Daha fazla hız, daha az atık ~ Yeni karbür kesici uçlar ile daha sürdürülebilir ve verimli çelik tornalama sağlar

OpenText tarafından yakın zamanda yapılan bir araÅŸtırmaya göre üreticilerin %92'si, kurumsal sosyal sorumluluÄŸun (CSR) pazardaki itibarları açısından önemli olduÄŸunu düÅŸünüyor. Çelik tornalamanın doÄŸası gereÄŸi atık üreten bir uygulama olmasına raÄŸmen üreticiler, COVID-19'un benzeri görülmemiÅŸ zorluklarına karşı bile, uygulama güvenliÄŸinden ödün vermeden sürdürülebilirliklerini geliÅŸtirebilir. TalaÅŸlı imalat sektöründe dünya lideri Sandvik Coromant'ın Ürün Müdürü Rolf Olofsson burada çelik tornalamaya farklı bir yaklaşım getiriyor.

BirleÅŸmiÅŸ Milletler (BM) tarafından belirlenen Sürdürülebilir Kalkınma için 17 Global Hedef'e göre üreticilerin, enerji kullanımını optimize etmenin daha ilerisine giderek çevresel etkilerini de en aza indirmeleri bekleniyor. CSR ÅŸirketler için önemli olsa da Sandvik Coromant, üreticilerin tasarım, planlama ve kesme aÅŸamalarını içeren ve standart iÅŸleme verimliliÄŸinin %50'nin altında olduÄŸu iÅŸleme proseslerinde malzemenin %10 ila %30'unu israf ettiÄŸini tahmin ediyor.

Peki üreticiler ne yapabilir? BM’nin hedefleri, artan nüfus, sınırlı kaynaklar ve doÄŸrusal ekonomi gibi faktörleri dikkate alan iki ana yol öneriyor. Ä°lki, bu zorlukların teknoloji ile çözümlenmesidir. Siber fiziksel sistemler, büyük veriler veya Nesnelerin Ä°nterneti (IoT) gibi Endüstri 4.0 kavramlarından atığı azaltmak isteyen üreticiler için ileriye giden bir yol olarak sıklıkla bahsedilir.

Ancak bu, çoÄŸu üreticinin henüz çelik tornalama operasyonlarında dijital özelliklere sahip modern tezgahları kullanmasına izin vermiyor.

ÇoÄŸu üretici, çelik tornalamayı daha verimli hale getirmek için kesici uç kalitesi seçiminin ne kadar önemli olduÄŸunun ve bunun genel performansı ve takım ömrünü nasıl etkilediÄŸinin farkındadır. Bununla birlikte birçoÄŸu, geliÅŸmiÅŸ kesici uçlar, takım tutucular ve benimsenmesi kolay dijital çözümlere kadar her ÅŸeyi içeren takımlama konseptinin tamamını dikkate almayarak bir fırsatı kaçırıyor. Bu faktörlerin her biri, enerji tüketimini ve atığı azaltarak çelik tornalamanın daha sürdürülebilir hale getirilmesine yardımcı olabilir.

DüÅŸük kesme hızları

Üreticiler, çelik tornalama operasyonlarında çok sayıda zorlukla karşılaşır. Bu zorluklar arasında tek bir kesici uç ile kenar başına daha fazla parça elde edilmesi, talaÅŸ kaldırma oranlarının artırılması, çevrim sürelerinin azaltılması, stok seviyelerinin optimize edilmesi ve tabi ki malzeme atığının en aza indirilmesi sayılabilir.

Peki ya tüm bu zorlukları aÅŸmanın genel olarak daha fazla sürdürülebilirliÄŸe yönelik bir yolu olsaydı? Enerji tüketimini azaltmanın bir yolu, kesme hızlarının düÅŸürülmesidir. Üreticiler, ilerleme hızını ve kesme derinliÄŸini orantılı olarak artırarak verimliliÄŸi koruyabilir. Bu, enerji tasarrufunun yanı sıra daha uzun takım ömrü saÄŸlar. Sandvik Coromant çelik tornalama proseslerinde, güvenilir ve öngörülebilir performansla birlikte takım ömründe saÄŸlanan ortalama % 25'lik bir artış sayesinde hem kesici uç ve hem de iÅŸ parçası malzeme kayıplarının en aza indirilebileceÄŸini düÅŸünüyor.

