking world 13 getty images text: paul redstone zpátky do budoucnosti energetika. Jaderná energetika, v nedávné minulosti tak často proklínaná a zatracovaná, se vrací. Strojírenské podniky se snaží naskočit do rozjetého vlaku a pečlivě se připravují na budoucí vysoké nároky tohoto rychle se rozvíjejícího průmyslového odvětví, a to především v oblasti obrábění těžkoobrobitelných materiálů. 14 metalworking world getty images Rostoucí tlaky na snižování emisí CO2 spolu se zvyšující se poptávkou po elektrické energii přispívají k renesanci jaderného průmyslu. Ještě před nedávnem se pohlíželo na jadernou energetiku skrz prsty a trpně se očekával její konec. Podle nových odhadů by se však poptávka po jaderné energii měla do roku 2030 zvýšit o čtyřicet čtyři procent. A protože i nadále roste tlak na snižování emisí CO2, budoucnost jaderného průmyslu vypadá podstatně růžověji. „Jaderná renesance” je slovní spojení, které dnes slýcháme stále častěji. Strojírenské podniky, které vyrábějí součástky pro toto průmyslové odvětví, zaznamenávají větší poptávku. A pokud je optimistická předpověď správná, zásadně ovlivní vývoj strojírenského průmyslu. Na špičce ve stavbě nových jaderných elektráren je Čína, která počítá se stavbou třiceti pěti nových jaderných reaktorů, a do roku 2030 by jich mělo být devadesát. Za ní následuje Indie, která má v plánu postavit dvacet tři nových jaderných reaktorů a do budoucna se počítá s dalšími patnácti. Ale tento trend zasáhl i Evropu, která v současné době získává třicet čtyři procent veškeré energie z jaderných zdrojů, což je dvakrát více než světový průměr. Expanzi v Evropě vévodí Velká Británie, jejíž vláda nedávno odsouhlasila výstavbu deseti nových jaderných elektráren. V současné době stojí ve Velké Británii deset jaderných elektráren, takže se jedná o podstatné navýšení v rámci celého odvětví. Čtyři nové elektrárny jsou již v přípravné fázi. John McNamara, vedoucí mluvčí britské Asociace jaderného průmyslu (Nuclear Industry Association), říká, že toto rozhodnutí povede k oživení i jiných průmyslových odvětví v zemi, včetně strojírenského průmyslu. „Británie postaví první flotilu nových jaderných elektráren jako první v Evropě,” říká. „To znamená, že v příštích deseti letech se bude masivně stavět – půjde o druhý největší britský stavební projekt vedle stavebních pracích spojených s olympijskými hrami v roce 2012.” Zleva: Tore Andersson, Klas Göran Björklund, Thomas Åberg (Sandvik Coromant) a Jan Boström. „Nesmíte udělat chybu” Vysoce přesné obrábění je na pořádku dne ve švédské firmě GenerPro, která je součástí skupiny Leax Group. Firma je jedním z hlavních dodavatelů velkých generátorů a turbín pro energetický průmysl. Při nedávném projektu, v jehož rámci se vyráběl rotor generátoru pro jadernou elektrárnu TVO ve Finsku pro subdodavatele, firmu Alstom, se osvědčila spolupráce se společností Sandvik Coromant. Tore Andersson, inženýr ve firmě GenerPro, říká: „Při práci na tomto rotoru jsme museli vrtat díry do hloubky 5,3 metrů skrz rotor. Dosud jsme vrtali díry pouze do hloubky 3,7 metrů. Úspěšně se nám podařilo vyvrtat čtyři díry do dvou rotorů. Povolená odchylka přímosti mezi dvěma konci díry byla až čtyři milimetry, ale my jsme se vešli do 2,5 milimetru, což je vynikající výsledek.” Jedním z problémů při obrábění byla velikost rotoru. „Při vrtání hlubokých děr by se za běžných podmínek součástka otáčela, aby se zajistila co nejlepší rovnost stěn díry,” vysvětluje Andersson. „Při obrábění rotačně nesymetrického otvoru v takhle velké součástce to však není možné, a díru je nutné vrtat pod úhlem, který klade na celé vrtání nesmírně vysoké nároky. Nesmíte udělat chybu; součástka váží osmdesát tun a její cena je vysoká.” Při této zakázce vycházelo řešení ze systému pro vrtání hlubokých děr s vrtákem CoroDrill 800 od společnosti Sandvik Coromant. „Tím novým,” říká Andersson, „byla speciální jednoúčelová hlava vrtáku s několika vodicími lištami navíc. Díky této úpravě, ale také díky nepřetržité technické podpoře se nám podařilo dosáhnout takového úspěchu.” metalworking world 15 johnér getty images V roce 2008 se jaderná energetika podílela na celosvětové produkci elektřiny čtrnácti procenty. Na tuto hranici klesla ze šestnácti až sedmnácti procent z celkové produkce, jež byly běžné posledních dvacet let až do roku 2005. Ale předpovědi jsou slibné. Podle odhadu z roku 2008 se podíl jaderné energetiky na celkové výrobě elektrické energie má zvýšit o dvacet sedm až sto procent do roku 2030. Zdroj: Mezinárodní agentura pro atomovu energii (International Atomic Energy Agency) – Energy, Electricity and Nuclear Power Estimates for the Period to 2030 16 metalworking world technické rozhledy Začne se stavět rychle a na několika místech, vysvětluje McNamara, „protože životnost několika elektráren v zemi se chýlí ke konci.“ „V průběhu deseti až patnácti let Británie přijde o třetinu své dosavadní produkce elektřiny,” dodává. „Poptávka se zvyšuje zhruba o dvě procenta ročně a nová výstavba je nezbytně nutná především proto, aby se zamezilo energetickému propadu. První nová jaderná elektrárna bude uvedena do provozu v roce 2017, a podle současného záměru by se poté měly každých osmnáct měsíců uvádět do provozu další.” Nyní je třeba se zaměřit na vybudování efektivního dodavatelského řetězce, říká McNamara. „V současné „Bez jaderné energetiky můžete zapomenout na snižování emisí.” John McNamara, hlavní mluvčí Britské agentury pro jadernou energetiku. Jak na jádro Kromě technologií pro vrtání hlubokých děr do hřídelí generátorů nabízí Sandvik Coromant nástroje pro celou řadu dalších aplikací pro jaderný průmysl. Při výrobě hřídelí a kotoučů turbín se osvědčily modulární nástrojové systémy Coromant Capto a CoroTurn SL spolu s držákem s tlumičem pro dlouhé vyložení a tzv. “hockey stick,” drážkovacími nástroji ve tvaru hokejky, a vyřešily celou řadu výrobních problémů. Vyvrtávací systém CoroBore lze využít při obrábění velkých pouzder. V oblasti výroby lopatek zaujala výrobce nová fréza s vyměnitelnou hlavou CoroMill 316. Vhodným a účinným řešením pro hrubování je zase fréza s kruhovými břitovými destičkami CoroMill 300. Per Forssell, vedoucí programu pro energetický průmysl ve firmě Sandvik Coromant, říká: „Pečlivě sledujeme vývoj nových vyspělejších vysokolegovaných materiálů. Toto úsilí vedlo k vývoji vysokotlakého chladicího systému CoroTurn HP, který zlepšuje odvod třísek a pozitivně ovlivňuje produktivitu práce. Naši technici mají rozsáhlé zkušenosti a znalosti obrábění pro různá průmyslová odvětví a vytrvale pomáhají našim zákazníkům dosahovat vytčených cílů.” Modulární nástrojový držák CoroTurn SL. Fréza s vyměnitelnou hlavou CoroMill 316 je vhodná pro obrábění lopatek turbín. době chybí jak výrobci, tak i kvalifikovaná pracovní síla. Není divu, od počátku devadesátých let se v této oblasti nestavělo nic nového. Po firmách, které se specializují na aplikace pro jaderný průmysl, bude velká poptávka,” říká. „Firmy, které kdysi pracovaly pro jaderný průmysl, mají důvod se k této výrobě vrátit. Navíc se zde otevírá prostor pro zcela nové firmy. Firmy, které se zapojí co nejdříve, získají náskok i více příležitostí podílet se na očekávaném celoevropském a možné uspokojit současnou poptávku a zároveň světovém rozvoji tohoto průmyslového odvětví.” snižovat emise.” Přestože se situace mění, jaderná energie tvoří pouze Mezi hlavní strojírenské aplikace pro jaderné malé procento celkové energetické produkce (více elektrárny patří výroba turbín a generátorů. Jejich energie se dnes například získává z obnovitelných výroba je velice složitá a klade vysoké nároky na zdrojů) a její podíl pravděpodobně podstatně neporoste. přesnost, vysvětluje Per Forssell, vedoucí programu pro Podle údajů Organizace spojených národů investice do energetický průmysl ve firmě Sandvik Coromant. obnovitelných