Téměř každý kovový díl kolem vás, od motoru auta po kryt telefonu, dostal svůj tvar díky řeznému nástroji. Na stroji i obsluze záleží, ale o tom, jak hladký, přesný a rychlý bude výsledek, rozhoduje nástroj, který se kovu dotýká. Proto se pokročilé nástrojové technologie staly jednou z nejzajímavějších oblastí dnešní výroby.
Ještě nedávno si většina dílen koupila standardní nástroj z katalogu a snažila se s ním vystačit, jak nejlépe uměla. Dnes továrny obrábějí odolnější kovy a potřebují díly, které do sebe zapadají téměř dokonale. Běžné nástroje si s tím často nevědí rady. Tento problém řeší nové materiály, chytřejší konstrukce a lepší způsoby výroby nástrojů.
V tomto článku jednoduše vysvětlujeme, jak se mění přesné CNC nástroje (řezné nástroje používané v počítačově řízených strojích) a pokročilá technologie obráběcích strojů. Podíváme se na to, z čeho se nástroje vyrábějí, jak získávají svůj tvar, jak se stroje stávají chytřejšími, jak se nástroje stávají ekologičtějšími a co přijde dál. Ať už nástroje nakupujete, používáte, nebo jen chcete výrobě porozumět, tento článek vám pomůže pochopit, kam směřuje.
Co jsou pokročilé nástrojové technologie?
Pokročilé nástrojové technologie jsou nové nápady, díky nimž jsou řezné nástroje ostřejší, pevnější, s delší životností a lépe přizpůsobené konkrétní úloze. Tento pojem zahrnuje jak samotný nástroj, tak pokročilou technologii obráběcích strojů, která jej pohání.
Zjednodušeně řečeno, tyto pokročilé nástrojové technologie zlepšují čtyři věci:
- Z čeho je nástroj vyroben: Pevnější a tvrdší materiály, které déle zůstávají ostré.
- Čím je nástroj pokryt: Tenké ochranné vrstvy, které mu pomáhají odolávat teplu a opotřebení.
- Jaký má nástroj tvar a jak se vyrábí: Přesnější konstrukce vyráběné na vysoce přesných strojích.
- Jak se nástroj vybírá a sleduje: Počítačové programy, které pomáhají navrhnout správný nástroj, a stroje, které poznají, kdy se nástroj opotřebovává.
Společně umožňují továrně přejít od „nástroje, který máme“ k „nástroji, který tato úloha opravdu potřebuje“.
Lepší nástrojové materiály a ochranné povlaky
Největší zlepšení posledních let souvisejí s tím, z čeho se nástroje vyrábějí a čím jsou pokryty. Materiál určuje, jak pevný nástroj je. Povlak funguje jako ochranná kůže, která mu pomáhá vydržet déle.
Pevnější nástrojové materiály
Většina kvalitních řezných nástrojů se dnes vyrábí ze slinutého karbidu, velmi tvrdého materiálu, který zůstává ostrý i při rychlém obrábění obtížně obrobitelných kovů. Novější druhy používají mimořádně jemné částice, díky nimž je řezná hrana ostřejší a méně náchylná k vylamování.
Některé nástroje se stále vyrábějí z houževnatějšího druhu oceli. Není tak tvrdá jako slinutý karbid, ale místo aby se zlomila, trochu se ohne. Proto je dobrou volbou pro starší stroje nebo úlohy, při kterých nástroj dostává hodně rázů.
Supertvrdé materiály pro nejnáročnější úlohy
Některé nástroje obsahují syntetický diamant a další supertvrdé materiály, které si poradí s mimořádně tvrdými kovy. Díky supertvrdým materiálům lze dnes obrábět i kalenou ocel a další materiály používané při stavbě letadel. Tyto supertvrdé materiály se neopotřebovávají tak rychle jako tradiční nástroje.
Povlaky přizpůsobené úloze
Povlak je velmi tenká vrstva nanesená na povrch nástroje. Pro různé úlohy se hodí různé povlaky:
| Typ povlaku | Vhodný pro | Hlavní přínos |
|---|---|---|
| Tepelně odolné povlaky | Ocel a velmi houževnaté kovy | Udrží nástroj v provozu, i když se silně zahřeje |
| Kluzné povlaky | Hliník a měkčí kovy | Brání ulpívání kovu na nástroji |
| Povlaky odolné proti opotřebení | Běžné úlohy a tvrdší kovy | Prodlužují životnost nástroje při nižších nákladech |
Bauron vyrábí své nástroje z kvalitního slinutého karbidu a houževnaté nástrojové oceli a volí povlak, který nejlépe odpovídá materiálu a úloze každého zákazníka. Náš průvodce povlaky stopkových fréz podrobněji vysvětluje hlavní typy povlaků.
Přesné CNC nástroje: přesně ten správný tvar
Přesné CNC nástroje jsou řezné nástroje vyrobené s mimořádně přesnými rozměry pro počítačově řízené stroje. I ten nejlepší materiál odvede špatnou práci, pokud tvar nástroje neodpovídá úloze.
Nástroje vyráběné na vysoce přesných strojích
Moderní nástroje se tvarují na pokročilých bruskách, které dokážou vytvořit složité tvary v jednom kroku. Díky tomu se vyplatí vyrábět speciální nástroje, i když zákazník potřebuje jen jeden kus. Bauron vyrábí nástroje s přesností na 2,5 tisíciny milimetru u klíčových prvků, což je mnohonásobně méně než tloušťka lidského vlasu.
