Taşlama teknolojisine odaklanın

Frankfurt am Main/Stuttgart, 11 Temmuz 2024 – GrindingHub'ın Mayıs 2022'deki başarılı prömiyerinin ardından, taşlama teknolojisine yönelik sektör buluşma yerinin ikinci edisyonu 14 - 17 Mayıs 2024 tarihleri arasında Stuttgart'ta gerçekleşti. Yaklaşık 500 tanınmış üretici 31 ülkeden gelen firmalar, fuarda öğütme teknolojisi süreç zincirinin tamamı boyunca çok sayıda yeniliği sundu. Birçok endüstriyel sektörde olduğu gibi öğütme sektöründe de mevcut krizlerin ve yapısal zorlukların etkileri belirginleşiyor. Maliyet baskısı ve vasıflı işçi sıkıntısı karşısında, silindirik ve silindirik olmayan taşlama makineleri, kesme ve işleme takımları için takım taşlama makineleri, yüzey taşlama makineleri, taşlama, cilalama gibi ekipman üreticileri tarafından kaynak optimizasyonuna yönelik yaklaşımlar sunuldu. ve oyuk medyanın yanı sıra sıkıştırma teknolojisi, filtre teknolojisi ve taşlama yağları. Odak noktası, otomasyon ve dijitalleşme yoluyla enerji ve hammadde gereksinimlerinin azaltılmasının yanı sıra vasıflı işçi eksikliğinin azaltılmasıydı. GrindingHub'da sergilenen çözümlerden ve öne çıkan teknolojik özelliklerden bazıları aşağıda sunulmaktadır.

Yeni taşlama makineleri ve taşlama konseptleri değişkenliği artırıyor

Nordrach'tan Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH, ilk kez GrindingHub'da yeni geliştirilen Platform 3'ü temel alan taşlama makinelerini tanıttı. Bunlar, çeşitli konfigürasyonlar kullanılarak uygulamalarına esnek bir şekilde uyarlanabilen taşlama makineleridir. Modüler bir yapı kiti, çeşitli uygulamalar için tasarlanan taşlama makinelerinin ve işlemlerinin tek tip bir temelde ve mümkün olduğunca çok sayıda özdeş parça kullanılarak uygulanmasına olanak tanır. Örnekler arasında CBN ve elmas takımlarla işleme için yüksek hızlı taşlama makineleri veya geleneksel korindon taşlama işlemleri için taşlama makineleri yer alır. Bu yalnızca maliyet etkinliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda üretim ve teslimat sürelerini de azaltır. Ayrıca aynı parça sayısının artması, yedek parça bulunabilirliğini de artırır. Temel, mineral döküm olarak üretilen bir makine yatağıdır. Buna dayanarak, ilgili uygulamaya uygun çeşitli tabla düzenekleri, kılavuzlar, iş parçası milleri ve puntalar monte edilebilir. Üç adete kadar taşlama mili kullanılabilir. Makineler, takım aşınması ve sıcaklık dalgalanmaları gibi proses etkilerini telafi etmek için prosesteki iş parçası boyutlarını ölçen ve bu temelde düzeltme verilerini hesaplayan bir proses içi ölçüm sistemi ile donatılmıştır. Bu sınıftaki özel bir özellik, makinenin iç işlemesi için mutlak bir ölçüm sisteminin kullanılmasıdır. Ayrıca Platform 3 taşlama makineleri entegre otomasyon konseptiyle birlikte geliyor. Bu, manuel yüklemenin yanı sıra endüstriyel robotlarla yükleme veya dahili ve harici portal yükleyicilerle yükleme yaklaşımlarını da içerir.

Dış silindirik taşlama alanında NSH Grubu Chemnitz, GrindingHub'da en son Wotan S3A modelini sergiledi. Bu, maksimum 600 kg'a kadar küçük ve orta büyüklükteki iş parçalarını ve versiyona bağlı olarak 600 ila 2.000 mm arasında seçilebilen merkez genişliğini işlemek için kompakt bir dış silindirik taşlama makinesidir. Granit makine yatağına ek olarak makinede z ve x yönlerinde hidrostatik yataklara sahip iki adet CNC kontrollü doğrusal eksen bulunmaktadır. Doğrusal bir tahrikle birlikte, bilyalı vidalı tahriklere veya devridaimli silindir ünitelerine kıyasla daha az aşınma sergilerler. Doğruluk gerekliliklerine bağlı olarak makine, kayış tahrikli, doğrudan tahrikli veya hidrostatik iş mili ile donatılabilir. Diğer adaptasyon seçenekleri entegre işleme teknolojisi, ölçüm teknolojisi ve öğütme ünitesinin konfigürasyonu ile ilgilidir.

İsviçre'den Rollomatic SA, yeni GrindSmart 630 RS makinesini tanıttı. Bu, 0,1 ila 20,0 mm çap aralığında ve maksimum 140 mm kanal uzunluğunda, toplam uzunluğu 500 mm'ye kadar olan takımların üretimi için 6 eksenli bir takım taşlama makinesidir. Bu aletler örneğin tıbbi teknolojide cerrahi robotlarla çalıştırılan kemik matkapları şeklinde kullanılmaktadır. Tezgah içindeki takımların kullanımı robot kontrollüdür. Mil tarafında taşlama çarkı değiştiricili ve değiştiricisiz çeşitli konfigürasyonlar uygulanabilir. Eksenler lineer motorlarla tahrik edilir.