zdrojů překonaly v roce 2008 investice „Vysoká kvalita obrobeného povrchu je naprosto do tradičních zdrojů energie, jako jsou fosilní zásadní,” dodává. „Dnes se tyto výrobky paliva. Největší nárůst byl zaznamenán v vyrábějí z nových technicky vyspělých Číně, Indii a v další rozvojových zemích. materiálů, jako jsou žáruvzdorné superslitiny, Nejrychleji rostoucím odvětvím energetickéa jejich obrábění je složité a náročné na čas.” ho průmyslu jsou však stále díky snadné Dalším specifikem a zaroveň výzvou je dostupnosti uhlí uhelné elektrárny. velikost produktů a vybavení. „V nových McNamara vysvětluje, že jedním z hlavních výkonných moderních reaktorech je všechno důvodů, proč jaderný průmysl dostává znovu větší,” dodává Forssell. „Hřídel rotoru zelenou, jsou klimatické změny. Politika elektrického generátoru se například vyrábí z snižování emisí CO2 je stále agresivnější, jednoho kusu kovu, a ten může vážit až John McNamara. osmdesát tun. Po obrábění se váha součástky zatímco poptávka po elektrické energii neklesá, sníží asi na šedesát tun. Když se k tomu přidá veškeré ale naopak stoupá. Vlivem proměnlivé povahy obnovitelelektrické vybavení, jsme zpátky na osmdesáti tunách.” ných zdrojů energie využívají větrné a slunečné elektrárZásadním předpokladem je vysoká spolehlivost, ny pouze třicet až čtyřicet procent výrobní kapacity. dodává Forssell. „Toto odvětví skýtá velký potenciál,” Naopak, jaderné elektrárny jsou schopny soustavně říká. „A zvítězí v něm jen spolehlivé podniky, které díky pracovat na devadesát procent. dostatečným zdrojům budou schopny uzavřít dlouhodo„Bez jaderné energetiky můžete na snižování emisí bou spolupráci a dostát vysokým nárokům a požadavzapomenout,” říká McNamara. „Odvětví obnovitelných kům zákazníků. Důvěra zde bude hrát zásadní roli.” zdrojů energie sice roste, ale bez jádra dnes nebude metalworking world 17 technologie text: Turkka kulmala Úkol: Jak zlepšit produktivitu výroby a zajistit efektivnost nákladů při obrábění ozubených kol pro oblast větrné energetiky? Řešení: Zlepšit metody obrábění a nahradit nástroje z rychlořezné oceli moderními nástroji ze slinutého karbidu. Přeřazujeme na vyšší rychlost Poptávka po “zelenější“ energii a znepokojení nad klimatickými změnami přispívají ke stále většímu zájmu o větrnou energii. Oblast větrné energetiky tvoří v dnešní obtížné ekonomické situaci vzácnou výjimku. Třicetiprocentní roční nárůst z posledních několika let sice poklesl na osmnáct až dvaadvacet procent, ale dlouhodobé prognózy jsou příznivé. Hlavní výzva, které odvětví větrné energetiky v současné době čelí - a to, jak udržet krok s poptávkou - se velmi zásadně liší od překážek, s nimiž se dnes potýkají jiná průmyslová odvětví, a je také podstatně pozitivnější. V oblasti větrné energetiky se především klade důraz na zvyšování produktivity výroby a vyhovění přísným požadavkům na kvalitu výroby. Převodovka čili spojka mezi rotorem, hlavním hřídelem a generátorem je jednou z nejdůležitějších součástek větrné turbíny. Typická převodovka se skládá z několika převodů, jako jsou například ozubený věnec, planetový převod, centrální kolo planetové převodovky, a převod do pomala. K tomu je třeba v případě větrných turbín připočíst různé převody s otočnými ozubenými věnci, což je součástka, skládající se z ozubeného kola a ložiska, která řídí úhel záběru listů a nastavuje gondolu motoru podle směru větru. 18 metalworking world Tato odvalovací fréza s VBD zvyšuje produktivitu výroby ozubených kol. Hovoří-li se dnes o kvalitě výroby převodovek, jedná se především o opakovatelnost a úzké tolerance. Převodovka je prakticky nejnamáhanější součástkou celé větrné turbíny, a její porucha může způsobit vážné problémy v dodávce energie, nehledě na vysoké náklady na opravu. Proto je nutné vyrábět převodovky v co nejvyšší možné kvalitě, aniž by se tyto požadavky negativně odrazily v produktivitě výroby. Převody v převodovce větrné turbíny se vyrábějí ve dvoufázovém procesu: hrubování se provádí frézováním a dokončování broušením. Jakékoli nerovnosti, které vzniknou při frézování převodů ztěžují závěrečné broušení. V posledních letech vynaložili výrobci převodových skříní velké investice do nákupu moderních strojů. Ale nové moderní stroje často přesahují možnosti konvenčních nástrojů z rychlořezné oceli (HSS), jichž se Případová studie: Frézování ozubených kol pomocí frézy s VBD ze slinutého karbidu versus frézování pomocí frézy s HSS nástroji Odvalovací fréza s VBD ze slinutého kabridu Planetové kolo modulu 16 Wind Power, první/druhý řez, průměr frézy 300 mm Řezná rychlost Posuv na otáčku Celkový čas cyklu frézování 140/160 m/min 1,6/3,2 mm/rev 102 minut hhs Fréza Planetové kolo modulu 16 Wind Power, první/druhý řez, průměr frézy 300 mm Řezná rychlost Posuv na otáčku Celkový čas cyklu frézování 50/50 m/min 1,6/3,2 mm/rev 298 minut Výsledky mluví samy za sebe: Produktivita výroby se zvýšila o dvě třetiny. Obrábění bylo plynulé a bezpečné, s předvídatelným opotřebením břitů nástroje. Podle zákazníka se investice do nové stroje více než vyplatila. výrobci snaží využít na hranici jejich možností. Potenciál stroje se tak málokdy využije naplno. Jedná se o ukázkový příklad vzájemné provázanosti několika různých faktorů v procesu obrábění: ke zvýšení celkového výkonu zřídkakdy dojde pomocí jednoho zlepšení a bez celkové optimalizace procesu. Kromě toho, že výkonnost nástrojů HSS není ideální, jejich použití klade poměrně velké nároky na logistiku, manipulaci a přeostřování, což vede ke ztrátě času a vyšším celkovým nákladům. Solidní řešení problémů při obrábění převodů lze nalézt v moderním nástroji s velkým počtem vyměnitelných břitových destiček. Každá další VBD zvyšuje použitelné řezné podmínky a produktivitu výroby. Vyměnitelné břitové destičky rovněž řeší logistický problém typický pro nástroje HSS a umožňují větší vnitřní kontrolu produktivity výroby. V letech 2010 a 2011 firma Sandvik Coromant uvede na trh nové výrobky, jako například kotoučové frézy a odvalovací frézy, které vnesou do obrábění, jemuž dosud vévodily konvenční nástroje HSS, výhody technicky vyspělých VBD ze slinutého karbidu. Přestože moderní VBD ze slinutého karbidu přinesou v oblasti frézování převodových skříní jednoznačné zlepšení, výběr těch správných nástrojů, VBD a tříd však není pouze otázkou výběru z nejlákavějšího katalogu. Rozumnější nepochybně bude vyhledat obchodního partnera, který má vynikající znalosti celé řady aplikací a dokáže správně porozumět jak problémům, tak i požadavkům a cílům zákazníka. V ideálním případě by měl dodavatel nástrojů být schopen najít pro obrábění specifických součástek větrných turbín celkové řešení. Měl by najít vhodné nástroje a VBD, ale také metody, a navíc zajistit plnou podporu zkušených odborníků. Jak se ukázalo na příkladu zlepšení produktivity výroby (viz rámeček), přispívají taková řešení k podstatnému zvýšení výroby. shrnutí Sílící poptávka po větrné energii s sebou přináší vyšší nároky na produktivitu výroby i vysokou kvalitu výrobků. Není divu, že právě na ně se zaměřuje pozornost všech výrobců pro odvětví větrné energetiky. Nové kotoučové a odvalovací frézy, moderní VBD ze slinutého karbidu a komplexní podpora zkušených odborníků jsou efektivním řešením problémů spojených s výrobou součástek převodů. metalworking world 19 zblízka text: Nick Holdsworth foto: jeremy nicholl Malá součástka ve velké roli POLEVSKOJ, RUSko. Jevgenij Sergejevič Zyrjanov, vedoucí laboratoře pro obrábění ve firmě Seversky Tube Works, pracuje na vývoji nového spojovacího závitu , který bude odpovídat požadavkům trhu. Někdy stačí jedna malá břitová destička, nic víc. Firma Seversky Tube Works, která se nachází na úpatí zalesněných kopců Uralu poblíž Jekatěrinburgu, je největší ruskou továrnou, která vyrábí ocelové potrubí. Je součástí společnosti Pipe Metallurgical Company (TMK), jednoho z hlavních výrobců potrubí na světě. K tomu, aby se firma udržela na špici, však nestačí jen získávat obrovské zakázky. Znamená to dodávat zákazníkům potrubí té nejvyšší kvality. To dobře ví Jevgenij Sergejevič Zyrjanov, vedoucí laboratoře obrábění firmy Seversky Tube Works. Zyrjanov je patřičně hrdý na malý řezný nástroj ze slinutého karbidu, který zkonstruoval společně s inženýry od firmy Sandvik Coromant pro výrobu supertěsného závitu, který se řeže do plynového potrubí. Tato drobná součástka – ne o mnoho větší než mince a o váze méně než dvacet gramů – hraje významnou roli v ropném a plynárenském průmyslu. břitová destička – která je vybavena třemi břity - zuby a speciální geometrií k usnadnění odvodu třísek – se používá pro řezání závitů v trubkách z vysokolegovaných ocelí odolných proti extrémně nízkým Speciální 20 metalworking world teplotám, které se používají k těžbě plynu na Sibiři. Tyto vysoce specializované trubky se vyznačují vynikajícími spojovacími závity. Tyto speciální závity zamezují úniku plynu, který se těží pod vysokým tlakem, a zároveň zajišťují bezpečnost jeho těžby, výroby a transportu. Před tím, než Zyrjanov zkonstruoval nový nástroj pro řezání těchto vysoce účinných spojovacích závitů, na které dnes firma Seversky vlastní patent, ruský dodavatel plynu Gazprom neměl na výběr a musel nakupovat tyto trubky od zahraničních dodavatelů. Dnes, díky součástce, která stojí zhruba třicet euro, Gazprom nakupuje trubky od firmy Seversky Tube Works, a protože nakupuje lokálně, ušetří tak na nákladech za dopravu. Zyrjanov hovoří o své práci uprostřed obrovské válcovny trubek (200 metrů na 1 200 metrů). Zyrjanovova slova se utápějí v lomozu stovek ocelových trubek, které se pohybují ve výrobních linkách. „Neustále sledujeme, co je na trhu nového,” vysvětluje. „Existuje mnoho společností, které vyrábějí řezné Jevgeny SergejeviČ Zyrjanov Věk: 48 let Žije: Polevskoj, Sverdlovská oblast, Rusko Rodina: žena Natálie, účetní v továrně firmy Seversky Tube Works, a dvě dospělé dcery – Jelena, inženýrka v oddělení výzkumu a vývoje ve firmě Seversky, a Olga, která studuje personalistiku na univerzitě. Vzdělání: vysokoškolské vzdělání na Uralské technické univerzitě v Jekatěrinburgu, obor metalurgie se zaměřením na výrobu ocelových trubek. Zájmy: rybaření. metalworking world 21 Ještě horké, do běla rozpálené trubky ve výrobní lince. Firma Seversky Tube Works se chystá pracovat z novými vyššími třídami ocelí s vyšším obsahem chrómu. 22 metalworking world Seversky Tube Works Firma Seversky Tube Works je nejvýznamnějším ruským výrobcem trubek ze za tepla válcované a elektricky svařované oceli. Firma vyrábí více než sedm set tisíc válcových a profilovaných ocelových trubek ročně. Její výrobní závody se nacházejí ve městě Polevskoj ve Sverdlovské oblasti, jejíž strojírenský průmysl se těší dlouhé tradici. Mezi hlavní odběratele za tepla válcovaných trubek firmy Seversky patří hlavní ruské ropné a plynárenské společnosti jako je Gazprom, Lukoil a TNK BP, ale i další zákazníci po celém světě. Pro ropný a plynárenský průmysl vyrábí firma Seversky Tube Works ročně asi tři sta třicet tři tisíc tun ocelových trubek o průměru od 168 milimetrů do 325 milimetrů. Vedle toho firma vyrábí ročně asi čtyři sta čtrnáct tisíc tun trubek svařovaných elektrickým obloukem pro automobilový průmysl a stavebnictví, a také potrubí o průměrech od deseti do pěti set třiceti milimetrů. metalworking world 23 Evgenij Sergejevič Zyrjanov hovoří s Viktorem Berezovem, hlavním mistrem ve válcovně trubek. „V naší práci hraje hlavní roli kvalita a cena. Sandvik Coromant je výborným partnerem, protože nabízí obojí.” Michail Zujev, výkonný ředitel nástroje, a my jejich výrobky neustále testujeme. S firmou Sandvik Coromant spolupracujeme již jedenáct let a mohu říci, že v kvalitě a spolehlivosti výrobků předčí ostatní. Nástroje mají dobrou trvanlivost a jsou všestranné. A samozřejmě musím dodat, že je pro nás důležitá skutečnost, že společnost má v Rusku zastoupení.” Vladimir Lešukov, oblastní zástupce firmy Sandvik Coromant v Jekatěrinburgu se Zyrjanovem spolupracoval na technických detailech, na které se při výrobě specializované břitové destičky bylo potřeba zaměřit. 24 metalworking world Zároveň o projektu diskutoval s inženýry a konstruktéry v sídle firmy Sandvik Coromant ve Švédsku, s nimiž se nástroj dolaďoval ke spokojenosti všech. „Továrnu firmy Seversky navštěvuji obvykle dvakrát až třikrát do měsíce. Zde probíráme, jaké břitové destičky bude továrna potřebovat, a já se jim snažím nabízet informace a pomáhat v oblasti jak technologií, tak i výroby,” vysvětluje Lešukov. byla založena v roce 1739 a rostla s městem i s místním strojírenským průmyslem. I dnes pochází mnozí z osmi tisíc zaměstnanců firmy Seversky z rodin, kteří v její továrně pracují po generace. Zyrjanov není výjimkou. Jeho otec, dědeček a pradědeček pracovali ve stejném závodě firmy Seversky, a on sám zde pracuje již dvacet pět let, od dokončení studia na jekatěrinburské Uralské technické univerzitě. Jeho žena Natálie v továrně pracuje jako účetní a jedna z jeho dcer, Jelena, pracuje jako inženýrka v oddělení výzkumu a vývoje. Firma Seversky TubE WORKS technologie Klíč k úspěchu Válcování trubky. Zyrjanov se rád zabývá řešením složitých technických problémů. „Začínáme pracovat s novými třídami ocelí s vyšším obsahem chrómu,” říká. „Tato inovace klade nové požadavky na kvalitu vhodných řezných nástrojů. Ropný a plynárenský průmysl se neustále rozvíjí a naším úkolem je řešit nové úkoly, které před nás staví naši zákazníci.” mezi zákazníky firmy Seversky Tube Works patří největší ruské ropné a plynárenské společnosti – Gazprom, Lukoil a TNK BP –, ale i další firmy z Evropy, Středního východu, z Amerik a Asie. Není divu, že firma věnuje velkou část pozornosti detailům a zákaznické podpoře. Firma Seversky Works nedávno modernizovala slévárnu a do budoucna plánuje rozsáhlou modernizaci válcovny trubek. Firma je přesvědčena o tom, že pomocí nových technologií dosáhne kvalitativního i kvantitativního průlomu v oblasti výroby trubek pro ropný a plynárenský průmysl a zároveň se ji podaří snížit dopad výroby na životní prostředí. „Kvalita a cena jsou klíčovými faktory při výběru obchodních partnerů,” říká výkonný ředitel firmy Seversky Michail Zujev. „A právě proto je v oblasti řezání závitů naším partnerem firma Sandvik Coromant.” K řezání vysoce účinných spojovacích závitů, jež zamezují úniku plynu, do trubek z vysocelegované oceli odolné vůči extrémně nízkým teplotám, se v továrně firmy Seversky Tube Works používá trojúhelníková břitová destička. Jedná se o destičku pro řezání závitů 4125 z rychlořezné oceli. Drobná břitová destička velikosti mince s délkou hrany dvacet dva milimetrů a tloušťkou šest milimetrů má tři řezné hrany. Váží asi dvacet gramů. Destička byla zkonstruována pro řezání závitů do patentovaného vysoce těsného spoje Premium class. Požadavky zákazníka byly vysoké. Cílem bylo vytvořit vysoce přesný, odolný a vysoce účinný nástroj, který bude schopen před výměnou zajistit konzistentní kvalitu asi dvou set pracovních cyklů. „Nejprve bylo třeba navrhnout nástroj, který se bude vyznačovat takovou geometrií břitů, která umožní do trubek řezat vysoce přesné závity,” říká Jevgenij Sergejevič Zyrjanov, vedoucí laboratoře obrábění ve firmě Seversky. „Naším druhým úkolem bylo omezit počet pracovních cyklů nutných k výrobě závitů. Cílem bylo zjednodušit a zkrátit celkový výrobní proces.” Za třetí jsme museli přijít na to, jak upnout břitovou destičku do držáku. S pomocí inženýrů od firmy Sandvik Coromant se nám podařilo všechny tři překážky překonat. Vladimir Lešukov, místní zástupce firmy Sandvik Coromant v Jekatěrinburgu vzpomíná: „Spolupracoval jsem úzce s Jevgenijem Sergejevičem i s inženýry firmy Sandvik Coromant ve Švédsku. Naším