Budoucnost oboru výroby nástrojů a forem na METAV 2022

Na veletrhu METAV budou k vidění inovace, kterým bude patřit budoucnost výroby nástrojů a forem – od nových typů konstrukce mikrofréz až po digitalizované upínače umožňující upínání nástrojů smršťováním. Zde je malá ochutnávka.

„Je čas se znovu probudit,“ říká profesor Wolfgang Boos, výkonný ředitel WBA Tooling Academy Aachen GmbH, Německo, na adresu výrobců nástrojů a forem. „Je pravda, že zásadní roli budou v budoucnu i v tomto oboru hrát digitalizované procesy, nicméně nástroje a formy se stále vyrábějí především z kovu, a ten je potřeba obrábět co nejefektivněji. A proto, i když je jistě nutné probádávat nové obory, jako je digitalizace, je jen správné, aby technologie zpracování kovů zůstaly tím hlavním, na co se výroba nástrojů a forem soustředí. Abychom zajistili, že tento obor jako celek zůstane konkurenceschopný,“ zdůrazňuje.

METAV 2022 je prvním velkým oborovým veletrhem, který se bude konat po více než dvou letech snad již bez jakýchkoliv omezení. Nový termín byl stanoven na 21. až 24. června. Velmi zajímavé inovace slibují představit společnosti Diebold, Horn a Zecha, které zastupují výrobce přesných nástrojů – druhou nejpočetnější skupinu vystavovatelů. Spektrum jejich nabídky sahá od speciálně navržených mikrofréz přes přístroje pro tepelné upínání nástrojů a digitalizované upínače pro upínání smršťováním až po HPC frézy s tepelnou bariérou.

Nové způsoby konstrukce fréz

Pravidelným vystavovatelem na METAVu v sekci nazvané Molding Area je Zecha Hartmetall-Werkzeugfabrikation z Königsbach-Stein z Pforzheimu v Německu. Letos zde představí přesné nástroje pro specifické aplikace a moderní materiály. Například mikrofrézy, které jsou díky nové konstrukci vhodné pro produktivnější a zároveň vysoce přesné obrábění široké škály materiálů a slitin s tvrdostí až 70 HRC. Řada mikrofréz Peacock zaručuje přesné tvarování obrobků s hodnotami do 0,005 mm na plochách a méně než 0,003 mm v případě radiálního obrábění.

Pro výrobu elektrod jsou určeny nové kulové a torusové stopkové frézy, které mají extrémně krátký dokončovací břit, přičemž nové torusové stopkové frézy mají rovněž dlouhý hrubovací břit. Tyto frézy z řady nástrojů Seagull jsou vhodné pro výrobu tenkostěnných a filigránových grafitových forem, poněvadž pracují s výrazně sníženým řezným tlakem. Díky tomu lze vyrobit i ty nejjemnější kontury a dosáhnout povrchů a rozměrové přesnosti, jaké vyžaduje výroba elektrod.

Smršťování s tepelnou ochranou a digitalizací

Smršťování, digitalizace a vyvažování budou v centru pozornosti na stánku společnosti Helmut Diebold Goldring-Werkzeugfabrik se sídlem v Jungingenu. Diebold, který se věnuje segmentu výroby nástrojů a forem, mikroobrábění a vysokorychlostnímu obrábění, vyvinul mikrosmršťovací jednotku určenou především pro maloprůměrové frézy a jejich držáky (velikosti kužele HSK 40, HSK 32, HSK 25 a HSK 20). Hlavní výhodou těchto chytrých smršťovacích zařízení je to, že se citlivá obložení nepřehřívají a smršťování probíhá bezpečně a hladce.

Smršťovací jednotka je koncipována tak, aby řídit tento proces zvládli i méně zkušení operátoři a ve výrobě nedocházelo k žádným chybám. Jednotka je postavena na patentované technologii, která využívá pyrometr zabudovaný v cívce. Pyrometr měří povrchovou teplotu upínačů během smršťování a jemně řídí nastavení citlivých držáků nástrojů. Uživatelé si mohou aktualizovat software na domovské stránce Diebold, aby chytré smršťování trvale odpovídalo nejnovějšímu stavu vývoje. Z procesu smršťování lze také sbírat data a zaprotokolovat je v rámci firemní sítě.

U univerzálního vyvažovacího stroje Diebold pro nástroje, brusné kotouče a další středně velké rotační komponenty hraje zásadní roli digitalizace. Nový software obsahuje know-how budované po mnoho let a podložené obrovským množstvím dat – Diebold vyvažuje ročně tisíce držáků nástrojů.

Nestejné úhly šroubovice zklidňují frézování

Továrna na karbidové nástroje společnosti Paul Horn se sídlem v Tübingenu v jihozápadním Německu klade velký důraz na zvyšování produktivity. Na veletrhu METAV 2022 představí novou monolitní karbidovou stopkovou frézu s novou geometrií, která je ideální pro HPC (High Performance Cutting) frézování vysokopevnostních ocelí při vysokých rychlostech úběru. Nejlépe se tyto frézy předvedou zejména při dynamickém hrubování, ale i při standardních hrubovacích cyklech.

Nové frézy od Paul Horn se liší od předchozího typu v mnoha parametrech. Frézy dostaly záměrně různé úhly šroubovice. Výsledkem je nepravidelná rozteč zubů, která zajišťuje hladký chod i při velmi rychlém frézování. Síla tohoto řešení se ukazuje také při dokončování. Díky extrémně hladkému chodu lze dosáhnout vysoké kvality povrchu, například při bočním frézování. Vylepšena byla také geometrie čela, aby se snížil řezný tlak během lineárního nebo spirálového náběhu. Inovací prošel také prostor pro vznik a odvod třísek.

Tepelný štít prodlužuje životnost nástroje

HPC frézování s vysokými rychlostmi úběru vysokopevnostní oceli je úspěšné pouze tehdy, pokud se zvolí správný materiál nástroje. Paul Horn pracuje s novými karbidovými substráty a s novými procesy povlakování. Frézy jsou například vyrobeny z materiálu s karbidovým stupněm ES3P a povlakem Hipims – High Power Pulsed Magnetron Sputtering –, které nanáší kovové vrstvy pomocí velmi krátkých pulzů plazmatu.

Jednou z výhod tohoto procesu je, že umožňuje konstrukci povlaků, které jsou velmi husté a kompaktní, ale také tvrdé a houževnaté. Povlaky mají velmi homogenní strukturu a stejnoměrnou tloušťku, dokonce i při složité geometrii nástrojů. Povlak má velmi vysokou přilnavost vrstvy, díky které je hrot nástroje vysoce stabilní. Nezanedbatelná je také vysoká teplotní odolnost povlaku. Slouží jako tepelný štít, který snižuje množství tepla přenášeného do materiálu a tím prodlužuje životnost nástroje.

(Zpracováno podle článku z ETMM online.)