Kirletici madde ve partikül emisyonlarını azaltmak amacıyla Euro7 standardı, fren sistemlerinden kaynaklanan partikül emisyonlarına yönelik bir üst sınır belirler. Bu nedenle mevcut geliştirme ve araştırma projelerinin odak noktası budur. Uygulamaya yönelik bir yaklaşım sert kaplamalı fren rotorlarıdır. Bunlar aşınmayı yüzde 90'a kadar azaltma potansiyeli sunuyor. Bununla birlikte, sert malzeme kaplaması, gömülü karbürlere sahip nispeten yumuşak matris ve iki malzemenin farklı işleme davranışları nedeniyle işleme sırasında zorluklara neden olur. Diğerlerinin yanı sıra, sert kaplamalı fren rotorlarının üretimine yönelik proses zinciri, tornalama, lazer kaplama ve taşlamayı içerir. Bu proses adımları, taşlama prosesinin proses kontrolünde dikkate alınması gereken başka etkileyici faktörlerle sonuçlanır. Bu da bütünsel bir bakış açısı ve süreç adımlarının koordinasyonunu gerektirir.

Salach'tan Emag Grubu, GrindingHub'da, sert kaplamalı fren rotorlarının yüksek hassasiyette taşlanması için özel bir makine olan VLC 450 DG gibi sert kaplamalı fren rotorlarına yönelik işleme zincirinin parçalarını sundu. Burada çift taraflı taşlama kullanılmaktadır. Her iki sürtünme halkası yüzeyinin eş zamanlı işlenmesi sayesinde elde edilen yüksek üretkenlik, yüksek verim ve kısa çevrim süreleri nedeniyle süreç esas olarak fren rotoru üretiminde kullanılır. Dönme eksenine dik olarak oluşturulan çapraz zemin yapıları, çevresel yöndeki yapılara kıyasla fren rotorlarının tribolojik alıştırma davranışını iyileştirir. Dikey mil düzeni, sert malzeme parçacıklarının uzaklaştırılmasını kolaylaştırırken aynı zamanda kurulum ve bakım çalışmaları için iyi erişilebilirlik sağlar. Taşlama takımı, beş kg'dan hafif olması sayesinde, takımları değiştirirken nispeten kolay kullanım sağlayan, değiştirilebilir bir halka olarak tasarlanmıştır. Makine, bir besleme mekiği ve iş parçası asansörü aracılığıyla otomatik yükleme ve boşaltma özelliğine sahiptir. Bu, üretim hattına entegrasyona olanak sağlar.

Birçok küçük üretici de ürünlerini GrindingHub'da sergiledi. Örnekler arasında Veauche'den (Fransa) Avyac Machines ve İsviçreli start-up G-Elements GmbH yer alıyor.

Avyac, 5 eksenli NC18 CNC matkap taşlama makinesini sergiledi. Bu, isteğe bağlı olarak 14,5 mm'ye kadar genişletilebilen, 1 ila 8 mm çap aralığında HSS ve yekpare karbür matkapların üretimine yönelik tam otomatik, kompakt bir makine konseptidir. Maksimum takım uzunluğu 320 mm'dir. Dairesel yükleyici, özel tasarımı sayesinde yerçekimi kullanılarak yüklenen ve boşaltılan 90'a kadar aletin kullanılmasına olanak tanır. 100 mm çapında elmas veya CBN taşlama taşları kullanılır. Entegre ölçüm sensörü kesici kenarların taranmasını sağlar ve bu da takımın yeniden taşlama işlemleri için kesme konumunun belirlenmesine olanak tanır.


Yeni yazılım çözümleri basitleştirilmiş süreç tasarımı ve planlamasına olanak tanır

Takım taşlama makinelerinin yanı sıra proses planlama ve tasarımına yönelik çok sayıda yazılım geliştirmesi de sunuldu. Bunun bir örneği, Alfred H. Schütte GmbH & Co.'nun SIGSpro yazılımındaki elektrikli sıyırma takımlarının uygulanmasıdır. İş parçası, taşlama taşı ve teknoloji verilerinin girilmesi, makine kontrolüne aktarılabilen CNC programlarının otomatik olarak oluşturulmasını sağlar. ve orada işleniyor. Power skiving, dişli üretimi için alternatif bir işlemdir. Takım ve iş parçası eksenleri birbirine açılı olarak düzenlenmiştir. Takımın konumlandırılması, tanımlanmış bir eksenel ilerleme ve takım ile iş parçasının birleşik hızının bir sonucu olarak, göreceli bir hareket meydana gelir, böylece diş alanı, ana kesme yönü boyunca takımdan sıyrılır. Bu prosesin avantajları, dış ve iç dişlilerin üretilmesi, salgı miktarının küçük olması ve tek bir bağlama işleminde farklı dişlilerin üretilmesidir.