společným cílem bylo vyrobit břitovou destičku s chytrou a optimální geometrií, s tuhým a přesným upnutím do držáku nástroje a se speciálně vylepšenou geometrií břitu tak, aby docházelo k plynulému odvodu třísky a aby se vyloučilo riziko poškození již vyřezaných závitů,” vysvětluje. Jemně zaoblené hrany břitů, díky kterým se zlepšila trvanlivost břitu destičky, jsou nápadem Anatolije Chromova, který pracuje v MKTS firmy Sandvik v Moskvě. „Každý v laboratoři něčím přispěl,” říká Zyrjanov. „Výsledkem je břitová destička, která odvádí, co má, a dělá to dobře. Při její výrobě se dbá na preciznost a přesnost a její trvanlivost se prodloužila na dvojnásobek.” Upravené VBD. metalworking world 25 text: henrik ek foto: martin adolfsson Zelené pastviny Pravá americká profese pro tvrdého chlapa. Metalworking World se rozjel do Herefordu v Texasu, aby se tam setkal s dnešními kovboji – a nalezl město, které se snaží o to, aby byl život zelenější”. „ 26 metalworking world Moderní kovbojové při své každodenní objížďce dobytka. Na obrázku: Ciro Fraire (vlevo) a Ramon Tovar. Hereford v Texasu je podle místních světovou metropolí hovězího dobytka. Město samo získalo jméno podle slavného kravského plemene a v současné době se zde chová asi milion těchto zvířat. To znamená zhruba šedesát zvářat na jednoho obyvatele. Hereford se nachází několik mil na jihovýchod od Amarilla, je tedy součástí tzv. Great Plains (Velkých plání). Tato rovinatá oblast se táhne daleko za obzor a dobytek tu najdete doslova všude. Nekonečné pláně jsou jím doslova obsypány a všudypřítomnému zápachu se nedá uniknout. Není pochyb o tom, že lidé z Herefordu nosí pověstný desetigalonový texaský kovbojský klobouk s hrdostí. „Tohle není práce, to je způsob života,” říká kovboj Rex Reynolds. „Nedokážu si představit, že bych dělal něco jiného.” Další kovboj, Rob Levnons, přitakává. „Začal jsem, když mi bylo šest,” říká. „Jezdíme po pláních a kontrolujeme zvířata - to je naše práce. Nemocná zvířata se pomalu vlečou a kýchají. Odvážíme je na předem určené místo, kde se o ně někdo postará.” Reynolds a Levnons si vydělávají na živobytí na Tzv. mokré zrno je vedlejším produktem při výrobě etanolu. „Tohle není práce, to je způsob života. Nedovedu si představit, že bych dělal něco jiného.” Bob Josserand, majitel velkochovu a starosta Herefordu. jedné z největších amerických pastvin, tzv. Bar G, na kterém se pase sto třicet tisíc kusů dobytka. Vlastní ji herefordský rodák Johnny Trotter, který sám začínal jako kovboj. „Jinak se tahle práce dělat nedá,” říká. „Denně se kontrolují všechna zvířata. Zaměstnáváme dvacet pět kovbojů, věřte nevěřte, začínají v půl šesté ráno, každý z nich jezdí tři koně denně. Všichni dohromady za den objedou všechna zvířata ve všech 1200 výbězích. Takhle dobře se o dobytek staráme. A když některé zvíře onemocní, odvezeme je stranou a vyléčíme. Takový je život kovboje.” metalworking world 27 Trotter říká, že někteří farmáři nějakou dobu zkoušeli vyměnit koně za různá auta. „Ale nešlo to,” říká. Kovbojové v Herefordu se oblékají přesně tak, jak si jeden představuje - do modrých džín, holinek a nezbytného desetigalonového klobouku. Ale přestože Hereford vypadá jako obyčejné texaské město, není tomu tak. Tady nenajdete pochybné těžaře ropy bezohledně ničící životní prostředí. Naopak, když se řekne, že město patří v oblasti ochrany životního prostředí mezi průkopníky, nepřehání se. „Musíte si uvědomit, že se tu nikdy ropa netěžila,” říká Sheila Quirková, která stojí v čele městem subvencované Herefordské korporace pro ekonomický rozvoj, když vysvětluje „zálibu“ města v ochraně životního prostředí. Kolem Herefordu v Texasu se pase asi jeden milion kusů hovězího dobytka, což z města podle místních dělá světovou metropoli hovězího. Majitel velkochovu Johnny Trotter. vystavěly dvě nové továrny na výrobu etanolu. První, jejímž vlastníkem je firma White Energy, byla již uvedena do provozu, a dobře zapadá do „zeleného plánu“ města - je příkladem dobré spolupráce Ve městě se nedávno „Továrna na výrobu etanolu nám umožňuje konkurovat severním státům, kde se pěstuje hodně kukuřice.” mezi farmáři a výrobci etanolu. Druhou továrnu staví firma Panda Energy International, ale v současné době se práce zastavily kvůli recesi. Na pastvinách Johnnyho Trottera se dobytek krmí z deseti procent tzv. mokrým zrnem – odpadem, který vzniká při výrobě etanolu. „Odpadem z výroby etanolu přikrmujeme zvířata již dva roky,” říká Trotter. „S největší pravděpodobností patříme mezi největší spotřebitele mokrého zrna v zemi - je to produkt, který se vyrábí soustavně.” A náhodou je to také velmi dobré krmivo pro dobytek. „Továrna na výrobu etanolu nám pomáhá konkurovat severním státům, které mají dostatek krmné kukuřice,” říká Bob Josserand, další místní velkochovatel a zároveň starosta Herefordu. „Kdybychom tu neměli 28 metalworking world Sheila Quirková, vedoucí Herefordské korporace pro ekonomický rozvoj. továrnu na výrobu etanolu, pravděpodobně bychom v konkurenci s velkochovy na severu neobstáli.” Josserand říká, že oblast kolem Herefordu se dobře hodí pro chov hovězího dobytka z několika důvodů. Klimatické podmínky jsou dobré, dobrá teplota vzduchu i menší objem srážek. „Čím více bláta a vody, tím více energie zvířata vydají na běžný pohyb a tím více jim naroste svalové hmoty.” Josserand vysvětluje: „Trh si žádá „tlusté“ krávy, které se vykrmí, aniž by nějakou energii vydaly. Mokrá farma je prostě špatná farma.” Dalším přínosem je, že tudy vede hlavní nákladová železnice, která spojuje Chicago a Los Angeles. A navíc skutečnost, že se v kraji nachází zdroj krmiva pro zvířata, přispívá k hospodárnosti chovu. Ať již herefordské iniciativy vypadají jakkoli zeleně, O krok dále farmáři, kteří chovají dobytek na maso chtějí vydělávat. Výroba hovězího masa, stejně jako jiná odvětví v posledních několika letech rostla. Josserand říká, že dnes však lidé přestávají utrácet za lepší hovězí. Drahé steaky, které se prodávaly do tzv. steak housů a lepších restaurací, se dnes tak dobře neprodávají. Proto, aby místní provázaná zelená zemědělská komunita vzkvétala, je tedy zapotřebí vymyslet něco nového. A tady přichází ke slovu další kapitola příběhu o továrně na výroba etanolu, která se bude teprve psát – energie pro továrnu se bude získávat z hnoje. Firma Panda Energy International plánuje ve své budoucí továrně spalovat hnůj a s jeho pomocí tak vyrábět energii. Stavba se sice zastavila, protože banky kvůli recesi vycouvaly z financování projektu, ale myšlenka žije dál. „Chováme tu velké množství dobytka, a proto hnůj představuje problém,” vysvětluje Josserand, který odhaduje, že ročně utratí tři sta až pět set tisíc dolarů za odvoz hnoje k výrobě hnojiva. „Vypočítali jsme, že naše náklady by se snížily na pouhých padesát tisíc, kdyby hnůj odbírala továrna firmy Panda.” Etanol, čistý zdroj energie, se vyrábí z kukuřice, a z odpadu při jeho výrobě se stává krmivo, pro místní chovy dobytka, které naopak produkují hnůj, který se použije pro výrobu elektrické energie nutné k provozu továrny – tolik v kostce kompletní ekosystém. „Ano, i my se snažíme,” říká Trotter, a dodává, že ne všechny snahy chovatelů veřejnost ocení. „Velkochov dobytka je nezávislé podnikání, a možná i proto se na nás zaměřuje pozornost státu. A tak jsme vlastně zticha a necháme se obviňovat z toho, jak zatěžujeme životní prostředí. Ale já si myslím, že je třeba, aby se o nás lidé dozvěděli.” Firma White Energy provozuje v Herefordu v Texasu první továrnu na výrobu etanolu již od roku 2007. Firma zde postavila továrnu proto, že se jedná o oblast s velkochovy hovězího dobytka. „Získáváme tím ekonomické výhody. Prodáváme vedlejší produkty za třicet pět procent nákupní ceny kukuřice a navíc ušetříme za energii, kterou bychom jinak vydali za sušení mokrého zrna,” říká Dane Noyce, který má na starosti odbyt