Lösningar för produktiv aluminiumbearbetning inom fordonsindustrin

Fordonsindustrin använder allt större mängder aluminium, för komponenter i motorer, drivlinor, vattenpumpar och bromssystem. Utmaningen för tillverkare av originalutrustning (OEM-företag) och för deras distributionspartners är att leverera produktivare fräsning. Verktygsvalet är avgörande för att skilja sig från mängden i det här segmentet, där korrekt tillämpning av optimerade fräsar i tillverkningsprocesserna för alla motorkomponenter kan löna sig kraftigt. Här förklarar Emmanuel David, Sandvik Coromants globala produktchef, mer om speciallösningar för aluminiumdetaljer.
Övergången till material med låg vikt har lett till ökat användande av aluminium inom fordonsindustrin. Mängden aluminium i en genomsnittlig bil har ökat från 50 kg (år 1990) till 151 kg (år 2019). Enligt European Aluminiums prognoser beräknas mängden uppgå till 196 kg år 2025.
För att tillgodose det ökade behovet har Sandvik Coromant skapat ett komplett erbjudande för fordonsindustrins aluminiumbearbetning, från inledande cubing till grovbearbetning, medelgrov bearbetning och finbearbetning. Varje specialtillverkat fräsverktyg – totalt fem stycken – är utformat för att leverera optimal kvalitet och kostnad per detalj. För att uppnå detta är vissa verktyg i sortimentet avsedda för en kombination av uppgifter, exempelvis både grovbearbetning och finbearbetning i en enda operation, vilket förkortar cykeltiderna.

Ett exempel är planfräsen M5B90, för superfin bearbetning och med unik axiell och radiell positionering av skären. Denna konfiguration, i kombination med ett wiperskär, ger gradfri bearbetning och enastående ytkvalitet. Det beror på att modellen har en extra rad med tangentiellt placerade skär längs ytterdiametern, vilket också ger högre matningshastigheter och därmed kortare bearbetningstid.
En av de främsta applikationerna för M5B90 är tillverkning av cylinderhuvuden till passagerarbilar. Cylinderhuvuden är viktiga komponenter eftersom de fungerar som lock för cylindrarna och därmed skapar en förbränningskammare. Cylinderhuvudet rymmer också ventiler och tändstift.

Eftersom det krävs hög precision i operationen, upplever många tillverkare instabilitet i processen, problem med gradbildning och oförutsägbar skärlivslängd. För de flesta fräsar i den här typen av procedur krävs kontinuerliga justeringar av inbyggnadshållaren – ett moment som dessutom varierar mellan olika konfigurationer. Att byta till MB590-fräsen rekommenderas, eftersom den ger smidig finbearbetning med förutsägbar förslitning och utan gradbildning. Verktyget genererar endast mycket tunna spånor, som enkelt avlägsnas under fräsprocessen för att undvika risken för skador på komponentytan. Att byta till M5B90 kan dessutom förlänga verktygslivslängden från 30 000 till 45 000 detaljer i genomsnitt.
Att förkorta cykeltiderna och minska kostnaden per detalj, och samtidigt förbättra verktygslivslängden och bearbetningens kvalitet, är en högst reell möjlighet oavsett scenario. Inom fordonsindustrin, där produktionsvolymerna ofta är stora, kan även marginella förkortningar av cykeltiden leda till stora finansiella besparingar. Varje teknik som kan bidra till ökad lönsamheten är svår att bortse från.