Hamburg'dan Ai-omatic Solutions GmbH ve Hannover'den Tetralytix GmbH adlı iki start-up, üretim süreçlerini optimize etmeye yönelik yazılım çözümlerini sundu. Teralytix'in Toolyzer yazılımı, her türlü takım geometrisinin ve işleme prosesinin analiz edilmesini ve değerlendirilmesini sağlar. Proses kuvvetleri, tork ve güç tahminlerine ek olarak, kritik kavrama koşulları da tespit edilebilir ve iş parçası kalitesi tahmin edilebilir. Diğer şeylerin yanı sıra bu, geliştirme sürelerini kısaltma ve maliyetten tasarruf etme potansiyeli sunuyor. Üretim sürecindeki masrafları en aza indirmenin bir başka yolu da istikrarlı bir üretim süreci sağlamak ve makinenin aksama süresini önlemektir. ai-omatic şirketi bu amaçla, geleneksel bakım yaklaşımlarına alternatif sağlamak üzere olasılıksal modelleri kullanan bir yazılım geliştirmiştir. Bu amaçla makinelerin durumu gerçek zamanlı olarak tespit ediliyor ve çeşitli entegre edilebilir veri kaynaklarına dayanarak makine sistemlerinin bakım gereksinimlerine ilişkin tahminlerde bulunuluyor.


Taşlama makinesinin ve çevre birimlerinin bütünsel bir görünümü, verimli süreç kontrolü sağlar

Yetenekli bir taşlama makinesi, yüksek kaliteli iş parçalarının üretiminde tek belirleyici faktör değildir. Verimli ve kaynak açısından optimize edilmiş bir taşlama işleminin tasarımı, taşlama makinesinin çevre birimleriyle birlikte bütünsel bir görünümünü gerektirir. Örneğin yağlayıcı tedariği söz konusu olduğunda, yağlayıcının kendisi, ilgili tedarik stratejileri ve taşlama işleminden sonra yağlayıcıların filtrelenmesi ve yeniden işlenmesi arasında bir ayrım yapılabilir. Çok sayıda firma bu alanlardaki ürünlerini GrindingHub'da sergiledi. Bunlar arasında Stuttgart'tan Oelheld GmbH, Hagen'den Carl Bechem GmbH, İsviçre şirketi Blaser Swisslube AG ve Bad Saulgau'dan Knoll Maschinenbau GmbH yer alıyor.

Mil, tüm takım tezgahlarının ve taşlama makinelerinin önemli bir bileşenidir. Örneğin Nürnberg'den GMN, iç ve dış silindirik taşlama işlemleri için yeni UH iş mili serisini tanıttı. Tüm sürümlerdeki temel performans özelliklerinin önemli optimizasyonlarıyla karakterize edilir. GMN ilk kez maksimum 32 kW güce ve 120.000 rpm'ye varan hızlara sahip bir seri iş milinde senkron motorlar kullanıyor. Daha yüksek tork nedeniyle senkron motorlar, çoğu uygulamada asenkron motorlara kıyasla üçte bir oranında daha az kurulu güç kullanır. Bu, mevcut güç aralığının daha iyi kullanılmasına ve daha fazla verimliliğe yol açar. Artan güç yoğunluğu, azaltılmış güç tüketimiyle birleştiğinde iş mili tasarımında da çeşitli avantajlar sağlar. Daha büyük aks delikleri, bilyalı rulmanlar ve şaft çapları, daha kısa şaftlarla birlikte daha düzgün çalışma sağlar. Ek olarak, geliştirilmiş dinamik sağlamlık ve yük kapasitesinden kaynaklanan potansiyel, daha büyük takım arayüzleri veya daha yüksek maksimum hızlar aracılığıyla kullanılabilir. Rotor daha az ısındıkça, şaftın termal yer değiştirmesi daha az olur ve daha az soğutma gerekir. Bu, iş milinin ihtiyaç duyduğu hava ve yağ miktarını azaltır.

Yeni iş mili serisine ek olarak GMN, iş miline yağlayıcı sağlamak için yeni Prelub GPi Plus yağlama ünitesini de tanıttı. İş milinin kendisi gibi, "İş Milleri için Entegre Veri Değerlendirme ve Toplama" veya kısaca IDEA-4S IloT teknolojisine sahiptir. İşlem sırasında iş mili, yatak ve soğutma sıvısı sıcaklığı, hız gibi verilerin yanı sıra titreşimlere ve isteğe bağlı olarak herhangi bir yanlış hizalamaya ilişkin verileri de sağlar. Makine kontrol ünitesi, dijital tip plakasını kullanarak iş milini tanımlar, yağlamayla ilgili verileri okur ve bunları yağlama ünitesine iletir. Bu, iş milinin yağlanmasının önceden ayarlanmış yağlama parametrelerine göre gerektiği gibi otomatikleştirilmesine ve kontrol edilmesine olanak tanır. Bu, yağlama döngüsünün kesintiye uğramasına olanak tanır ve bu da iş milinin durması durumunda yağlayıcıdan tasarruf sağlar. Ayrıca mevcut bilgiler, havalandırmayı düzenlemek ve yağ beslemesini otomatik olarak izlemek için kullanılır.

