Odhalení výhod vrtáků pro obrábění různorodých materiálů
Klíčem k produktivnější výrobě je všestranné vrtání
V lednu 2025 Světové ekonomické fórum uvedlo, že zařízení identifikovaná jako součást jeho globální sítě majáků dosahují pozoruhodného zvýšení produktivity o 70%, současně snižují náklady na energii o 40% a dobu uvedení na trh o 40%. Pomineme-li majáky, jak mohou všichni výrobci zvýšit svou produktivitu bez zvýšení nákladů? James Thorpe, globální produktový manažer pro oblast výroby děr a obrábění kompozitních materiálů ze společnosti Sandvik Coromant, v tomto článku vysvětluje, jak může nový vrtací nástroj zvýšit výrobní cíle při obrábění různorodých materiálů.
Kromě výrobních závodů Lighthouse mají výrobci po celém světě stále častěji za úkol vyrábět díly z rozmanité škály materiálů – od tvrzených ocelí a kompozitů až po měkčí kovy a plasty – a to vše při současném úsilí o nekompromisní přesnost a efektivitu. Přímé řešení těchto výzev vyžaduje nástrojová řešení, která nejen posunou hranice tradičních možností vrtání, ale také zefektivní operace na stále více konkurenčním trhu.
Překonání bolestivých bodů
Vrtání je základní, ale technicky náročná operace v moderní průmyslové výrobě. Jedním z nejtrvalejších problémů je variabilita materiálů. Výrobci často pracují s širokou škálou materiálů, od houževnatých tvrzených ocelí až po lehké, ale tvárné kovy. Každý z těchto materiálů má specifické obtíže – tvrzené oceli mohou způsobovat nadměrné opotřebení nástrojů, zatímco měkčí kovy se mohou vlivem sil působících na vrtání deformovat.
Významným problémem při vrtacích operacích je rovněž vznik tepla a opotřebení nástrojů. Vysoké řezné rychlosti, dlouhé cykly obrábění a náročné složení materiálu přispívají k nadměrnému hromadění tepla. To nejen urychluje degradaci nástroje, ale má také vliv na přesnost obrábění, což vede k povrchovým vadám a odchylkám od požadovaných rozměrů. Efektivní řešení tepelného managementu, a to jak z hlediska konstrukce nástrojů, tak z hlediska strategií obrábění, mají proto zásadní význam pro prodloužení životnosti nástrojů a zlepšení kvality obráběných součástí.
Další klíčovou výzvou je odvádění třísek. Při vrtání hlubokých děr nebo aplikacích s vysokými rychlostmi posuvu může neefektivní odstraňování třísek vést k ucpání, zvýšenému vývinu tepla, a dokonce k poškození nástroje. Drážky vrtáku musí být navrženy tak, aby umožňovaly plynulé a konzistentní odvádění třísek, předcházely provozním poruchám a udržovaly stabilní podmínky obrábění.
Stabilita obráběcího procesu je pro přesnou výrobu neméně důležitá. Přesné umístění a přímost díry má zásadní význam u vysoce kvalitních součástí používaných v odvětvích, jako je letecký nebo automobilový průmysl. Jakákoli odchylka může ohrozit funkčnost konečného produktu, což může vést k nákladným opravám nebo vyřazení součásti. Dosažení a udržení stability vyžaduje kombinaci robustní geometrie nástroje a optimalizovaných parametrů obrábění.
V neposlední řadě čelí výrobci rostoucímu tlaku, aby přijali udržitelné a nákladově efektivní výrobní postupy. Snižování množství odpadu, prodlužování životnosti nástrojů a minimalizace spotřeby energie jsou prioritami, protože společnosti usilují o splnění ekonomických i environmentálních cílů. Tyto faktory pohánějí poptávku po vrtacích nástrojích, které poskytují vynikající výkonnost a zároveň snižují celkové náklady na obrobenou součást.
Vrták pro obrábění všech typů materiálů
Pro zvýšení produktivity a zachování nákladové efektivity roste potřeba univerzálních vrtáků, které jsou schopné pracovat s více různými materiály, eliminují nutnost častých výměn nástrojů a zároveň snižují náklady na nástroje. Pokrok v oblasti povlaků a konstrukce nástrojů umožňuje, aby tyto vrtáky pro obrábění různorodých materiálů dobře fungovaly bez kompromisů v kvalitě, což přináší jak úsporu nákladů, tak lepší udržitelnost.
Ukázkovým příkladem je vrták CoroDrill® Dura 462, který byl speciálně navržen tak, aby zvyšoval výkonnost při obrábění širokého spektra materiálů. Díky jemnozrnnému substrátu ze slinutého karbidu nabízí vrták CoroDrill® Dura 462 výjimečnou odolnost proti otěru a spolehlivost s dobře kontrolovanou mikrostrukturou, která zaručuje konzistentní výsledky i při práci s náročnými materiály, jako jsou tvrdé kovy nebo tvárné slitiny. Díky tomu je neocenitelným nástrojem pro výrobce, kteří usilují o dosažení jednotné přesnosti a stability bez ohledu na materiálové složení obráběných součástí.
Geometrie vrtáku CoroDrill® Dura 462 byla navržena s ohledem na univerzálnost. Konstrukce špičky nástroje výrazně snižuje řezné síly a zvyšuje přesnost polohování, zejména u aplikací s vysokými tolerancemi. Úhel hřbetu vrtáku zvyšuje pevnost špičky, zatímco jeho konfigurace s jednou vodicí fazetkou pomáhá minimalizovat hromadění tepla, což dále zvyšuje stabilitu nástroje a celkovou výkonnost.
Jeho výkonnost dále zvyšuje patentovaný PVD povlak Zertivo® 2.0 společnosti Sandvik Coromant, který společně s jemnozrnným karbidovým substrátem poskytuje vynikající odolnost proti opotřebení a umožňuje vysokorychlostní vrtání při zachování stability obráběcího procesu.
Výsledky srovnávacích testů ukázaly jasnou konkurenční výhodu tohoto nástroje. V jednom případě přinesl vrták CoroDrill® Dura 462 zvýšení produktivity o 110% a prodloužení životnosti nástroje o 36%. Jiný případ prokázal zvýšení produktivity o 85% a více než dvojnásobnou životnost nástroje ve srovnání s nízkonákladovým konkurentem.
Zatímco zařízení WEF Lighthouse vedou průmysl k efektivnější výrobě, výrobci potřebují správné nástroje, aby se mohli orientovat ve složitosti výroby různých materiálů. Přijetím univerzálních řešení, která řeší variabilitu materiálu, řízení tepla a stabilitu procesu, mohou vytyčit cestu k významným průlomům v produktivitě a provozní dokonalosti.