vedlejších produktů z herefordské továrny firmy White Energy. „Většina továren na výrobu etanolu je nucena vedlejší produkty sušit, aby snížila náklady na dopravu ke koncovému uživateli.” Jednoduše řečeno, výroba etanolu začíná tím, že se kukuřičné zrno rozdrtí v kladivovém mlýně. Potom začíná proces zkapalnění, kdy se přidává voda a směs se zahřívá, až dojde k fermentaci, která trvá asi padesát šest hodin. Po dokončení fermentace se roztok, který obsahuje asi patnáct procent alkoholu odvede do tzv. pivní studně a teprve odtud k destilaci, kde se tekutina zahřeje na sedmdesát stupňů Celsia, tedy na teplotu při níž se alkohol mění v plyn. Poté se alkohol zchladí do kapalného stavu, a pomocí sít se z tekutiny oddělí přebytková voda. Po destilaci se zbylá kaše zpracuje v odstředivkách, kde se tzv. mokré zrno oddělí od zbytku tekutiny. Noyce vysvětluje, že velkochovy i mlékárny v okolí Herefordu přidávají mokré zrno do potravy pro dobytek, a tak firma prodá většinu tohoto vedlejšího produktu farmám v okruhu sto dvaceti kilometrů od města. Firma White Energy zatím nemá v plánu spalovat hnůj k výrobě energie, jak to má v úmyslu po dostavbě své továrny její konkurent v kraji, firma Panda Energy International. Noyce říká: „Zatím je to jen teorie neověřená v praxi,” říká, „ale nápad je to výborný.” Připomíná, že zamyslet se Dane Noyce má na starosti odbyt vedlejších produktů z herefordské továrny na výrobu etanolu firmy White Energy. nad možným využití metanu by také mohl být dobrý nápad. Ochránci životního prostředí se otázkou produkce metanu zabývají a nižší objemy metanu při chovu dobytka by jistě zaujaly. „Pokud by se nám jednoho dne podařilo vyvinout funkční systém mezi velkochovem, továrnou na výrobu etanolu a vyhnívací komorou na metan, úspěch bude zaručen,” dodává Noyce. A pokud s tímto novým, originálním řešením přijdou jako první lidé z Herefordu, určitě vás to nepřekvapí. V současnosti kromě velkochovů hovězího dobytka v Herefordu přibývá i farem, které se zaměřují na výrobu mléka a mléčných výrobků. Počet kusů dobytka roste, a proto musí město neustále hledat další „zelená“ řešení. „Budou se přijímat přísnější opatření na ochranu životního prostředí,” říká Trotter. „Ale to máte stejně jako s trhem – prostě se s tím musíme naučit žít.” Sheila Quirková již připravuje další projekt: větrné turbíny. „V současné době se snažíme získat větrné turbíny a přenosové vedení,” říká. „Snažíme se nezůstat závislí na plynu a ropě. A proč ne, vítr tu v kraji dosahuje síly čtyř stupňů, což je výborné.” metalworking world 29 technologie text: ELaine mcclarence úkol: Zvýšit kvalitu a produkti- vitu při výrobě součástek pro oblast lékařské techniky. řešení: Nabízet neustále nová inovovaná řešení i nové třídy VBD. Okružovací frézování závitů přispívá k vyšší produktivitě výroby při obrábění součástek pro zdravotnický průmysl. V oblasti přesného obrábění patří výroba součástek pro lékařskou techniku mezi ty nejnáročnější a nejsložitější. Sandvik Coromant dnes nabízí celou řadu vynikajících nástrojových řešení vhodných pro obrábění součástek pro zdravotnictví. Mezi ně patří kompletní řešení okružovacího frézování závitů pro výrobu kostních šroubů. Velkou výhodou tohoto řešení je obrábění na jeden průchod, díky čemuž dochází k výraznému zlepšení produktivity výroby a také k celkovému zlešení kvality výrobku. Nástroj pro okružovací frézování závitů je vlastně kroužek s VBD upnutými na jeho vnitřním průměru. Nástroj je upnut v nástrojovém držáku obráběcího stroje, který rotuje vysokou rychlostí vzhledem k poměrně nízké rychlosti rotujícího obrobku. Kroužek je umístěn mírně mimo střed součástky tak, aby na jednu otáčku vždy řezala jedna břitová destička. Úhel sklonu drážky závitu určuje úhel sklonu kroužku vůči součástce. Profil závitu je určen tvarem VBD. Pomocí technologie okružovacího frézování závitů lze vyrábět kostní šrouby různých délek a průměrů. Je výhodné pro výrobce kostních šroubů, kteří obvykle musejí přizpůsobovat závity lidským kostem podle speciálních požadavků. Lidská kost má tvrdší obal a měkčí houbovité jádro. Kostní šrouby musejí být dostatečně ostré a tvrdé, aby prošly tvrdým obalem, ale tvar jejich závitů je třeba přizpůsobit tak, aby odolal tahům, které jsou vyvíjeny na měkčí jádro. 30 metalworking world Okružovací frézování závitů je účinná a produktivní technologie, pomocí níž lze řezat vysoce kvalitní závity. Materiály, které se běžně používají pro výrobu kostních šroubů, jsou korozivzdorná ocel 316 LVN a titan. Ani jeden z těchto materiálů se neobrábí snadno, a to především kvůli speciálnímu tvaru kostních šroubů. Kromě toho, že se obrábí pod ostrým úhlem, je třeba vzít v úvahu velkou délku závitu a také velké rozdíly mezi velikostmi průměru upnutí a čela obrobku. Možnosti technologie okružovacího frézování závitů, jaké nabízí firma Sandvik Coromant, navíc doplňují vylepšené třídy břitových destiček. Za jejich vývojem stojí hluboké znalosti výroby biomateriálů a nároků na jejich obrábění, které firma získala díky spolupráci odborníků ze Sandvik Bioline a specialistů z oblasti výroby součástek pro zdravotnictví. V návaznosti na toto úsilí vypracoval Sandvik Coromant speciální program pro tento obor, který se zabývá rozličnými požadavky na výrobu malých součástek. Okružovací frézování závitů s usazenými břitovými destičkami. Vylepšená třída 1105 pro CoroCut XS je vhodná pro obrábění menších průměrů (1–10 milimetrů), které jsou běžné při výrobě kostních šroubů a dalších zdravotnických implantátů. V jednom případě použití této třídy pro VBD zvýšilo produktivitu výroby u zákazníka o padesát devět procent. Případová studie Malá zlepšení mohou vést k velkým změnám. Při obrábění zadní strany šroubu zubního implantátu přinesla změna VBD výrazné úspory. Materiál: 316 LVM, CMC 05.11 Chladivo: olej VBD: MABR 3010MABR 3010 Třída: 1025 1105 řezná rychlost: 71 m/min 13 m/min posuv: 0,03 mm/ot 0,03 mm/ot Trvanlivost břitu nástroje: 150 kusů 700 kusů úspory: 8 741 eur. shrnutí Okružovací frézování závitů je frézování, díky kterému lze vyrábět vysoce kvalitní kostní šrouby pro lékařské použití. Řešení, jež nabízí firma Sandvik Coromant, které spočívá v technologii okružovacího frézování závitů, umožňuje výrobcům vyrábět kostní šrouby na jeden průchod a zároveň zlepšuje celkovou kvalitu součástky i celkovou produktivitu výroby. Karl-Richard Curdt, vedoucí výroby u nového stroje. text:Tomas Lundin foto: Bernhard Classen Rychlá akce göttingen, Německo. Na počátku roku 2009 investoval německý výrobce Mayer Feintechnik do nového víceúčelového obráběcího stroje. Obrovská investice se vyplatila a výsledkem je dvojnásobně vyšší produktivita výroby. „Firmy dnes mohou obstát v celosvětové konkurenci a zároveň růst pouze díky automatizaci,” říká generální ředitel a spoluvlastník firmy Frank Neuschulz. ß metalworking world 31 Nový stroj dokázal zkrátit čas výrobního cyklu o padesát procent. Nejnovější investice firmy Mayer Feintechnik do víceúčelového obráběcího stroje Mori Seiki NT4250. ß Achim Ludewig je nejlepší soustružník v závodě německé firmy Mayer Feintechnik. Tento veterán s vlasy ostříhanými na ježka pracuje na druhém konci tovární haly na novém víceúčelovém obráběcím stroji Mori Seiki NT 4250. Na novém stroji, který byl uveden do provozu na počátku roku 2009, je možné provádět soustružení i obrábění na jedno upnutí. „Je to docela věda,” říká Ludewig, potutelně se usmívá a hladí stroj. „Stroj lze naprogramovat tisíc a jedním způsobem. Někdy mě řešení napadne v koupelně při holení.” „Každé euro, které jsme do tohoto stroje investovali, se vyplatilo,” říká CEO a spoluvlastník firmy Frank Neuschulz. „Ale bez zaměstnanců, jako je Achim Ludewig, kteří se rádi pouštějí do řešení problémů, které 32 metalworking world práce zajímá a kteří se nebojí učit se po práci na školení něco nového, by to nešlo. „A