Temel IloT teknolojisi, GMN tarafından geliştirilen gömülü bir sistemdir. İş milindeki sensör sistemi, IO-Link aracılığıyla makine kontrol sistemine ve üretim ağlarına sürekli olarak çift yönlü olarak gerçek zamanlı olarak gönderilen en önemli proses parametrelerini sürekli olarak belirler. Bu, dağıtımın kalıcı optimizasyonuna ve istenmeyen gelişmelere hızlı tepki verilmesine olanak tanır. Ayrıca tüm süreçlerin kapsamlı optimizasyonuna olanak tanır, bu da bileşenlerin verimliliğini artırır ve kaynak tüketimini en aza indirir.

UH iş mili serisine ve yeni nesil Prelub GPi Plus yağlama cihazlarına ek olarak GMN, GrindingHub'da SpiOnline çevrimiçi hesaplama aracını da tanıttı. Bu, fiili işlemeden önce ilgili taşlama işlemi için optimum takım-mil kombinasyonunun seçilmesini mümkün kılar. Yalnızca mevcut bir iş mili için en uygun takımı aramak mümkün olmakla kalmaz, aynı zamanda özel takım gerektiren uygulamalar için doğru iş mili de belirlenebilir. Örneğin optimum bir takımın seçilmesi, belirli bir hız aralığının elde edilmesini ve optimum işleme sonuçlarının elde edilmesini sağlar.


Katmanlı üretim süreçleri aşındırıcılar için yeni tasarım olanaklarının önünü açıyor

Makine konseptlerinin yanı sıra entegre mil ve besleme sistemlerine ek olarak taşlama taşı, taşlama proseslerinde temel unsurdur. İş parçasıyla doğrudan temas halindedir ve işleme sonucu ve proses verimliliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle taşlama taşları ve bunların taşlama prosesine hazırlanması alanındaki gelişmeler sürekli olarak ilerlemektedir.

Aşındırıcıların katmanlı üretimi şu anda sıcak bir konudur. Temel takım gövdesi, taşlama çarkı veya her ikisi de katmanlı imalat prosesleri kullanılarak üretilebilir. Geleneksel üretim süreçleriyle karşılaştırıldığında, eklemeli üretim süreçleri, üretilen bileşenler açısından önemli ölçüde daha fazla tasarım özgürlüğü sağlar. Soğutma yağlayıcısının takım aracılığıyla hareket noktasına yakın bir yerde sağlanmasının mümkün olduğu, geometrik olarak tanımlanmış bir kesme kenarına sahip üretim süreçlerinin aksine, bu genellikle taşlama süreçlerinde büyük zorluklarla ilişkilendirilir. Burada, eklemeli üretim prosesleri, dahili soğutucu yağlama maddesi beslemeli taşlama taşı sistemlerini tasarlama olanağı sunar.

GrindingHub'da 3M, iç silindirik taşlama işlemleri için tip 1PVP yapılı seramik CBN taşlama taşlarını tanıttı. İnce katmanların uyarlanabilir oluşumu, 3D baskılı yapılar oluşturur. Bunlar, mekanik işleme sınırlarının dikkate alınması gerekmediğinden, geleneksel olarak üretilen aletlerle karşılaştırıldığında daha fazla tasarım özgürlüğü sağlar. Neredeyse her türlü üç boyutlu şekil ve yapı, yuva ve soğutucu yağlayıcı delikleri bu şekilde üretilebilir. Ayrıca, eklemeli olarak üretilen takımlar homojen tanecik ve gözenek dağılımına sahiptir. Tasarım açısından serbestlik dereceleri ve ilgili uygulama için ilgili spesifik tasarımın yanı sıra katmanlı olarak üretilen taşlama takımlarının malzeme özellikleri, geleneksel taşlama takımlarına kıyasla daha yüksek verimlilik ve gelişmiş performans potansiyeli elde edilebileceği anlamına gelir.

Affalterbach'tan Riegger Diamantwerkzeuge GmbH, katmanlı olarak üretilmiş taşlama taşı kaplamalarının üretimindeki güncel gelişmelerin bir başka örneğini sundu. Alman Federal Ekonomik İşler ve İklim Eylemi Bakanlığı'nın KOBİ'lere yönelik Merkezi Yenilik Programı (ZIM) tarafından finanse edilen bir projenin parçası olarak, CBN için aşındırıcı kaplamaların ve dijital ışık işleme kullanılarak sentetik reçineden yapılmış elmas tekerleklerin üretimi için yaklaşımlar geliştirilmektedir ( DLP). Bu işleme dayanarak, boyutları yalnızca 3D yazıcının yetenekleriyle sınırlı olan bireysel taşlama taşı profilleri oluşturulabilir. Buradaki faydalar, işlenmiş parçalara, manuel montaja veya taşlama çarkı kalıbının doldurulmasına gerek olmamasıdır. Bu, maliyet tasarrufu potansiyelinin önünü açar. Mevcut zorluklar arasında homojen, yüksek konsantrasyonlu aşındırıcı kaplamaların üretimi ve bağı optimize etmek için katkı maddelerinin eklenmesi yer almaktadır.

