Szybciej, głębiej, bardziej produktywnie

Kiedy firma Sandvik Coromant zaproponowała Grupie SKF przetestowanie nowych wierteł CoroDrill DS20 4-7xD (tj. długość od 4 do 7-krotności wymiaru średnicy skrawania), przy których prace rozwojowe trwały siedem lat, klient z entuzjazmem przystał na propozycję. SKF miała już pozytywne doświadczenia ze współpracy z Sandvik Coromant, której efektem było skrócenie czasu obróbki koła zębatego przekładni z ośmiu godzin do 50 minut. W tym czasie firma zmagała się już z trudnymi realiami rynku - spadających cen i rosnącej złożoności produktów. Niezbędne było znalezienie rozwiązania, pozwalającego na zmniejszenie kosztów i przyspieszenie procesu wiercenia.

Przedmiotem zainteresowania było wówczas łożysko turbiny wiatrowej o średnicy trzech metrów. Do jego wyprodukowania firma potrzebowała specjalnych centrów obróbkowych, składających się z dwóch maszyn, które synchronicznie wierciły otwory o głębokości od 39 do 231 mm w pierścieniu ze stali 42CrMo4, łącznie wykonując 92 otworów w pojedynczym przedmiocie.

Wprawdzie do produkcji stosowano specjalne wiertła 6-7xD, ale ich długość sprawiała, że proces był zbyt niestabilny. Produkcja była często przerywana z powodu wyłamywania się płytek. David Gutiérrez, inżynier odpowiedzialny za produkcję łożyska, musiał nieustannie zmagać się z problemami nieprzewidywalnej trwałości płytek, niskiej wartości prędkości posuwu (zaledwie 102 mm/min.), i częstych przerw mających zapobiegać uszkodzeniu narzędzia, maszyny lub obrabianego przedmiotu.

Dla Valdemara Garzy, odpowiedzialnego w zakładzie za procesy inżynieryjne, problemem był także aspekt ekonomiczny procesu. „Ze względu na rozmiar mówimy tu o bardzo drogich przedmiotach” – podkreśla. – „Musieliśmy uważnie monitorować pracę narzędzia, aby zapobiec nawet najmniejszemu uszkodzeniu samego narzędzia lub obrabianego przedmiotu. Dlatego szukaliśmy wydajniejszego i szybszego rozwiązania, które zapewniłoby najniższy koszt jednostkowy”.

W 2017 roku eksperci Sandvik Coromant zajmujący się obróbką wiertarską zaproponowali odpowiednie rozwiązanie. Oczekiwania wobec nowych wierteł CoroDrill DS20 7xD były wysokie nie tylko w zakresie niezawodności, szybkości i przewidywalności obróbki. Jako produkt z oferty katalogowej miał być tańszy od wierteł wykonywanych na zamówienie, a także ułatwiać zarządzanie zapasami magazynowymi.

Efekty mówiły same za siebie. Podczas pierwszego testu, przeprowadzonego na przedmiotach odpadowych, skutecznie wywiercono otwory o średnicy 36 mm. Kolejne testy, już na przedmiotach produkcyjnych, przeprowadzono w trudniejszych warunkach skrawania, a średnica została powiększona do 39 milimetrów. Finalnie uzyskano wyraźnie wyższą trwałość i produktywność.

Jak relacjonuje Arely Sánchez, specjalista Sandvik Coromant ds. wierteł, który udzielał wsparcia technicznego w zakładzie, w sumie odbyły się trzy testy. Ich wyniki jednoznacznie pokazały, że okres eksploatacji wydłużył się o 100% w porównaniu z wiertłami specjalnymi, używanymi wcześniej przez SKF, a produktywność, obliczana jako stosunek objętości usuniętego materiału do czasu jednostkowego, wzrosła o 98%.

„Oznacza to wyższe parametry skrawania, rzadsze zmiany narzędzi i większą trwałość” – mówi Arely Sánchez. – „Przy tym poziomie produktywności można wytwarzać więcej przedmiotów dziennie lub rocznie”.

David Gutiérrez wyjaśnia, że w testach początkowo zastosowano posuw wynoszący 114 mm/min, ale po kilkukrotnej regulacji udało się go zwiększyć do 198 mm/min.

W maju 2019 roku zakład SKF otrzymał 10 korpusów wiertarskich, 300 płytek centralnych i 300 płytek peryferyjnych do tak zwanych długoterminowych testów. Od tamtej pory wiertła CoroDrill DS20 7xD zaczęły odgrywać znaczącą rolę w procesie produkcji. Są w stanie wykonać wszystkie 92 otwory w przedmiocie obrabianym bez konieczności wymiany płytek, choć SKF wciąż wymienia je prewencyjnie ze względu na to, że pracują z dwukrotnie większym posuwem. Wydajność wiercenia wzrosła do czterech przedmiotów w trakcie zmiany, czyli do 12 dziennie. Są to najwyższe wyniki produktywności w historii stosowania przez firmę wierteł Sandvik Coromant.

„Wielką zaletą i czynnikiem podnoszącym dla nas atrakcyjność tego narzędzia jest zwiększenie prędkości skrawania i skrócenie czasu jednostkowego o połowę w porównaniu do wcześniej stosowanych narzędzi” – mówi Valdemar Garza. – „Jednocześnie jego cena jest tak niska, jak za narzędzie poprzedniej generacji. Innymi słowy, wiertło CoroDrill DS20 7xD oferuje prędkość najnowszego narzędzia za cenę starszego modelu”.

Zakład SKF jest tak zadowolony z wyników testów, że oczekują na włączenie nowych wierteł do katalogu, aby sprawdzić je w innych zastosowaniach. Oprócz wszystkich opisanych wcześniej korzyści dotyczących obróbki wiertarskiej, Valdemar Garza zwraca uwagę na poprawę wydajności obrabiarek oraz możliwość planowania prac konserwacyjnych i urlopów operatorów bez pracy w godzinach nadliczbowych. „Dzięki tym wiertłom możemy elastycznie wykorzystywać nasze zasoby na różne sposoby, bez konieczności pilnowania wielkości produkcji lub nieustannej pracy maszyny” – podsumowuje Valdemar Garza.

O firmie SKF

Założona w 1907 roku Grupa SKF działa w ponad 130 krajach i prowadzi ponad 100 zakładów produkcyjnych, w tym SKF Mexico. Przedsiębiorstwo oferuje produkty i rozwiązania dla wszystkich gałęzi przemysłu poprzez swoje jednostki biznesowe: łożyska, uszczelnienia, systemy smarowania, rozwiązania mechatroniczne i usługi.

Na rynku meksykańskim produkty i usługi SKF są obecne od 1920 roku. Grupa zatrudnia obecnie ponad 1500 pracowników w pięciu zakładach. Trzy z nich produkują uszczelnienia i łożyska dla klientów z branży motoryzacyjnej, a dwa pozostałe obsługują przemysł. Oddział SKF w Meksyku specjalizuje się przede wszystkim w produkcji łożysk do maszyn przemysłowych i ciężkiego sprzętu dla różnych sektorów przemysłu, między innymi energetyki wiatrowej.