DoÄŸru kesici uç kalitesi seçimi, bunu baÅŸarmada çok yardımcı olur. Bu nedenle Sandvik Coromant, GC4415 ve GC4425 olarak tanımlanan bir çift yeni P-turning karbür kalitesini ürün yelpazesine ekliyor. GC4425 yüksek aşınma direnci, ısıl direnç ve tokluk saÄŸlarken GC4415 kalitesi daha yüksek performans ve ısıl direnç gerektiÄŸinde GC4425'i tamamlayacak ÅŸekilde tasarlanmıştır. Daha da önemlisi, her iki kalite de özellikle karmaşık ve iÅŸlenmesi zor olan Inconel ve alaşımsız paslanmaz çelik ISO-P kaliteleri gibi sert malzemelerle kullanılabilir. DoÄŸru kalite, seri ve/veya parti üretim proseslerinde daha fazla sayıda parçanın iÅŸlemesinde yardımcı olabilir.

GC4425 kalitesi, saÄŸlam bir kenar çizgisini koruma yeteneÄŸi sayesinde çok yüksek uygulama güvenliÄŸi saÄŸlar. Kesici uç kenar başına daha fazla parça saÄŸlayabildiÄŸinden aynı sayıda parçayı iÅŸlemek için daha az karbür tüketilir. Dahası, tutarlı ve öngörülebilir performansa sahip kesici uçlar, iÅŸ parçası hasarını önleyerek iÅŸ parçası malzemesi atığını en aza indirir. Her iki avantaj da üretilen hurda parça miktarını azaltır.

Ayrıca, GC4425 ve GC4415 ile kesici uç alt tabakası ve kaplaması, yüksek sıcaklıklara daha iyi dayanacak ÅŸekilde geliÅŸtirilmiÅŸtir. Bu, aşırı aşınmaya neden olan faktörleri azaltır ve sonuç olarak malzeme daha yüksek sıcaklıklarda kesici uç kenarını daha iyi koruma özelliÄŸine sahiptir.

Bununla birlikte üreticiler, kesici uçla birlikte kesme sıvısı kullanmayı da düÅŸünmelidir. Bir takımda hem üstten hem de alttan kesme sıvısı kullanılıyorsa üstten kesme sıvısının kapatılması bazı operasyonlarda yarar saÄŸlayabilir. Takım ile iÅŸ parçası malzemesi arasında talaÅŸ boÅŸaltma, soÄŸutma ve yaÄŸlama kesme sıvısının ana iÅŸlevleridir.

Kesme sıvısının doÄŸru biçimde uygulanması verimi en üst seviyeye çıkarır, iÅŸlem güvenliÄŸini artırır, takım performansını ve parça kalitesini iyileÅŸtirir. Ä°çten kesme sıvısı saÄŸlayan takım tutucuların kullanılması da kesici uç kullanım ömrünü uzatabilir.

Tabakaların soyulması

GC4425 ve GC4415'in her birinde ikinci nesil Inveio® tabakası bulunur, bu, iÅŸleme için geliÅŸtirilmiÅŸ dokulu kimyasal buhar biriktirme (CVD) tekniÄŸi ile üretilen alüminyum (Al2O3) kaplamadır. Inveio'nun mikroskobik düzeyde incelenmesi, malzeme yüzeyinin tek yönlü kristal oryantasyonu ile karakterize edildiÄŸini ortaya koymaktadır. Ayrıca ikinci nesil Inveio kaplamada kristal oryantasyonu önemli ölçüde iyileÅŸtirilmiÅŸtir. Öncekine göre daha fazla olarak alüminyum kaplamadaki her kristal aynı yönde dizilerek kesme bölgesine doÄŸru güçlü bir bariyer oluÅŸturur.

Inveio ile kesici ucun aşınma direnci artar ve takımın kullanım ömrü uzar. Takımların daha uzun ömürlü olması parça başı maliyetin düÅŸürülmesi açısından yararlıdır. DiÄŸer yandan malzemenin karbür alt tabakasının yüksek oranda geri dönüÅŸtürülmüÅŸ karbür malzeme içermesi onları en çevre dostu kalitelerden biri haline getirir.

Bu özelliklerin denenmesi için GC4425 kalitesi, Sandvik Coromant’ın müÅŸterileri tarafından piyasaya sürülmeden önce testlere tabi tutuldu. Bu müÅŸteriler arasında basınç silindirleri üretiminde hem rakip kesici ucu hem de GC4425 kesici ucu kullanan bir genel mühendislik ÅŸirketi bulunuyordu. Bir ISO-P kalitesi, 200 m/dak kesme hızında (vc), 0,4 mm/dev (fn) ilerleme hızında ve 4 mm derinlikte (ap) sürekli dış eksenel iÅŸleme ve yarı ince talaÅŸ iÅŸleme uygulamalarında denendi.