Taşlama taşı üretimine yönelik yeni konseptlerin yanı sıra taşlama taşının hazırlanması da önemli bir faktördür. Taşlama taşının hazırlanması, taşlama taşının son konturunu verirken, aşındırıcı taneciklerin bağdan kırılması yeni aşındırıcı parçacıkları açığa çıkarır ve dolayısıyla taşlama taşı topografyasının temelini oluşturur. GrindingHub'da, Löffingen'den Cleveland ve Avusturya'dan GWD Industrial gibi çok sayıda üretici, örneğin SiC veya elmas işleme takımlarının kullanılması gibi taşlama taşlarının bileme konusunda geleneksel yaklaşımlarını sundu. Taşlama takımlarının bilemesine yönelik bu işlemler, harici veya dahili olarak gerçekleştirilebilir ve birçok durumda, bağın sıfırlanması ve taşlama çarkının kesme performansının arttırılması için aşağı yönde bir bileme işlemi gerektirir.

Taşlama taşının hazırlanmasına yönelik diğer bir yaklaşım kıvılcım aşındırma işlemlerine dayanmaktadır. İletken bağ bileşenine sahip aşındırıcı kaplamalar durumunda bağ, iletken olmayan aşındırıcı parçacıkları etkilemeden arkta çıkarılır. Bu şekilde taşlama taşlarının profil geometrisi ve yüzey topoğrafyası temassız ve dolayısıyla kuvvetsiz olarak oluşturulur. Diğerlerinin yanı sıra, bu prosesin faydaları arasında, geleneksel işleme prosesleriyle üretilemeyen geometrilerin üretilebilmesinin yanı sıra önemli ölçüde artan tanecik çıkıntısı oluşturulması da yer alır. Bu, daha yüksek talaş kaldırma oranlarına ve daha uzun taşlama taşı servis ömrünün elde edilmesine olanak tanıyan, daha kesim dostu bir topografya ile sonuçlanır. GrindingHub'da hem Japon üretici Mitsubishi Electric hem de Laichingen'den Häberle şirketi, iletken bağ sistemli taşlama taşlarının hazırlanmasına yönelik tel kesme makinelerini sergiledi. Häberle burada, taşlama taşlarının döner erozyonunu sağlamak için Japon Fanuc firmasının Robocut C400iC tel erozyon makinesini temel alan bir eksen uzatması gerçekleştiriyor. Häberle, Häberle Robocut Plus-Big-R ürün adı altında taşlama taşlarının otomatik olarak işlenmesi için bir çözüm sundu. Fanuc M20 robotlu büyük bir robot hücresiyle birlikte yeni iş parçaları depolanır ve Häberle Robocut 400 ROT 6 eksenli robot otomatik olarak yüklenir ve boşaltılır. Hücre, bir kurulum istasyonu kullanılarak üretime paralel olarak yeni iş parçalarıyla yüklenebilir.


Otomasyon üretkenliği artırır ve vasıflı işçi eksikliğine çözüm sağlar

Ek olarak, çok çeşitli üreticiler, çok çeşitli süreçler için çok sayıda başka otomasyon teknikleri/yaklaşımları sundu. Häberle ayrıca GrindingHub'da ham parçaların toplu malzeme olarak beslenmesine yönelik bir yaklaşım da sundu. Bunlar bir taşıma bandı aracılığıyla bir robotun çalışma alanına ayrıştırılmamış olarak beslenir. Bileşenlerin yönelimini kaydetmek, bu bilgiyi değerlendirmek ve robota aktarmak için kamera tabanlı sistemler kullanılıyor. Robot, konum bilgisine bağlı olarak bileşenleri konveyör bandından alır ve bunları sıkıştırma cihazına yerleştirir. Konveyör bant, bileşenlerin konveyör bant üzerindeki konumunu değiştirmek ve robotun tüm bileşenleri kavramasını sağlamak için jogging hareketleri gerçekleştirir. Bu, uygun bir bileşen oryantasyonunu üretmek için ilave mekanik işlem adımlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

Bern'den (İsviçre) United Grinding Group'un standında, Tübingen'den Walter Maschinenbau GmbH'nin silindirik hassas takımlar için otomasyon çözümü olan "ATP – Otomatik Takım Üretimi" sunuldu. Makinelerin otomatik olarak yüklenmesi ve boşaltılması için önden erişilebilen en az bir robot hücresinden ve takım paletlerinin veya bireysel parçaların işleme ve depolama istasyonları arasında taşınması için en az bir otonom, mobil robottan oluşur. Sistem mevcut sistem yerleşimlerine entegre edilebilir ve Walter'ın tüm taşlama, ölçme ve aşındırma makinelerine uygundur. Ayrıca diğer üreticilerin makinelerine arayüz görevi de görebilir. Taşıma robotu, paleti veya tek parçayı ilgili makinenin aktarma istasyonundan alır ve ilgili varış noktasına taşır. Bu amaçla daha yüksek düzeyde veri ve süreç kontrolü için bir kontrol sisteminin yanı sıra standartlaştırılmış bir iletişim modeli kullanılır.