určitě je k tomu zapotřebí dobrý obchodní partner, který vám již od začátku pomůže najít správné řešení. Vyhnete se tak zbytečné improvizaci a různému pozdějšímu vylepšování,” říká. Mayer Feintechnik, firma, která zaměstnává čtyřicet pět zaměstnanců, se nachází v německém Göttingenu. V roce 1951 ji založil Willy Mayer a v prvních letech se tu vyráběly součástky modelů vláčků. V současnosti však třetina obratu firmy pochází z výroby součástek pro odvětví lékařské techniky, jehož obrat v samotném Německu činí osmnáct miliard euro. Zbývající výroba se zaměřuje na součástky pro laserovou techniku, měřící techniku a nástroje pro optiku. Prakticky všichni zákazníci firmy patří mezi pět nejvýznamnějších výrobců v oboru. „Všichni naši zákazníci od nás vyžadují vysokou kvalitu, všestrannost, flexibilitu a schopnost se rozvíjet stejným tempem jako oni,” vysvětluje Neuschulz. V roce 2004 převzal padesátiprocentní podíl ve firmě Mayer Feintechnik. Již tehdy patřila firma mezi nejlepší. Když v sedmdesátých letech nakoupila firma Mayer Feintechnik japonské CNC obráběcí stroje, její konkurenti toho o potenciálu technologie CNC ještě moc nevěděli. Od té doby, co Neuschulz vstoupil do firmy, se modernizace ß Rüdiger Volle (vlevo) a Achim Ludewig (vpravo), obsluhy stroje, vyměňují vrtací hlavu v novém stroji. firmy zrychlila, a to o roční investice v hodnotě jednoho miliónu euro. Cílem firmy je snížit náklady na zaměstnance z třiceti pěti procent obratu na dvacet pět. V další fázi se na novém stroji začne pracovat sedm dní v týdnu. „V recesi se nejedna firma snaží omezit investice,” říká Neuschulz. „Pro nás to neplatí. Krize je příležitost. Investujeme a nepřetržitě zvyšujeme produktivitu výroby. A samozřejmě hledáme nové a další způsoby, které nám pomohou zlepšit hospodárnost výroby a flexibilitu provozu.” Neuschulz říká, že nečekal, že ekonomická krizi bude tak hluboká, ani že cenová válka bude tak krutá, jak se ukázalo. Místo očekávaného dvaceti až pětadvacetiprocentního propadu obratu poptávka poklesla o padesát procent v porovnání s jarem roku 2009. Současně se rozpoutala celosvětová válka o ceny. Přesto však firma Mayer Feintechnik získala nové zakázky, a to především díky nové technologii. „U výrobků, které již vyrábíme dlouho, se nám s pomocí firem, jako je Sandvik Coromant, podařilo snížit časy výrobního cyklu,” říká. „Ale nebylo to jednoduché,“ říká Neuschulz a ukazuje nám složitou součástku ze speciální vysokolegované oceli. „Tento technický náhled „Nikdy nebylo třeba experimentovat” Úkol: Zkrátit časy výroby a nastavení na polovinu, zvýšit kvalitu a flexibilitu výroby. Řešení: Investice do víceúčelového obráběcího stroje, na němž lze provádět soustružení i frézování, NT 4250 DCG/1500 SZ, od japonského výrobce obráběcích strojů Mori Seiki a do nástrojového držáku Coromant Capto. Mayer Feintechnik vyrábí vysoce přesné součástky pro odvětví lékařské techniky a pro firmy, zabývající se výrobou měřící a laserové techniky. Mezi ně patří například rotor pro laboratorní odstředivky s vysokými požadavky na kruhovitost. Odstředivky jsou dnes schopny dosáhnout dvaceti pěti tisíc otáček za minutu. Ale budoucí trendy hovoří až o 100 000 ot/min. Výrobci, kteří chtějí na tomto trhu uspět, musejí investovat do nových strojů. firma Mayer Obráběcí stroj, který Feintechnik vybrala firma Mayer FeintechCoromant Capto nik koupila v roce 2009 proto, že se jedná o je vybaven integrovajediný modulární ným horizontálním nástrojový systém, frézovacím centrem, který lze použít jak které je schopno pro soustružení tak i obrábět rychlostí až 12 pro frézování s 000 ot/min a přesností až 0.002 soustruhem s otáčkami milimetrů. Alexander Duschek, vřetene až 4 000 ot/ Příprava investice obchodní zástupce firmy min. Je obsluhován probíhala ve Sandvik Coromant portálovým robotem s školicím středisku manipulátorem a stojí na speciální distributora obráběcích strojů a základové desce, která zamezuje nástrojů PWK Knöbber v Kasselu v vibracím, jež by mohly ovlivnit citlivé Německu. Obsluha stroje a vedoucí měřící zařízení. výroby z firmy Mayer Feintechnik, Dokáže obrábět součástky o odborníci z firmy Sandvik šířce až 80 mm a délce až 1 500 Coromant a PWK Knöbber mm. Podle generálního ředitele a vyzkoušeli různé možnosti, nástroje spoluvlastníka firmy Mayer a postupy ještě před tím, než se Feintechnik Franka Neuschulze si stroj dodal do továrny. „Výhoda tohoto přístupu spočívala v tom, že firma Mayer Feintechnik nemusela se strojem po dodání experimentovat, zato mohla okamžitě začít s výrobou,” vysvětluje Alexander Duschek, obchodní zástupce firmy Sandvik Coromant. Neuschulz dodává: „Pokud se má potenciál víceúčelového obráběcího stroje využít naplno, je třeba jej vybavit stabilními, vysoce výkonnými nástroji. A co se vysoké účinnosti nástrojů týče, nic nepřekoná výrobky firmy Sandvik Coromant, která nabízí velice bohatý sortiment nástrojů pro soustružení i frézování. Využili jsme také vysokotlaký chladicí systém od firmy Sandvik Coromant, který rovněž přispěl ke snadnější tvorbě a odvodu třísek i zlepšení řezných podmínek.” metalworking world 33 ß Výroba rotoru pro laboratorní odstředivky. Na novém víceúčelovém obráběcím stroji lze rotor obrobit na jedno upnutí místo původních pěti! nám díky novému stroji podařilo zvýšit kvalitu,” říká Neuschulz. „V budoucnosti plánujeme dodávat našim zákazníkům výrobky s certifikátem kvality. Zákazník pak nebude muset provádět vlastní kontrolu výrobků a bude je moci hned začít prodávat.” Frank Neuschulz, generální ředitel a spoluvlastník firmy, ukazuje rotory s pevným úhlem pro laboratorní odstředivky. ß tlakový senzor vyrábíme již celou řadu let,” vysvětluje. „Jednoho dne nám zákazník zavolal a řekl, že v nové smlouvě bude cena za ni poloviční.” Díky investici do stroje se třemi nástrojovými hlavami a díky třem směnám byla firma Mayer Feintechnik schopna přijmout zakázku na pět tisíc součástek ročně. Firmě se podařilo zkrátit časy výrobního cyklu z devíti minut padesáti dvou sekund na šest minut a sedmnáct sekund. Nejnovější investicí firmy je však víceúče- lový obráběcí stroj NT 4250. Firma jej zakoupila v září 2008 a v továrně byl uveden do provozu v březnu 2009. A od samého počátku předčil všechna očekávání. „Uspěli jsme především proto, že jsme s pomocí firem Sandvik Coromant a experty z firmy PWK Knöbber, distributora obráběcích strojů a nástrojů, zajistili, že se vše bude dělat co nejlépe již od začátku.” říká vedoucí výroby Karl-Richard Curdt. Neuschulz k tomu dodává: „Nemůžete si koupit Porsche a vybavit jej ráfky, které vydrží rychlost tak nanejvýš sto kilometrů v hodině. 34 metalworking world Dalším zásadním faktorem úspěchu je flexibilita. „Velcí výrobci se dnes snaží Proto jsme si vybrali nástrojový držák Coromant Capto. Na trhu sice nepatří k nejlevnějším, ale rozhodně je jedním z nejlepších.” Jedním z hlavních výrobků firmy Mayer Feintechnik je rotor pro laboratorní odstředivky. Rotor se otáčí rychlostí dvaceti pěti tisíci otáček za minutu a působí na něj obrovské odstředivé síly. Součástka musí být proto perfektně vyvážena, což závisí především na její kruhovitosti. Původní obrábění se odehrávalo v pěti operacích. Součástka se čtyřikrát soutružila a jednou vrtala. Pokaždé ji bylo třeba nejen znovu upnout, ale také přemístit z jednoho stroje na druhý. Dosažené Výrobní tolerance byly poměrně vysoké, dvě setiny milimetru, ale budoucím nárokům nevyhovovaly. Navíc musel zákazník po každém použití rotor znovu vyvažovat. Na novém víceúčelovém obráběcím stroji výroba probíhá na jedno upnutí a čas cyklu i upnutí se zkrátil na polovinu. Kromě časových úspor se tolerance snížily na méně než jednu setinu milimetru, díky čemuž není třeba součástku dále obrábět. „Kromě kratších časů výrobního cyklu se omezit počet subdodavatelů až o sedmdesát procent a zároveň je nutí, aby snižovali ceny,” říká