Tvary navržené pro každou úlohu
Malé změny tvaru mají velký vliv:
- Počet břitů: Frézovací nástroje s menším počtem břitů se hodí pro měkké kovy, jako je hliník, protože nechávají více místa pro odvod třísek. Nástroje s více břity se hodí pro tvrdší kovy.
- Tvar špičky: Pro měkké a tvrdé kovy se používají různé špičky vrtáků, aby vrták neuhýbal ze směru.
- Vestavěné chlazení: Vrtáky s malými vnitřními kanálky přivádějí chladicí kapalinu až ke špičce a pomáhají při hlubokém vrtání.
- Přesné otvory a závity: Dokončovací nástroje vytvářejí dokonale kruhové otvory přesného rozměru a nástroje na řezání závitů řežou závity, které drží díly pohromadě.
Kontrola každého nástroje
Přesnost má smysl jen tehdy, když se kontroluje. Nejlepší výrobci nástrojů dnes měří každý jednotlivý nástroj přesným optickým zařízením, místo aby kontrolovali jen několik vzorků. Výroba společnosti Bauron splňuje mezinárodní normu kvality ISO 9001 a každý nástroj se před odesláním měří.
Chytřejší stroje a pokročilá technologie obráběcích strojů
Nástroje už nepracují samy. Pokročilá technologie obráběcích strojů propojuje stroj, nástroj a počítačové programy, takže se problémy odhalí dříve, než díl zničí.
Stroje, které poznají opotřebení nástroje
Některé stroje mají dnes vestavěné senzory, které zaznamenají, když nástroj začne vibrovat, je příliš namáhán nebo se zahřívá. Stroj pak může zpomalit nebo automaticky vyměnit nástroj za nový. To znamená méně zlomených nástrojů, méně zbytečně spotřebovaného materiálu a méně nečekaných prostojů.
Zkouška na obrazovce ještě před obráběním kovu
Konstrukční programy dnes dokážou ukázat, jak se nástroj bude chovat, ještě než se začne obrábět jakýkoli kov. Inženýři mohou na obrazovce vyzkoušet různé nástroje a vybrat ten nejlepší. Šetří to čas a předchází nákladnému zkoušení metodou pokus–omyl.
Návrh zakázkových nástrojů online
Jedna z nejnovějších změn se týká způsobu objednávání nástrojů. Místo prohledávání katalogu si dnes zákazníci mohou nástroj navrhnout online. Na platformě pro návrh zakázkových nástrojů společnosti Bauron si zákazníci zvolí typ nástroje a vyplní jednoduchý formulář s údaji, jako je rozměr a délka. Každý návrh zkontroluje inženýr společnosti Bauron a před výrobou navrhne vylepšení. Zákazníci nám také mohou poslat výkres nebo stávající nástroj, podle kterého vyrobíme kopii.
Továrny, které jedou přes noc
Mnoho továren dnes nechává stroje běžet přes noc bez dozoru. Aby to fungovalo, musí každý nástroj vydržet tak dlouho, jak se očekává. Nástroj, který se opotřebuje předčasně, může zastavit práci celé noci, a proto je stálá kvalita stejně důležitá jako špičkový výkon.
Co přijde dál a co tomu stojí v cestě
Budoucnost pokročilých nástrojových technologií bude formovat několik jasných trendů, ale i některé skutečné překážky.
Co přijde dál
- Počítače, které doporučí správný nástroj: Počítačové programy budou doporučovat nejlepší nástroj pro danou úlohu na základě materiálu, stroje a dosavadních výsledků.
- Zakázkové nástroje pro každého: Online návrh a rychlejší výroba činí nástroje na zakázku cenově dostupnými i při objednávce jediného kusu.
- Obtížněji obrobitelné materiály: Letecký, zdravotnický a energetický průmysl používají stále více těžko obrobitelných kovů, které vyžadují speciálně navržené nástroje.
- Nástroje, které se učí: Informace shromážděné během obrábění pomohou pokaždé navrhnout lepší nástroje.
Výzvy, které je třeba vyřešit
První překážkou jsou náklady. Lepší nástroje jsou dražší na pořízení, i když z dlouhodobého hlediska šetří peníze. Továrny potřebují jasné důkazy, než na ně přejdou.
Druhou jsou dovednosti. K plnému využití moderních strojů jsou zapotřebí vyškolení lidé, a ty je těžké najít.
Třetí jsou suroviny. Recyklace a přebrušování jsou důležité, protože kovové materiály pro výrobu nástrojů bývají obtížně dostupné a drahé.
A konečně, mnoho továren stále používá stroje a programy, které si navzájem nepředávají informace. Dokud se to nezmění, chytré nástroje nemohou plně využít svůj potenciál.
Závěr
Pokročilé nástrojové technologie mění to, co továrny dokážou vyrobit. Pevnější materiály a ochranné povlaky prodlužují životnost nástrojů. Přesnější výroba nástrojů přináší téměř dokonalé díly. Chytřejší stroje a online návrh usnadňují získání přesně toho správného nástroje více než kdy dříve.
Nejvíce získají ty firmy, které budou řezný nástroj považovat za důležitou volbu, a ne za vedlejší záležitost. Přizpůsobit nástroj úloze je jedním z nejrychlejších způsobů, jak získat lepší díly rychleji a s nižšími náklady.
Potřebujete nástroj vyrobený přesně pro vaši úlohu? Navrhněte si vlastní nástroj na platformě pro návrh zakázkových nástrojů společnosti Bauron. Inženýr společnosti Bauron váš návrh zkontroluje a pomůže vám získat přesné CNC nástroje, které odpovídají vašim potřebám, od jediného zkušebního kusu až po sériovou výrobu.