Bu tür otomasyon çözümleri, üretkenliği artırırken vasıflı işçi eksikliğini gidermeye yönelik bir yaklaşımdır. Süreçlerin otomatikleştirilmesi, özellikle işleme makinesinde iş parçasının taşınması, makinelerin yüklenmesi/boşaltılması ve donatılması alanlarında, mevcut iş gücüne daha az bağımlı olarak üretim süreçlerini sürdürme ve ölçeklendirme potansiyeli sunar.


Kenar ve yüzey modifikasyonu sayesinde yüksek performanslı kesici takımlar

Kenar ve yüzey modifikasyonu, geometrik olarak tanımlanmış kesme kenarlarına sahip takımların üretiminde önemli bir adımı temsil eder. Bu tür değişikliklerin birçok nedeni vardır, ancak bunlar esas olarak kesici takımların kullanım sırasındaki davranışlarını iyileştirmeyi ve kullanım ömrünü uzatmayı amaçlamaktadır. Kesici kenarların hazırlanmasına yönelik işlemler ile fonksiyonel yüzeylerin yüzey modifikasyonuna yönelik işlemler arasında bir ayrım yapılır. Fonksiyonel yüzey modifikasyonu genellikle kaplama işlemi için kaplamanın yapışmasını iyileştirmek amacıyla taşlama işleminden sonra veya kaplama sonrası işlemin bir parçası olarak kaplama işleminden sonra gerçekleştirilir. Damlacıklar gibi yüzey kusurlarını azaltmak ve böylece yüzey kalitesini artırmak için kaplama sonrası işlem gerçekleştirilir. Kesme yüzeylerinin yüzey kalitesi, talaş kaldırmayı ve dolayısıyla özellikle delme veya derin delme işlemlerinde işlem güvenilirliğini ve takım ömrünü etkileyebilir. Kesici kenarlar genellikle yuvarlatılarak hazırlanır. Bu, keskin kenarlar alanındaki olası kusurların azaltılmasına ve kenar stabilitesinin arttırılmasına hizmet eder. Sonuç, takımların aşınma davranışında olumlu bir etki ve kullanım ömürlerinde bir artıştır.

Yüzey işleme ve kesme kenarı hazırlamaya yönelik bir yaklaşım, tambur bitirme işlemlerinin kullanılmasıdır. Akış sonlandırma teknolojisi yeni bir süreçtir. Dönen iş parçaları, aşındırıcı veya cilalama maddesiyle dolu dönen bir kaba indirilir. Bu işlemler, küçük geometrilerin bile tamamen işlenebilmesi avantajını sunar. Bu teknolojiyi temel alan Avustralyalı üretici Anca, GrindingHub'da yeni seri sonlandırma EPX-SF'sini tanıttı. Bu, otomatik hücrelere entegre edilebilen, son teknoloji hazırlama ve yüzey modifikasyonuna yönelik bir makinedir. Üç mili ve on bir ekseni vardır. Kenar pürüzlülüğünü 100 nm'nin altına düşürebilir ve kenar yarıçapını kontrol edilebilir bir K faktörüyle birkaç mikrometreye ayarlayabilir. Tam otomatik yükleme sistemiyle birlikte otomasyon, günde 1.800'e kadar takımın hazırlanmasına ve değiştirilmesine olanak sağlar. Makine ayrıca bir takım temizleme istasyonu ve proses izleme sistemleriyle donatılmıştır. Bunun amacı, medya düzeyini sürekli olarak ayarlayarak tutarlı araç kalitesi sağlamaktır.

Bu yeni işleme ek olarak, kesici kenarların yuvarlatılması için fırçalama gibi geleneksel yöntemler de gösterildi. İsviçreli şirket Dynamic Finishing, taşlama makinesine entegre edilebilecek tanımlanmış kesme kenarı şekilleri ve yüzeylerinin endüstriyel üretimine yönelik bir çözüm sergiliyor. Fırçalama işlemi taşlama makinasında gerçekleştirilir.

Ofterdingen'den GDS farklı bir yaklaşım benimsiyor. Burada saplı takımların ve değiştirilebilir kesici uçların hedeflenen kesici kenar yuvarlaması için robot kontrollü bir fırçalama işlemi sunulmaktadır. Bu Magicedge adında bir robot hücresi. Temel anlamda, aleti hedefli bir şekilde fırçalamak için bir robot kullanılır. Robot kinematiği kesme kenarı yuvarlamanın şeklini, boyutunu ve gidişatını etkiler. Fırçalama işlemleri, namlu finisajından farklı olarak kesici kenarların ve kesici kenarlara yakın alanların, uzak alanları etkilemeden hazırlanmasına olanak sağlar. Robot hücresinde al ve yerleştir, cam küreciği püskürtme, kalite güvencesi ve cilalama gibi müşteriye özel gereksinimler de uygulanabilir.

