Fresing av stål innenfor ISO P-materialklassifikasjonen har absolutt sine utfordringer. Innviklede verktøybaner og temperatursvingninger kombinert med harde eller "klebrige" materialer - produksjonsingeniørene har kjempet en lang kamp for å optimere stålfresingsoperasjoner. I de siste årene har PVD-kvaliteter (PVD = fysisk dampavsetning) blitt et populært valg, men selv disse kan være utsatt for sprekkdannelse og/eller kantlinjeavskalling (avhengig av bruksområde). Derfor har Sandvik Coromant satt i gang med en fornyelse av PVD-kvalitetsteknologien fra grunnen av. Resultatet er GC1130, en spesialdesignet kvalitet for stålfresing, den første som er fremstilt ved hjelp av Zertivo, en ny produksjonsmetode som gir fordeler som lengre verktøylevetid og bedre sikkerhet.

CoroMill 390 med skjærstørrelse 11

Skjærkvalitet avgjørende for prosessikkerhet

Utfordringene ved å frese i ISO P-materialer er godt dokumentert. For det første kan komplekse verktøybaner eller vanskelig maskineringsbare materialer forårsake kantlinjeavskalling, noe som igjen gir dårlig overflatefinish og verktøyhavari. Dessuten kan fresing av noen av de mer «klebrige» materialene i ISO P-klassifikasjonen føre til avflaking av belegget på freseskjæret, noe som igjen forårsaker brudd i kantlinjen. Videre kan temperatursvingninger under maskineringen, særlig under våte forhold, føre til sprekkdannelse, en uønsket virkning som har en tendens til å medføre uforutsigbar verktøylevetid og plutselige brudd. Med andre ord er riktig skjærkvalitet helt avgjørende for prosessikkerhet, produktivitet og lønnsomhet.

Takket være iboende egenskaper som resttrykkspenning og høy varmhardhet er PVD-kvaliteter et godt valg til fresejobber som krever hardhet eller skarpe egger for bedre å takle klebrige materialer.

CoroMill 390 med skjærstørrelse 07

Forbedret ISO P-fresing

GC1130, den første PVD-kvaliteten som er fremstilt med Zertivo-teknologi, er optimert for stålfresing under alle forhold, melder Sandvik Coromant. Under utviklingen av denne avanserte, nye kvaliteten lå hovedsatsingen på å løse problemene med avskalling, skjæravflaking og varmesprekker. Man arbeidet både med substrat og belegg for å oppnå lengre verktøylevetid og sikker maskinering, også under ustabile og krevende forhold.

Noe av hemmeligheten bak den, i følge produsenten, suverene ytelsen til GC1130 er det finkornede substratet med høyt krominnhold (Cr). De iboende egenskapene for kromtilsetninger i hardmetall bidrar til å hindre kantlinjeavskalling og sprekker som skyldes vanskelige maskineringsmiljø, slik som temperatur- og/eller belastningsvariasjoner, og selvsagt vibrasjoner.

For å forsterke de potensielle hovedfordelene ved å bruke PVD-kvaliteter har Sandvik Coromant funnet opp en ny produksjonsteknologi som kalles Zertivo, som tar hensyn til hele skjæret, ikke bare belegget.

CoroMill 490 applikasjon

PVD-prosesstyringen et skritt videre

Fremstillingen av et PVD-belegg av toppkvalitet omfatter mange komplekse prosesseringstrinn, de viktigste er pumping, oppvarming, etsning, belegning og avkjøling. I tillegg til sammensetningen av belegget er prosessparametere som temperatur, gasstrøm og trykk avgjørende for ytelsen til det ferdige verktøyet. Endelig virker variasjoner i produksjonsprosessene direkte inn på kvaliteten og til syvende og sist på verktøyets ytelse på maskinen. Den innovative og unike produksjonsteknologien Zertivo er utformet for å bringe PVD-prosesstyringen et skritt videre, og resultatet er bedre adhesjon mellom substrat og belegg, kombinert med optimert skjæreggstabilitet. Grunnideen bak Zertivo å sørge for at hver eneste kvalitet produseres under riktige forhold, for derved oppnås et produkt med enda høyere kvalitet for sikker maskinering.

GC1130 i arbeid

Nøyaktig kontrollerte prosessbetingelser

Under utviklingen av Zertivo hadde Sandvik Coromant som målsetting å skape en plattform som gjorde det mulig å levere den perfekte balansen mellom ulike egenskaper for å oppfylle kravene i markedet. Her kom teamet frem til at det å utvikle en ny kvalitet handler om å optimere samspillet mellom flere egenskaper, og det var på dette punktet selskapet lyktes glimrende med Zertivo, melder produsenten.

Forskningsteamet ved Sandvik Coromant har oppdaget kunsten å skape ideelle PVD-kvaliteter, der omhyggelig sammensatte ingredienser både til belegg og substrat smeltes sammen med nøyaktig kontrollerte prosessbetingelser for å bringe til veie skjær med uslåelig kantlinjesikkerhet, i følge produsenten.

Forbedret produktivitet

I følge Sandvik Coromant er motstandsdyktigheten til GC1130 mot avskalling, blitt svært mye bedre takket være vekten som er lagt på sikkerhet og ekstra stor grad av forutsigbarhet i produksjonsprosessen. Den rene, intakte kanten på GC1130 bidrar til høy avsponingshastighet og toppytelse både ved våt og tørr maskinering. I tillegg egner denne kvaliteten seg både til grov og fin maskinering. GC1130 egner seg til fresemaskiner beregnet på hjørnefresing og introduseres derfor først på CoroMill390 med skjær i størrelsene 07 og 11, men etter planen kommer det flere utvidelser om ikke lenge. Faktisk vil GC1130 snart være tilgjengelig for de fleste CoroMill-konsepter. CoroMill 390 er et allsidig konsept for maskinering av en rekke komponentegenskaper og -materialer. Sortimentet omfatter mange forskjellige typer verktøy og et bredt spekter av hjørneradier.

Flere kundetester demonstrerer allerede nå den potensielle gevinsten i dette for klarsynte produksjonsingeniører med ansvaret for maskineringsverksteder, der investering og kontinuerlig forbedring er høyt prioritert i et marked med hard konkurranse.

I et kundeeksempel med sporfresing ble leverandørens produktivitet begrenset av fres og skjærkvalitet. Ved å skifte til CoroMill 390 med skjær størrelse 07 og GC1130-kvalitet oppnådde man 33 prosent høyere skjærehastighet, og 50 prosent forbedret bordmating. Denne økte produktiviteten førte til at fresetiden ble redusert fra 5,5 til 3,8 minutter og at verktøylevetiden ble merkbart forbedret.

Fremtiden til PVD

Produksjonsingeniører har som oppgave hele tiden å være på jakt etter løsninger som bidrar til å oppnå enda høyere ytelse for skjærkvalitetene. Da GC1130, det første vendeskjærverktøyet fra Sandvik Coromant som ble produsert ved hjelp av Zertivo-teknologien, kom på markedet signaliserte dette en mulighet for maskineringsverksteder å ta et stort skritt fremover mot større prosesskontroll, produktivitet og lønnsomhet. Resultatet er bedre konkurranseevne når det gjelder å skaffe nye kontrakter og på den måten kunne bygge opp en mer robust og lønnsom bedrift.

 

For mer informasjon besøk: www.sandvikcoromant.com

Les hele saken