4 Snijgereedschapstrends Die Metaalbewerking & Productie Vormgeven

Twee van de toonaangevende snijgereedschapsfabrikanten bereiden zich voor op de toekomst van onderdeelproductie. We kijken naar recente innovaties – met een scherp oog op waar gereedschappen naartoe evolueren.

Van eigentijdse luchtvaartmetalen tot polymeren en koolstofvezelcomposieten tot 3D-geprinte onderdelen van metalen poeders, de materialen van morgen evolueren.

Waarheen gaan de snijgereedschappen en gereedshouders om deze materialen te hanteren? Zullen kosten, standtijd of voorspelbaarheid de drijvende factor zijn van nieuwe gereedschapsontwikkeling?

Hoe belangrijk wordt real-time feedback van gereedschappen? Is Industrie 4.0 en het Industriële Internet of Things alleen hype, of staan we aan de rand van een game-changing evolutie in metaalbewerkingstechnologie?

Wat het resultaat ook is, snijgereedschapsleveranciers en -fabrikanten omarmen deze brave new world.

Snijgereedschapstrend #1: Internet of Things Integratie

Wie deze vragen niet stelt, kan over 10 jaar terugkijken en wensen dat ze dingen heel anders hadden gedaan. Niet alleen produceren de meeste snijgereedschapsfabrikanten nieuwe hardmetaalkwaliteiten, coatings en geometrieën in rasend tempo, velen verwachten dat digitalisering de duidelijke weg naar voren wordt voor werkplaatsen die productiviteit willen verhogen in het gezicht van een technologischer ingestelde werknemerspopulatie.

Onder hen is Sandvik Coromant. Het bedrijf is druk bezig met het ontwikkelen van een heel ecosysteem van dashboards en visualisatietools om klanten te helpen de vermeende voordelen van Industrie 4.0 en IIoT te benutten. Het CoroPlus connected-solutions platform belooft bijvoorbeeld onvoorziene inzichten in machinegebruik en andere efficiëntiemetrics te leveren. Op gelijke wijze bieden de DTH Plus-gedreven gereedshouders voorspellende onderhoudsmogelijkheden ontworpen om downtime op frees-draai CNC-draaibanken te verminderen.

Magnus Ekbäck, vicepresident strategie en business development bij Sandvik Coromant, hield een keynote speech op IMTS 2018 over hoe digitalisering discrete productie zou herschikken.

Hij besprak de grote trends die de industrie beïnvloeden, waaronder de vraag naar meer informatie, de groeiende vaardighedenkluif en de behoefte aan betere besluitvorming in de ontwerp- en planningsfasen. Elk van deze, zei hij, kan aangesproken worden door grotere connectiviteit en toegang tot data.

Zie Sandvik Coromant's digitale visie tot leven komen in ons interview met Jeff Rizzie, Director, Digital Engineering, Sandvik Coromant op IMTS 2018.

Snijgereedschapstrend #2: Trillingreductie bij Draaien

Een opvallend voorbeeld hiervan is het Silent Tools Plus programma van de gereedschapsmaker, ontworpen om trillingen te verminderen en gatkwaliteit te verbeteren bij uitgebreide interne draaioperaties. Praktisch alle grote gereedschapsfabrikanten bieden een of andere vorm van gedempte boorboutentechnologie voor deze vaak lastige toepassing.

Sandvik Coromant is er een stap verder gegaan door zijn gereedschappen uit te rusten met Bluetooth-geschikte sensoren samen met een mobiele "app" om boorcondities actief te monitoren.

Zoals Ekbäck opmerkte, zullen productontwerp en planning een steeds belangrijkere rol spelen in machinewerkplaatsen van de toekomst. Cloud-gebaseerde hulpmiddelen zoals Sandvik Coromant's CoroPlus ToolGuide en ToolLibrary zullen dienen om gereedschapspadprogrammering te stroomlijnen, en operatoren helpen bewerkingsprocessen te optimaliseren lang voordat de eerste span gemaakt wordt.

Kennametal's NOVO programma biedt vergelijkbare mogelijkheden met zijn "Art to Part to Profit" suite van digitale tools. Gebruikers kunnen digitale modellen van snijgereedschappen en gereedshouders selecteren en downloaden, advies ontvangen over hoe ze toe te passen, simuleren en fijn afstellen van hun prestaties.

