Katalog firem Industry-EU s.r.o.

Aby si výrobci udrželi konkurenceschopnost v oblasti obrábění litiny, musí při výběru těch správných nástrojů řešit několik neustále se měnících faktorů a
výzev. Nejenže existuje několik různých typů litiny, ale u jednotlivých odlitků se může lišit i samotný materiál. Pokud tedy výrobci mají dosahovat té nejlepší kombinace
kvality, nákladů a produktivity, musí při výběru vhodných geometrií a jakostních tříd břitových destiček pro obráběcí nástroje rozumět všem souvisejícím faktorům a musí
zohlednit celý svůj výrobní řetězec.

Litina se používá v široké řadě průmyslových oborů, nicméně primárními koncovými uživateli těchto materiálů bývají výrobci z automobilového průmyslu (například s hromadnou výrobou brzdových kotoučů) a ze sektoru zabývajícího se výrobou těžkých strojních zařízení (například s kusovou výrobou rozměrných čerpadel). Tyto dva produkty často představují dva klíčové důvody, proč litinu používá více výrobců – pro velmi velké výrobní dávky nebo pro součásti s tak komplexní konstrukcí, že pro jejich výrobu neexistuje jiná reálná alternativní výrobní metodologie.

S ohledem na tyto skutečnosti se tento článek bude zabývat aspekty obráběcích procesů z hlediska litiny jako použitého materiálu a rovněž z hlediska soustružení a frézování. Je třeba vzít rovněž na vědomí, že při aplikování těchto konceptů na skutečnou výrobu součástí, jako jsou brzdové kotouče a rozměrná čerpadla, je nutné brát v potaz i další aspekty.

Současné litiny jsou mnohem pokročilejší a víme o nich podstatně více, než jak tomu bylo před 20 lety. V některých případech, v současné době neustálého tlaku na snižování cen a zvyšování produktivity, představují vynikající alternativu k oceli. Obecně řečeno jsou litiny čím dál lehčí, pevnější a cenově dostupnější, a nyní mají i vyšší odolnost proti opotřebení. Tyto materiály také umožňují třískové obrábění, dobře fungují při výrobě komplexních tvarů a vyznačují se snadnou obrobitelností. Je však třeba pamatovat na to, že různé typy litiny, jako je šedá litina, vermikulární litina, křemíko-feritická tvárná litina, nodulární litina a izotermicky kalená tvárná litina, se liší z pohledu pevnosti, ceny a obrobitelnosti. (Viz postranní panel: Stručné seznámení s moderními litinami.) Jednotlivé litiny mají několik jakostních tříd, s výrazně se lišícími mechanickými vlastnostmi. Tyto odchylky způsobují zejména rozdíly v mikrostruktuře kovové matrice obklopující uhlíkové částice.

Navíc k nutnosti výběru z různých typů litiny musí výrobci brát také v potaz, že metalurgie litiny je poměrně složitá. Proces odlévání ze své vlastní podstaty vytváří mikrostruktury s vlastnostmi, které jsou na povrchu a uvnitř odlitku odlišné.

Dalo by se tedy říci, že v jednom odlitku koexistují dvě různé mikrostruktury. Dále je nutné počítat s odchylkami kvality litiny mezi jednotlivými slévárnami, což znamená, že i když se jedná o ten samý typ litiny, odchylky při procesu odlévání mohou mezi jednotlivými obrobky způsobit zásadní rozdíly ve smyslu úrovně obrobitelnosti.

Například šedá litina. Na její obrobitelnost mají vliv odchylky v povrchu a další podmínky v jeho blízkosti, jako jsou usazeniny v licí formě nebo volné částečky feritu (což je nejčistší forma železa), které výrobní proces mohou různými způsoby narušit. Usazeniny v licí formě tvoří na obrobku tvrdší, náhodně rozmístěné zóny, zatímco volné částečky feritu způsobují vznik měkčích oblastí. Tyto rozdíly způsobují odchylky v předvídatelnosti obrobitelnosti. Výrobci tak musí mít pečlivě naplánovanou logistiku, od odlévání přes skladování až po obrábění, aby zajistili konzistentní a dostatečně velké výrobní dávky obrobků pro své aplikace.

Je velmi důležité, aby vlastnosti obrobku byly neustále pod tou nejvyšší možnou kontrolou. Jakékoli odchylky mají v konečném důsledku negativní vliv na celkovou produktivitu, ať už přímo nebo nepřímo. Pokud nemá obrobek jasně dané vlastnosti, mohou se výrobci spoléhat na nástrojové systémy a obráběcí strategie, které veškeré tyto nedostatky kvality materiálu vykompenzují. Podstata tkví ovšem v tom, že je třeba vědět, jaké nástroje a strategie jsou pro konkrétní aplikaci nejvhodnější.

Společnosti vyrábějící obráběcí nástroje neustále vyvíjejí nové soustružnické a frézovací produkty, které tyto proměnlivé faktory a výzvy, jimž výrobci čelí při práci s litinami, pomáhají překonávat. To však samo o sobě může být náročný úkol, protože každý materiál, výrobce a způsob použití na celém světě je jedinečný. Společnost vyrábějící obráběcí nástroje sice může mít řešení s velkým rozsahem možností pro zpracování litiny, ale velká část závisí na požadavcích jednotlivých zákazníků a na zvolené obráběcí metodě nebo strategii.

Někteří výrobci jsou ochotni utrácet peníze za širokou řadu typů a jakostních tříd břitových destiček pro optimalizaci jednotlivých aplikací za účelem dosažení co nejvyšší produktivity, zatímco ostatní si zvolí omezený výběr břitových destiček jakostní třídy „univerzálního charakteru“, aby mohli snáze řídit své procesy, to však za cenu nižší produktivity.

Vezměme si například jakostní třídy pro soustružení, což je v tomto typu obráběcího procesu ostře sledovaná oblast. V minulosti by společnosti zabývající se výrobou obráběcích nástrojů měly v nabídce několik jakostních tříd břitových destiček. V současnosti je cílem počet nutných jakostních tříd snižovat a vytvářet vysoce výkonná řešení, která stále dokáží zpracovávat litiny v široké řadě materiálů a specifikací, což zase vede ke snazšímu procesu výběru.

Některé společnosti vyrábějící obráběcí nástroje využívají pokročilý proces povlakování a vytváří pro své zákazníky strategie skládající se ze dvou i tří jakostních tříd. Společnost Seco Tools má například strategii pro soustružení tvořenou dvěma jakostními třídami, která je umožněna díky Seco jakostním třídám s exkluzivním povlakováním technologií Duratomic®. Tato technologie využívá zpracování hliníku a kyslíku na atomové úrovni a umožňuje výrobu břitových destiček pro obrábění litiny, které v sobě kombinují výjimečnou tuhost a odolnost proti abrazi.

Z hlediska samotných operací soustružení litiny vše závisí na konkrétní aplikaci výrobce. Výrobci musí určit počet operací nezbytných k dosažení svých cílů – nic více a nic méně. Pokud vlastnosti obrobku nejsou známé, může výrobce použít další dokončovací obráběcí operaci, což má ale vliv na dobu výroby produktu. Pokud však výrobce pro dané podmínky a požadavky na součást použije správné nástroje, může počet operací snížit.

Více informací najdete zde