Neuschulz. „O to více záleží na pečlivém plánování každé invstice. Dnes si nikdo nemůže dovolit investovat špatně.” Torsten Neumann z firmy PWK Knöbber souhlasí. „Zákazníci často investují do drahých strojů, ale přípravě věnují příliš málo času,” říká. „Jiní používají nevyhovující nástroje. A pak si stěžují, že nástroje nepracují tak, jak si oni myslí, že by měli. A pak je samozřejmě mnohem těžší a náročnější chyby napravovat.” „V budoucnu se nám podaří růst pouze tehdy, budeme-li mít spolehlivé partnery, kteří s námi budou nepřetržitě pracovat na zlepšení. Pro nás je takovým partnerem firma Sandvik Coromant,” uzavírá Neuschulz. Mayer FeintecHnik Firma Mayer Feintechnik byla založena v roce 1951. Dnes zaměstnává čtyřicet pět zaměstnanců a roční obrat dosahuje výše 4,5 miliard euro. Výroba přesných součástek pro odvětví lékařské techniky tvoří třicet procent obratu firmy. Zbývající výroba se zaměřuje na součástky pro laserovou a měřící techniku a optiku. technologie text: turkka kulmala Úkol: Zlepšit produktivitu výro- by při frézování součástek z titanu. řešení: Využít osvědčeného kom- plexního řešení, které přispěje k dosažení vynikající bezpečnosti a spolehlivosti. Bezpečností k produktivitě Titan se vyznačuje vynikajícím poměrem pevnosti a váhy, a právě proto se stále častěji využívá pro výrobu rámů letadel, a v poslední době i pro výrobu podvozků. Poměr titanu na celkové váze typického dopravního letadla se stále zvyšuje a tlaky na obnovu flotil zajišťují z dlouhodobého hlediska plynule rostoucí poptávku. Klíčem k úspěšnému frézování titanu je hospodárnost výroby. Obrábění titanu však nelze brát útokem, je potřeba zajistit bezpečnost procesu. Nízká tepelná vodivost materiálu a náchylnost k chemické reakci s materiálem nástroje nutí výrobce hledat komplexnější řešení. Hlavní prioritou při obrábění titanu bude zajistit bezpečnost a spolehlivost celého procesu; výsledkem bude jeho hospodárnost. Vysokou bezpečnost přináší osvědčené řešení, jehož součástí bude vhodný obráběcí stroj, proces, vhodné nástroje, programování a řezné podmínky. V případě nástroje je nutné, aby jeho upnutí bylo tuhé a aby měl náležitý výkon i při nízkých otáčkách za minutu. Dobrý nástroj pro obrábění titanu má otevřenou, ostrou geometrii a vysokou houževnatost břitu. Nové povlakované VBD S30T a S40T od firmy Sandvik Coromant se vyznačují jemnozrnou strukturou substrátu ze slinutého karbidu a vynikající odolností proti vysokým teplotám. Moderní VBD ze slinutého karbidu jednoznačně převyšují výkon konvenčních HSS nástrojů. Při navrhování celého procesu je dobré již na začátku přizvat NC programátory. Díky jejich přispění lze zvýšit bezpečnost obrábění, předvídat opotřebení břitu nástroje, omezit či zcela se vyhnout zbytečnému přerušování řezů, i zajistit plynulý úběr materiálu. Dostatečný přívod chladiva do řezu je při frézování titanu standardní. Pokud nám záleží na zvyšování produktivity a prodloužení trvanlivosti břitu nástroje, měl by se použít vysokotlaký chladicí systém. To je možné například u frézy CoroMill 690, která má trysky pro přívod chladiva. Rozsah řezných podmínek je velký. Při hrubovacím obrábění lze řeznou rychlost snížit až na 25 až 30 metrů za minutu, ale při dokončování by se optimální hodnoty měly pohybovat mezi 200 a 250 metry za minutu. Případová studie: centrální závěs z titanu Nástroj HSS byl nahrazen frézou CoroMill 690 VBD S30T ze slinutého karbidu. Řezné podmínky Řezná rychlost Posuv Úběr materiálu Staré řešení 21 m/min 76 mm/min 37 cm3 Nové řešení 45 m/min 153 mm/min 148 cm3 Zvýšení produktivity výroby o třicet procent a roční úspory v hodnotě téměř 17 000 euro. CoroMill 690 je vybavena tryskami pro přívod chladiva. shrnutí Hlavním cílem při frézování titanu je dosažení dobré úrovně produktivity výroby. Vysoké úrovně produktivity lze dosáhnout tím, že se zaměříme na bezpečnost a spolehlivost procesu, a to pomocí nejnovějších technologií NC programování a optimalizace nástrojů. metalworking world 35 Výhledy 3 otázky pro björna rydevika Ariane 5 vyráží na vesmírnou misi. Profesor ortopedické chirurgie ve Fakultní nemocnici Sahlgrenské univerzity v Göteborgu ve Švédsku: 1. Proč je při výrobě kostních šroubů přesnost naprosto zásadní? „Kostní šrouby musejí mít naprosto přesný tvar, protože tvoří součást mechanické konstrukce, která se používá při chirurgické léčbě zlomenin. Tyto mechanické konstrukce se skládají například z destiček a drátů, a šrouby spojují tyto součástky s kostí.” 2. Co by se mohlo stát, kdyby se kostní šroub nevyznačoval vysokou přesností? „Ortopéd by nemohl frakturu kosti řádně zafixovat, protože jednotlivé součástky, jako jsou šrouby a destičky, by do sebe správně nezapadaly. Zavádění šroubů do kostní tkáně navíc podléhá specifickým parametrům.” Arianespace 3. Jak chirurgové upevňují kostní šrouby? „Kostní šrouby se používají k fixaci fraktury kostí. Operační technologie zavádění šroubů do kosti závisí na typu fraktury. Úspěšná operační léčba fraktury pomocí kostních šroubů bezprostředně vychází z dobrých znalostí biomechaniky i biologie.” Výroba raket nemusí být věda Kosmický průmysl. Evropská raketa Ariane 5 je určena k vynášení satelitů a jiných vesmírných družic na přechodovou dráhu ke geostacionární dráze nebo na nízkou oběžnou dráhu kolem země. Ale stejně, jako je tomu v případě ostatních součástek pro kosmický průmysl, je i výroba součástek pro tyto rakety velkou výzvou pro každého výrobce. Serre, malá firma z rhônského regionu v jižní Francii, se musela vypořádat se dvěma problémy. při výrobě závěsů motoru pro rakety Ariane 5. Kvůli problémům s obtížným obráběním materiálu Inconel 718 (48 HRC) nebyla firm Serre schopna zajistit včasné dodávky pro firmu SKF Aerospace, dodavatele řešení a výrobků pro kosmický průmysl, který vyrábí montážní prvky pro raketové motory. Navíc, náklady na výrobu součástky byly vysoké. SKF doporučilo firmě Serre, aby se obrátila na firmu Sandvik Coromant. 36 metalworking world „Tým firmy Sandvik Coromant se seznámil s výrobou a navrhl, abychom pro soustružení a frézování součástek využili keramické nástroje typu Sialon,” říká ředitel firmy Alexandre Serre. Nový nástroj zkrátil dobu soutružení pětkrát a produktivita výroby se zvýšila o padesát procent. Doba frézování se zkrátila třikrát. „Investovali jsme do nové frézy OKK VMO, kterou dodává firma Halbronn. Díky technické spolupráci se nám podařilo zkrátit nucené odstávky stroje i celkově zefektivnit výrobu pro SKF, a zároveň podstatně zlepšit hospodárnost celého procesu. Řešení, které se nám podařilo vyvinout ve spolupráci s firmou Sandvik Coromant, dnes používáme při výrobě nejen pro SKF, ale i pro jiné zákazníky.” Raketa Ariane 5 zůstane hlavní produktem francouzského výrobce kosmických raket Arianespace nejméně od roku 2015. Zelená jaderné energetice Zcela nedávno získala divize Sandvik Materials Technology několik zakázek na trubice parních generátorů, které se budou vyrábět pro jaderné elektrárny v USA a v Číně. „Tyto trubky patří mezi technicky nejvyspělejší z celého našeho sortimentu,” říká Cecilia Hägglöfová, ředitelka marketingu v oblasti výroby trubek. „V této oblasti se kladou vysoké nároky na kvalitu výrobků i na záruku jejich kvality. A proto jsme věnovali velké úsilí do vývoje nedestruktivního testování trubek.” Kromě trubek parogenerátorů vyrábí divize Sandvik Materials Technology také trubky s povlakem ze slitiny zirkonia (zirkonium je kov vyvinutý speciálně pro kontakt s jaderným palivem), pásovou ocel, trubky, tyče a svařence pro celou řadu klíčových součátek. O růstu jaderného průmyslu si více přečtěte na straně 14. Jak zachytit CO2 Výzkum a vývoj. Zachytávání a ukládání CO2 (CCS) je generický termín, který označuje různé metody zachytávání CO2 a zabránění jeho návratu do atmosféry. Jednou z možností je skladovat CO2 v oceánech, ale toto řešení naráží na celou