Benzer bir süreç Nürtingen'den Nagel tarafından Avusturya'dan Bruker Alicona ile işbirliği içinde NaPrep adı altında sunuldu. Burada robotik olarak bir alet de hazırlanıyor. Bireysel kenarlar, kaplamalı işleme fırçaları kullanılarak seçici olarak hazırlanır. Bunu isteğe bağlı bir cilalama işlemi takip eder. Otomatik süreç, tutucu istasyonu sayesinde takım türleri açısından esneklik sağlar. Ayrıca sistemin insansız çalışması da sağlanıyor. Bir ölçüm sisteminin entegre edilmesi, takımların proses içi ölçümlerinin gerçekleştirilmesine olanak tanır ve bu da kendi kendini düzenleyen proses parametresi ayarlamasına (kapalı bir döngü) olanak tanır. Burada kesici kenarın şeklini ölçmek için Bruker Alicona'nın EdgeMaster'ı kullanılıyor. Bu, odak değişimini temel alan ve ilgili değerlendirme yazılımıyla birlikte kesici kenarların ve şekillerinin hem algılanmasını hem de ölçülmesini sağlayan bir optik ölçüm cihazıdır.


Uygun ölçüm sistemlerini kullanarak hedeflenen proses ve bileşen kontrolü

İmalat süreçlerinin işleme sonuçlarını kaydetmek ve değerlendirmek için süreç içi ve süreç sonrası ölçümler gereklidir. Proses kuvvetlerinin veya proses davranışının kaydedilmesine yönelik ölçüm teknolojisine ek olarak, ölçüm sistemleri özellikle boyutların, konumun ve şeklin belirlenmesi ve ayrıca yüzey özelliklerinin analiz edilmesi için kullanılır.
Bruker Alicona, son teknoloji hazırlık konseptine ek olarak, GrindingHub'da yeni FocusX optik ölçüm cihazını tanıttı. Optik ölçüm cihazlarının sunduğu temassız ölçüm, dokunsal ölçüm cihazlarına göre en önemli avantajlardan biridir çünkü aynı zamanda hassas bileşenlerin analizi için de uygundur. Örneğin, tıbbi teknolojide kullanılan bileşenlerin yüzeyinin değişmesine ilişkin herhangi bir risk, ölçüm işlemiyle ortadan kaldırılmalıdır. FocusX, ilk olarak µCMM optik ölçüm cihazıyla tanıtılan Gelişmiş Odak Varyasyonunu kullanır. Bu sadece önceki Focus Variation teknolojisinden daha hızlı olmakla kalmıyor, aynı zamanda pürüzsüz yüzeyler için de özellikle uygun. Ancak karmaşık şekiller, küçük yarıçaplar, dar açılar ve çap-derinlik oranı 1:3 ile 1:10 arasında olan deliklere kadar dik kenarlar da tespit edilebilir. Dönen ve eğilen eksenler, bileşenlerin farklı açılardan ölçülmesine ve uygun yazılım entegrasyonu kullanılarak 3 boyutlu bir görüntü halinde birleştirilmesine olanak tanır. ISO uyumlu pürüzlülük ölçümleri de gerçekleştirilebilir.

Harici ölçüm sistemleri, dahili makine ölçüm sistemlerine göre çeşitli avantajlar sunar. Örneğin ana zamana paralel kullanım veya kontrollü ölçüm koşulları daha kolay uygulanabilmektedir. Ancak çoğu durumda işleme makinesinde ölçüm de etkili bir yaklaşım olabilir. Bunun bir örneği Walter'ın taşlama ve aşındırma makinelerine entegre ettiği Lazer Kontur Kontrolüdür. Bu, silindirik takımlardaki çeşitli takım parametrelerinin temassız olarak ölçülmesine ve gerekirse takım çapının ve takım profilinin otomatik olarak düzeltilmesinin proseste uygulanmasına olanak tanır.


Özel sergi alanları araştırma ve bilim, start-up'lar ve endüstri arasında ağ kurulmasını sağlar

