Innovatieve tooling:bereidheid om te veranderen, upgrade is de sleutel tot succes

"Leid, volg of ga uit de weg." Lee Iaccoca's woorden als hoofd van Chrysler Corporation zijn nooit zo waarheidsgetrouw gebleken in bewerking en fabricage als tegenwoordig. Om efficiënt, effectief en concurrerend te zijn, moeten toonaangevende organisaties innovatief zijn.

Ervaring in verspanen is zowel waardevol als noodzakelijk. Ervaring kan echter het beste worden gebruikt als een beoordelaar van het nieuwe en niet alleen als een nadruk op het beproefde. Nieuwe technologieën in de verspaning komen bijna dagelijks voor. Through-the-tool koelmiddel, hogedruk koelmiddel en high-speed bewerkingstechnieken zijn allemaal innovaties die snel mainstream worden.

Dus wat nu? Wie neemt het risico?

U? Je kunt maar beter.

Een goed voorbeeld
Ooit slechts een materiaal voor militaire en ruimtevaartsystemen, wordt het gebruik van titanium nu aanzienlijk uitgebreid. Het komt voor in alles, van golfclubs en auto's tot mobiele telefoons en heupprothesen. Toch blijft het bewerken van titanium een ​​probleem voor veel organisaties. De materiaaleigenschappen van titanium dicteren dat de plastische stroom die nodig is voor spaanvorming bij machinale bewerking niet wordt gestart totdat aanzienlijk verhoogde temperaturen zijn bereikt. Conventionele gereedschappen – snelstaal, hardmetaal en gecoat hardmetaal – hebben allemaal te lijden onder zulke hoge temperatuurbelastingen. De krachten zijn hoog, de standtijd is laag, de gereedschapsslijtage is snel en de bewerkingstijden zijn zowel lang als kostbaar.

Een lucht- en ruimtevaartleverancier had een titanium onderdeel dat bijzonder lastig was. De procestijden waren lang (meer dan 20 uur per onderdeel) en de materiaalkosten waren hoog omdat de organisatie overtollig materiaal gebruikte om warmte af te voeren en kromtrekken tijdens de verwerking te verminderen.

De sleutel tot succes
Ons deskundig onderzoek in de fabriek van de leverancier, en geverifieerd door middel van testen op de levensduur van het gereedschap in de Dr. M. Eugene Merchant-verspanende TechSolve Labs in Cincinnati, bewees dat gereedschapskeuzes een belangrijke rol speelden bij de ontwikkeling van een best practice voor machinale bewerking titanium. Tijdens het onderzoek en testen werden ook koelmiddeltoepassingstechnieken ontdekt en het gebruik van vijfassige bewerking om het snijgereedschap lichtjes (ongeveer 1 graad van verticaal) in het materiaal te kantelen, zorgden voor het optimale proces.

Het gebruikte gereedschap was een met 10 groeven beklede (TiAlON) volhardmetalen vingerfrees. Het aantal groeven was van cruciaal belang voor het succes, omdat ze de spaanbelasting per tand verminderden en tegelijkertijd zorgden voor een algehele toename van de voeding per omwenteling. Dit verminderde tegelijkertijd de krachten en verhoogde de verspaningssnelheid, terwijl er minder warmte werd gegenereerd. Hogedrukkoelvloeistof dwong metaalbewerkingsvloeistof in de snijzone - en koelde bovendien het proces. Door de helling van 1 graad op het gereedschap was het koelmiddel gemakkelijker toegankelijk en kwam de snijkant los van de snede, wat het koelproces verder mogelijk maakte.

De combinatie van snellere sneden met weinig kracht (de basiswetenschap achter hogesnelheidsbewerkingstechnieken) en een beter, effectiever thermisch beheer van het proces zorgde voor een aanzienlijk efficiënter bewerkingsproces. De materiaalvereisten werden met een derde verminderd omdat de vereiste om te beschermen tegen kromtrekken werd verminderd, samen met het extra materiaal dat nodig was om de voltooide geometrie te "sluipen". Er waren slechts twee sneden nodig, een ruwe snede en vervolgens een afwerksnede. Dit verkortte de verwerkingstijd tot de helft van het oorspronkelijke proces. Het was niet langer nodig om "op te sluipen", en de procesparameters leverden veel hogere verspaningssnelheden op. De kwaliteitsopbrengst werd ook verhoogd omdat de warp-problemen in het laatste deel lang niet zo significant waren, waardoor de geometrie binnen tolerantie bleef.

De ultieme sleutel tot succes van de organisatie was haar bereidheid om te veranderen. Er was een risico aan verbonden. Innovatie brengt per definitie risico's met zich mee. De ervaring van uw mensen kan dat risico echter verkleinen door de optimale selectie van mogelijkheden. Om dit te kunnen doen, moeten ze worden blootgesteld aan dat wat nieuw, geweldig en (geen woordspeling bedoeld) geavanceerd is.

Toonaangevend met inventieve tooling en verwerking stelt een organisatie in staat om winstgevender en effectiever te concurreren op nationale en mondiale schaal. Ofwel leidt u met innovatie in uw bewerkingsprocessen, of uw concurrentie zal dat doen.

Over de auteur:
Mike Gugger is de manager van speciale projecten bij TechSolve. De ervaring van Gugger was gericht op de werkvloer. Voordat Gugger terugkeerde naar school voor zijn ingenieursdiploma, deed Gugger meer dan 10 jaar verspaningservaring op, waarbij hij meer verantwoordelijkheid op zich nam tot groepsleider die verantwoordelijk was voor setups, CNC-programmaverificatie en training van personeel op de werkvloer. Na het behalen van zijn bachelordiploma combineerde Gugger zijn achtergrond en opleiding en paste deze toe op het gebied van fabricagetechniek. Zijn verantwoordelijkheden omvatten CNC-programmering en software-implementatie; opleiding van programmeurs en operators; tooling, opspanning en procesontwikkeling; rechtvaardiging, inkoop en implementatie van kapitaalgoederen; JIT en ISO 9000; ontwikkeling van DNC en communicatiesystemen op de werkvloer; en beheer.

Door middel van een praktische benadering, implementeren de branche-experts van TechSolve:lean en andere projecten voor productiviteitsverbetering en kostenreductie op ondernemings- en supply chain-niveau; ondersteuning van de ontwikkeling van nieuwe producten en groeiplanning; en help programma- en productmanagers om de kosten van hoog volume of laag volume/hoge kosten metalen technische onderdelen te verlagen.