Üreticiler genellikle takım ömrünü, iÅŸlenmiÅŸ iÅŸ parçası sayısına (adet) göre ölçer. Rakibe ait kalite, plastik deformasyon nedeniyle aşınmadan önce 12 parçayı iÅŸlerken, Sandvik Coromant’ın kesici ucu 18 parça üretti ve bunu yaparken stabil ve öngörülebilir aşınma ile yüzde 50 daha uzun çalıştı.

Örnekte doÄŸru iÅŸleme elemanları bir araya getirildiÄŸinde elde edilebilecek kazanımlar ve Sandvik Coromant gibi güvenilir bir iÅŸ ortağının ilk tercih edilen takımlar ve kesme deÄŸerleri konusundaki önerilerinin, uygulama güvenliÄŸini saÄŸlamada ve doÄŸru takımları bulmak için harcanan zamanı kısaltmada nasıl yardımcı olabileceÄŸi gösterilmektedir.  Çevrimiçi takımların, üreticilerin gereksinimlerine göre en iyi tornalama kesici uçlarını ve kalitelerini deÄŸerlendirmesine yardımcı olmada popüler olduÄŸu da kanıtlanmıştır, örneÄŸin CoroPlus® Takım Kılavuzu.

Sandvik Coromant proses izlemeye yardımcı olmak için CoroPlus® Proses Kontrolüyazılımını geliÅŸtirdi. Bu yazılım, iÅŸleme prosesinizi gerçek zamanlı olarak izleyecek ve belirli sorunlar meydana geldiÄŸinde programlanan protokollere göre hareket edecektir - örneÄŸin, tezgahı durduracak veya aşınmış bir kesici takımı deÄŸiÅŸtirecektir.

Mükemmel bir dönüÅŸüm

Bu bizi, BM'nin daha sürdürülebilir takımlamaya yönelik ikinci önerisine götürüyor: atık ürünlerin ham malzeme olarak görüldüÄŸü ve kaynaktan bağımsız dönüÅŸtürülerek geri kazandırıldığı döngüsel ekonomiye geçiÅŸ. Döngüsel bir ekonominin üreticiler için hem çevre dostu hem de kârlı olabileceÄŸi giderek daha açık hale geliyor.

Bu, karbür takımların geri dönüÅŸümünü içeriyor - Sonuçta aşınmış takımlar çöp sahalarından ve hurda depolarından uzak tutulursa, bundan hepimiz kazançlı çıkarız. GC4415 ve GC4425'in her biri önemli miktarda geri dönüÅŸtürülen karbür içeriyor. Geri dönüÅŸtürülen karbürlerden yeni takımlar üretmek için gereken enerji, tamamen ham malzemeler kullanılarak üretilenlere kıyasla %70 daha düÅŸüktür ve aynı zamanda bu, %40 daha az karbondioksit salınımı anlamına da gelir.

Karbür geri dönüÅŸüm programı Sandvik Coromant tarafından dünya genelindeki tüm müÅŸterilerimizin kullanımına sunulmaktadır. Åžirket, aşınmış kesici uçları ve dönen takımları, üreticiye bakmaksızın, müÅŸterilerinden geri almaktadır. Ham malzemelerin az bulunur ve sınırlı olması sebebiyle de uzun vadede geri dönüÅŸüm gerekli olmaktadır. ÖrneÄŸin tahmin edilen tungsten rezervleri yaklaşık 7 milyon tondur yani 100 yıl kadar yetecektir. Geri dönüÅŸüm giriÅŸimi, karbür geri alım programı ile Sandvik Coromant'a yüzde 80'lik bir sirkülarite saÄŸladı.

Mevcut pazar belirsizliklerine raÄŸmen üreticiler, CSR dahil olmak üzere diÄŸer yükümlülüklerini unutamaz. Neyse ki yeni bir takımlama yaklaşımı ve yerinde doÄŸru karbür kesici uç kullanımı sayesinde üreticiler, uygulama güvenliÄŸinden ödün vermeden sürdürülebilirliklerini geliÅŸtirebilir ve bunu COVID-19'un pazarlarda yarattığı zorluklara karşı daha etkili bir ÅŸekilde yapabilir.

Daha fazla bilgi için Sandvik Coromant web sitesini ziyaret edin.