řadu výhrad, vědeckých i právních. Dosud se k ukládání CO2 využívaly podzemní geologické formace – vytěžená ložiska ropy a plynu, uhelné sloje a slané akvifery. kjell eriksson CCS se dnes stala součástí několika komerčních projektů v ropném a plynárenském průmyslu. Celá řada pilotních projektů byla zahájena i v několika elektrárnách, a záměr je metodu CSS plně začít používat do roku 2020. Chytré ambice Události. Loni na podzim uspořádala firma Sandvik Coromant USA nové setkání odborníků ve svém Středisku Produktivity v Schaumburgu ve státě Illinois. Setkání se účastnilo 175 zástupců z automobilového, kosmického a energetického průmyslu. Tématem konference bylo zvyšování produktivity výroby a informace o novinkách v technologii obrábění. „V příštích několika letech budou nové technologie pro ziskovost výrobních podniků naprosto klíčové,” říká vedoucí Střediska Produktivity Robert Page. Sandvik Coromant uspořádal dvě sekce na téma, jak pracovat chytře. První se zaměřila na nová řešení v oblasti rotačních řezných Asi třetina veškerých emisí kysličníku uhličitého pochází ze spalování tuhých paliv při výrobě elektrické energie. Zachycení a ukládání (sekvestrace) CO2, jinak také Carbon capture and storage čili CCS, je nová technologie, kterou se zabraňuje návratu těchto zplodin do atmosféry. nástrojů a druhá se věnovala soustružení. Mike Lynch, prezident divize CNC Concepts, ve své přednášce vysvětlil, jak lze využít programů na zvyšování produktivity k zefektivnění návratnosti investic. Page předpokládá, že se tzv. „chytrá“ setkání (Smart Events) budou konat každoročně. „Nabídneme na nich výrobcům informace o nejnovějším technickém vývoji v oblasti obrábění,” říká. Setkání, jako bylo to v Schaumburgu, umožňují firmám působícím v oblasti strojírenství sdílet nově nabyté znalosti i vědomosti. Chcete-li se dozvědět o podobných akcích ve vašem regionu, spojte se s oblastním zástupcem firmy Sandvik Coromant. CCS se musí vyrovnávat s několika náročnými úkoly. Náklady na zachytávání plynu jsou vysoké, je třeba zajistit bezpečnost uložení a dostatek prostoru k uložení, a to vše podléhá celé řadě regulací. Tzv. „Smart Event“ (Chytrá akce) je novým způsobem sdílení znalostí z oboru. metalworking world 37 řeŠení text: johan andersson ilustrace: kjell eriksson Vzhůru s efektem K efektivní výrobě součástek nosné konstrukce letadla (tzv. drak) jsou zapotřebí správné techniky programování a optimalizované nástroje, které jsou schopny vyrovnat se s vysokými nároky na obrábění. Zde uvádíme příklady osmi nástrojů, jež podávají nejlepší výkony při obrábění součástek draku letadla. is Sv lá o sn ca í oc pl pomalý úběr materiálu je minulostí Srážení hran svislých ocasních ploch z kompozitních materiálů patří mezi nelehké úkoly. Čelní frézy CoroMill Plura s VBD ze slinutého karbidu s napovlakovaným nebo pájeným PKD je možné zkonstruovat tak, aby se daly použít pro většinu aplikací, aby se omezilo štěpení vláken a zvýšila rychlost úběru materiálu. metalworking world produktivní a výkonná Vnější slot na náběžné hraně křídla, součástka vztlakového mechanismu křídla, se běžně vyrábí z vysokolegované oceli a korozivdorných materiálů. CoroMill 345 s osmi břity přivádí chladivo do každé zubové mezery a zajišťuje tak dobrý odvod třísky i lepší výkon při obrábění náročných materiálů. vn ěj s ší t lo ha CoroMill Plura 38 CoroMill 345 op st ka CoroTurn SL a Silent Tools Produktivní a tiché Výroba přistávacích podvozků letadla vyžaduje produktivní a všestranné řešení. Vyvrtávací tyče Silent Tools jsou zkonstruovány tak, aby zamezily vibracím. Spolu s řeznými hlavami CoroTurn SL je možné použít nástroje Silent Tools v celé řadě aplikací, a v kombinaci s vysokotlakým chladicím systémem při vnitřním obrábění. Výsledek se odrazí na výkonu nástroje a stabilitě výrobního procesu. Rádi byste se dozvěděli více? Navštivte www.aero-knowledge.com CoroDrill 854, 855 and 856 Hladké otvory v kompozitních materiálech Nejproblémovějším obráběním při výrobě torzního členu křídla z kompozitních materiálů jsou různé druhy vrtání. Vrtáky CoroDrill 854, 855 a 856 byly zkonstruovány tak, aby zajistily co nejvyšší kvalitu otvoru. Je možné je vyrábět v provedení s napovlakovaným nebo pájeným PKD. CoroMill 210 to r kř zn íd í čl la e n Snazší cesta ě záv Nejtěžším místem při obrábění závěsu motoru na pylonech je hluboká drážka uprostřed. Fréza CoroMill 210 s velkým úběrem materiálu nabízí snadné a rychlé řešení, které zajistí vynikající úběr materiálu. Tento všestranný nástroj lze také použít při čelním obrábění, šikmém zahlubování a ponorném zahlubování. ru oto m s CoroMill 690 vacího Nosník přistá ku oz dv po Drak letadla se skládá z několika konstrukčních součástek vyrobených z titanu. Konzolové nosné vzpěry přistávacího podvozku jsou jednou z nich. Fréza CoroMill 690 byla vyvinuta speciálně pro frézování titanu s VBD s dlouhými břity. Její unikátní systém upínání VBD spolu s tryskami pro přívod chladiva umožňují rychlý a bezpečný úběr materiálu. ra Že br ok ří dl a opě expert na titan CoroMill 790 jednoduše jedinečná Součástky, jako jsou žebra křídel, jsou příkladem obtížného obrábění hliníku, ale nová jednoúčelová geometrie frézy CoroMill 790 je pro jejich obrábění ideální. VBD jsou upnuty v lůžku speciálního tvaru, a toto upnutí eliminuje působení velkých radiálních sil, které vznikají při vysokých rychlostech. S30T a S40T technologická špička Opěra přistávací klapky se obvykle vyrábí z titanu. S30T a S40T byly navrženy tak, aby se vyrovnaly s vysokými nároky při frézování titanu, při němž tepelné, chemické a mechanické zatížení břitu destičky dosahuje takových hodnot, které jsou na hranicích únosnosti jakéhokoli nástrojového materiálu. metalworking world 39 Print n:o C-5000:541 CZE/01 © AB Sandvik Coromant 2010:1 Naše nástroje mají navíc jednu neocenitelnou součást: nás. Při hledání skutečně důmyslného nástrojového řešení, jsou odborné znalosti na nejvyšší světové úrovni zcela nenahraditelné. Žlutý plášť pro vás představuje záruku, že získáváte obojí. Nástroje nejvyšší světové kvality i know-how, jak je co nejlépe používat. Naše zkušenosti, načerpané z tisíců prověřených řešení pro frézování, nám umožňují pomáhat vám snižovat náklady na obráběnou součást, zvýšit využití stroje nebo zlepšit výslednou kvalitu výrobku v jakékoli oblasti - od frézování šroubovicovou interpolací, přes ponorné frézování, až po metody nájezdu a výjezdu ze záběru. Zní to zajímavě? Navštivte naše webové stránky nebo raději přímo kontaktujte některého z odborníků ve žlutém plášti. Think smart | Work smart | Earn smart www.sandvik.coromant.com
Podobné dokumenty
výroční zpráva - Sdružení dopravních podniků ČR
obnovy na městské rozpočty. Ostatní investice, důležité pro existenci MHD, jsou tak odkládány a problém „přestárlosti“
tak vzniká zejména u trakčního vedení, měníren a opravárenského zázemí. Považu...
Alexander
Schwanog NEWS 2/09
fascinující jako efektivní je nový postup k opracování
šroubů do kostí. Nyní již třemi různými způsoby řešení
vyhovíme veškerým nárokům.
Nástroje Schwanog dostály všem slibům také v
Polsku. Jedna...
VV - Rozhodnutí o umístění stavby - stavební povolení
V souladu s ustanovením § 87 stavebního zákona stavební úřad opatřením ze dne 5. 3. 2012 oznámil zahájení územního
řízení dotčeným orgánům a účastníkům řízení podle § 85 odstavce I stavebního zákon...
Zpravodaj - 4-2007 - Ovocnářské unie České republiky
Ze zápisu z předsednictva ze dne 29.8. 2007 v podniku Zemcheba v Chelčicích
1. Zhodnocení odbytu peckovin a bobulovin ze sklizně 2007
Sklizeň byla u většiny druhů průměrná nebo mírně podprůměrná. C...
Výroční zpráva - Diecézní charita Plzeň
pro naplnění jejího poslání, ale i těch, kteří pomoc Charity potřebují a naleznou radost,
povzbuzení z její pomoci, a v neposlední řadě pak i vás, kteří dílo Charity doprovázíte
a podporujete svoji...