Om meer te begrijpen over Kennametal's NOVO programma, bekijk deze video.

Snijgereedschapstrend #3: Frezen, Boren en het Spanverdunnings-effect

Er is geen tekort aan gereedschappen om uit te kiezen: Kennametal is slechts één van de bedrijven die afgelopen jaar een reeks hoogpresterende, toepassingsspecifieke frezen en boeren hebben geïntroduceerd. De KOR 5 koelvloeistof-gevoede, vijf-snede, spanbreker-uitgeruste hardmetaal frees wordt gereklameerd als de "koning van ruwfrezen" in aluminium.

De HARVI I TE frees' eigentijdse fluitontwerp belooft vergelijkbare prestaties in staal, roestvrij staal, gietijzer en hoge-temperatuur legeringen. De KenTIP FS boor zou solid hardmetaal prestaties leveren in een kosteneffectief modulaar ontwerp. En wisselbare frezen zoals de Mill 4-12^KT en HARVI Ultra 8X blijven de lat hoger leggen voor hoogpresterend frezen.

Sandvik Coromant heeft niet precies op zijn digitale lorelen gerust. De CoroDrill DS20 is ontworpen voor diep en hoogprecisie boren, terwijl de CoroDrill 863 luchtvaart gatboren in koolstofvezel-versterkte kunststoffen en de metaal-gestapelde aluminium en titanium in vliegtuigframes aanpakt.

Wat misschien meer opvalt is Sandvik Coromant's rol als snijgereedschaps-disruptor. De CoroCut QD afstekgereedschappen benutten de Y-as op high-end CNC-draaibanken om de standtijd en voersnelheden in afstektoepassingen significant te verhogen. Op dezelfde manier tikt de CoroTurn PrimeTurning^TM in op het spanverdunnings-effect, hetzelfde fenomeen dat trochoïdale freesstrategieën zo succesvol maakt, door onderdelen in een volledig onconventionele richting te draaien: weg van de spindel.

Snijgereedschapstrend #4: 3D Printen in Productie

Beide snijgereedschapsreusen achtervolgen nog een andere innovatieve gereedschapsstrategie met een technologie waar een toenemend aantal fabrikanten mee vertrouwd is: 3D printen.

Sandvik Coromant boekte grote succes bij autonoom voertuigmaker Local Motors met de CoroMill 390, een lichtgewicht, additief geproduceerd wisselbaar freesgereedschap dat de freestijd op een composiet shuttle chassis naar verluidt met 95 procent reduceerde. En dankzij de quick-change Capto kop werden opstelltijden verminderd.

Kennametal gebruikt ook 3D printen. toen een klant worstelde met het wrijven van een paar coaxiale gaten in een elektromotorbehuizing omdat het gereedschap simpelweg te zwaar was voor het bewerkingscentrum, ontwierpen Kennametal ingenieurs een custom wisselbare wrijboor die niet alleen het gewicht van het gereedschap met de helft reduceerde, maar ook de eisende nauwkeurigheid, rondheid en oppervlakkwaliteit van de automaker haalde.

Deze succesverhalen vertegenwoordigen nog een trend: custom tooling. Wanneer standaard tooling niet de gewenste prestaties levert of waar grotere productiviteit gevraagd is, gebruiken deze snijgereedschapsfabrikanten hun diepe engineering kennis om oplossingen te vinden. Deze kunnen variëren van iets zo basals als een wisselbare boor-affaser-spotface combo gereedschap, tot een 3D-geprinte lichtgewicht wrijboor.

Wat de behoefte ook is, additieve productie zal een diepgaand effect hebben op snijgereedschapsleveranciers en hun gebruikers. Om de vraag "wat is het belangrijkst: kosten, standtijd of voorspelbaarheid" te beantwoorden, het antwoord is duidelijk: Het is allemaal – met datazichtbaarheid en connectiviteit als plus.

Welke innovaties in snijgereedschapstechnologie interesseeren u het meest? Geef uw mening en stel vragen op het metalworking forum.