Monimateriaaliporien edut käyttöön
Monipuolinen poraus on avain tuottavampaan valmistukseen
Maailman talousfoorumi raportoi tammikuussa 2025, että sen Global Lighthouse Network -verkostoon nimetyt laitokset saavuttavat merkittävän 70 prosentin tuottavuuden kasvun ja vähentävät samalla energiakustannuksia 40 prosenttia ja markkinoilletuloaikaa 40 prosenttia. Miten kaikki valmistajat voivat parantaa tuottavuuttaan kustannuksia lisäämättä, majakoiden lisäksi? Sandvik Coromantin reikien tekemisen ja komposiittikoneistuksen globaali tuotepäällikkö James Thorpe kertookin nyt, miten uusi poraustyökalu voi edistää monimateriaalisovellusten tuotantotavoitteita.
Majakkalaitosten lisäksi valmistajien tehtävänä eri puolilla maailmaa on tuottaa osia monenlaisista materiaaleista – karkaistuista teräksistä ja komposiiteista pehmeämpiin metalleihin ja muoveihin – pyrkien tinkimättömään tarkkuuteen ja tehokkuuteen. Näihin haasteisiin vastaaminen vaatii työkaluratkaisuja, jotka paitsi rikkovat perinteisen porauskapasiteetin rajoja myös virtaviivaistavat toimintaa yhä kilpaillummilla markkinoilla.
Kipupisteiden voittaminen
Poraus on perustavanlaatuinen mutta teknisesti vaativa toimenpide nykyaikaisessa valmistuksessa. Yksi sitkeimmistä haasteista liittyy materiaalien vaihtelevuuteen. Valmistajat käyttävät usein monenlaisia materiaaleja sitkeistä karkaistuista teräksistä kevyisiin mutta sitkeisiin metalleihin. Jokaisessa materiaalissa on omat vaikeutensa: karkaistut teräkset voivat aiheuttaa liiallista työkalun kulumista, kun taas pehmeämmät metallit voivat vääntyä porausvoimien vaikutuksesta.
Lämmöntuotanto ja työkalujen kuluminen ovat myös merkittäviä huolenaiheita porauksessa. Suuret lastuamisnopeudet, pitkät koneistussyklit ja vaativat materiaalikoostumukset lisäävät osaltaan liiallista lämmön muodostumista. Tämä paitsi nopeuttaa työkalun heikkenemistä myös heikentää koneen tarkkuutta, mikä johtaa pintavirheisiin ja poikkeamiin vaadituista mitoista. Siksi tehokkaat lämmönhallintaratkaisut sekä työkalujen suunnittelussa että koneistusstrategioissa ovat ratkaisevan tärkeitä työkalujen käyttöiän pidentämiseksi ja komponenttien laadun parantamiseksi.
Toinen keskeinen haaste on lastunpoisto. Syviä reikiä porattaessa tai suurisyöttöisissä sovelluksissa lastujen tehoton poistaminen voi johtaa tukkeutumiseen, lämmöntuotannon lisääntymiseen ja jopa työkaluvikaantumiseen. Poraurat on suunniteltava siten, että ne poistavat lastut sujuvasti ja tasaisesti, estävät toimintahäiriöt ja ylläpitävät vakaat koneistusolosuhteet.
Prosessin vakaus on yhtä tärkeää tarkkuusvalmistuksessa. Reikien tarkka sijainti ja suoruus ovat ratkaisevan tärkeitä esimerkiksi ilmailu- ja autoteollisuudessa käytettävien korkealaatuisten komponenttien kannalta. Kaikki poikkeamat voivat vaarantaa lopputuotteen toimivuuden, mikä voi johtaa kalliisiin korjauksiin tai komponenttien hylkäämiseen. Vakauden saavuttaminen ja ylläpitäminen edellyttää vankan terägeometrian ja optimoitujen koneistusparametrien yhdistelmää.
Lisäksi valmistajiin kohdistuu kasvavia paineita ottaa käyttöön kestäviä ja kustannustehokkaita tuotantomenetelmiä. Jätteiden vähentäminen, työkalujen käyttöiän pidentäminen ja energiankulutuksen minimointi ovat ensisijaisia tavoitteita, kun yritykset pyrkivät saavuttamaan sekä taloudellisia että ympäristötavoitteita. Nämä tekijät lisäävät sellaisten poraustyökalujen kysyntää, jotka tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn ja alentavat osakohtaisia kokonaiskustannuksia.
Pora kaikille materiaaleille
Tuottavuuden parantamiseksi ja kustannustehokkuuden ylläpitämiseksi tarvitaan yhä enemmän monipuolisia poria, jotka pystyvät käsittelemään useita materiaaleja, jolloin toistuvia työkalunvaihtoja ei tarvita ja työkalukustannukset pienenevät. Pinnoitteiden ja työkalusuunnittelun kehittymisen ansiosta nämä monimateriaaliporat toimivat hyvin laadusta tinkimättä, mikä tarjoaa sekä kustannussäästöjä että parempaa kestävyyttä.
Hyvä esimerkki tästä on CoroDrill® Dura 462, joka on suunniteltu erityisesti parantamaan suorituskykyä monissa eri materiaaleissa. Hienorakeisen kovametalliperusaineen ansiosta CoroDrill® Dura 462 tarjoaa poikkeuksellisen kulumiskestävyyden ja luotettavuuden tarkasti hallitulla mikrorakenteellaan, joka takaa yhdenmukaiset tulokset myös työskenneltäessä haastavien materiaalien, kuten kovien metallien tai sitkeiden seosten, kanssa. Tämä tekee siitä korvaamattoman työkalun valmistajille, jotka etsivät tasaista tarkkuutta ja vakautta komponenttiensa materiaalikoostumuksesta riippumatta.
CoroDrill® Dura 462:n geometria on suunniteltu monipuolisuutta silmällä pitäen. Työkalun kärkirakenne vähentää merkittävästi lastuamisvoimia ja parantaa asennon tarkkuutta erityisesti erittäin toleransseissa käyttökohteissa. Poran päästökulmat vahvistavat kärjen lujuutta, ja sen yksimarginaalinen rakenne auttaa minimoimaan lämmön kertymisen, mikä parantaa työkalun vakautta ja yleistä suorituskykyä entisestään.
Suorituskykyä parantaa entisestään Sandvik Coromantin patentoitu Zertivo® 2.0 PVD -pinnoite, joka hienorakeisen kovametalliperusaineen ohella takaa erinomaisen kulumiskestävyyden ja mahdollistaa nopean porauksen säilyttäen prosessin vakauden.
Benchmarking-tulokset ovat osoittaneet työkalun selkeän kilpailuedun. Eräässä asiakastapauksessa CoroDrill® Dura 462 paransi tuottavuutta 110% ja pidensi työkalujen kestoikää 36%. Toisessa tapauksessa tuottavuus kasvoi 85% ja työkalujen kestoikä yli kaksinkertaistui edulliseen kilpailijaan verrattuna.
Vaikka WEF:n majakkatilat ohjaavat teollisuutta kohti tehokkaampaa valmistusta, valmistajat tarvitsevat oikeat työkalut navigoidakseen monimateriaalituotannon monimutkaisuudessa. Ottamalla käyttöön monipuolisia ratkaisuja, jotka vähentävät materiaalien vaihtelua, lämmönhallintaa ja prosessin vakautta, he voivat viitoittaa tietä kohti merkittäviä tuottavuuden läpimurtoja ja toiminnan laatua.