Üretim teknolojisi alanındaki çeşitli araştırma enstitüleri, GrindingSolutionPark'ta mevcut araştırma projelerinin sonuçlarını sundu. Aachen'deki İmalat Teknolojileri Enstitüsü'nün (MIT) iki projesi bunun güzel örnekleridir. "Çok kristalli elmasın (PCD) suyla karıştırılmış soğutucu yağlayıcıyla taşlanması sırasında tribolojik koşulların analizi" konulu bir araştırma projesinin parçası olarak, daha sonra matematiksel sürtünmeyi geliştirmek için kullanılan parametreleri belirlemek için çok çeşitli uygulama testleri kullanılır. tek taneli ve çok taneli temas yasaları ve termo-mekanik yük kolektifinin sayısal simülasyonu. Bir sonraki adımda, PCD'nin suyla karıştırılmış bir soğutucu yağlayıcıyla öğütülmesine yönelik açıklayıcı bir model bundan türetilir. İkinci proje ise "100Cr6'nın dış çevresel çapraz taşlanması sırasında termo-mekanik-kimyasal gerilimlerin araştırılması" konusuna odaklanıyor. Bu malzeme, elektromobiliteye doğru kayma nedeniyle giderek daha sıkı gereksinimlere tabi olan makaralı rulmanlarda sıklıkla kullanılmaktadır. Bugüne kadar yapılan testlere göre, taşlama prosesinin hedeflenen proses kontrolü, yatak yüzeyleri üzerinde bir başlangıç sınır tabakasının oluşumunu desteklemelidir. Amaç, aşınma korumasını arttırmak ve katkı maddesi kaynaklı bir aşınma koruma katmanı oluşturmak için daha önce gerekli olan alıştırma miktarını azaltmaktır. Hannover'deki Üretim Mühendisliği ve Takım Tezgahları Enstitüsü (IFW), "Taşlama takımlarının üretiminde analiz yöntemleri"ni sundu. Burada örneğin bağlanma, tane ve gözenek karakterizasyonu alanında bükme testleri, sertlik ölçümleri, faz analizleri, yoğunluk ölçümleri, yüzey topoğrafyası görüntüleri, tek tanecik çizme ve kesme testlerinin yanı sıra taramalı elektron mikroskobik incelemeler yapılmaktadır. Berlin'deki IWF'nin "Dişli taşlama prosesinde artık gerilim durumunun yerinde değerlendirilmesi: Yapay Zeka Yaklaşımı" projesi, Endüstri 4.0 yöntemlerine dayalı bileşenlerdeki artık gerilimlerin değerlendirilmesine yönelik bir yaklaşımı tanımlamaktadır. Bu amaçla, proses içi ölçüm teknolojisi ile taşlama işlemleri gerçekleştirilmekte ve ardından artık gerilim ölçümleri yapılmaktadır. Toplanan veriler bir yapay zeka ağı için giriş değişkenleri olarak hizmet eder. Bu şekilde, yeni artık gerilim ölçümleri yapmaya gerek kalmadan sonraki taşlama proseslerinde artık gerilim durumu hakkında tahminlerde bulunmak mümkün olmalıdır. Dortmund'daki İşleme Teknolojisi Enstitüsü (ISF), "ekleme-çıkarma proses zincirinde taşlama teknolojisindeki güncel gelişmeleri" sundu. Eklemeli olarak basılan bileşenlerin taşlama, mikro bitirme ve ıslak püskürtme yoluyla sıklıkla gerekli olan sonradan işlenmesinin olanakları tartışılırken, burada eklemeli olarak basılan bileşenlerin sonradan işlenmesi için ilgili süreçlerin hedeflenen süreç kontrolüne yönelik yaklaşımlar geliştirilmektedir.

Genç şirketler Startup Hub'da uzmanlıklarını ve hizmetlerini sergiledi. Potsdam'dan Weber Technologies, hassas karbür takımlar için elmas kaplamaları sundu. WT-DIA elmas kaplamalar, CFK, GFK, CFK/Al sandviç malzemesi, seramik, grafit ve Al alaşımlı malzemeler gibi çeşitli malzemelerin işlenmesinde kullanılır ve takımların performansını potansiyel olarak artırır. Kaplama, sıcak tel CVD işlemi kullanılarak gerçekleştirilir. Proses gazları vakum altında kaplama odasına verilir ve yüksek sıcaklıkta ayrıştırılır. Açığa çıkan karbon atomları substrat yüzeyinde birikerek kaplama işlemi sırasında kristalimsi bir elmas tabakasının oluşmasını sağlar. Katman, mikrokristalin ve nanokristalin aralığında oluşturulabileceği gibi, 3 ila 20 µm kalınlığında kademeli bir yapıya sahip olabilir.

Mevcut zorlukları yeniliklerle karşılamak

GrindingHub 2024 özellikle üretim süreçlerinin otomasyonu ve dijitalleştirilmesine odaklandı. Sonuçta bunlar, mevcut vasıflı işçi eksikliğinin giderilmesine yardımcı olurken aynı zamanda üretkenliği de artırabilir. Çeşitli bileşenlerin, bunların çevre birimlerinin ve kullanılan taşlama takımlarının verimliliğini artırmaya yönelik çok sayıda ayrıntılı iyileştirme, vasıflı işçi eksikliği, maliyet baskısı ve sürdürülebilir süreçler ve ürünler yaratma arzusuyla ilişkili sorunları gidermenin bir yolu olarak gösterildi. Bunun örnekleri arasında eklemeli olarak basılmış taşlama takımları ve iş mili teknolojisindeki verimlilik iyileştirmeleri yer almaktadır.

Taşlama teknolojisi süreçleri, daha çevre dostu ulaşım modlarına geçiş ve sonuçta emisyonsuz mobiliteye ulaşma hedefi bağlamında son derece önemlidir. Yeni tahrik konseptlerinin yanı sıra düşük emisyonlu fren sistemleri ve bunların üretimine de odaklanılacak. Sert kaplamalı fren rotorlarının taşlanması, taşlama makineleri, taşlama takımları ve proses kontrolü açısından kapsamlı yenilikler gerektiren, büyüyen bir sektördür.