Hersteller müssen ihre Auswirkungen auf die Umwelt minimieren und gleichzeitig den Energieverbrauch im Einklang mit den 17 globalen Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen (UN) weiter optimieren.Trotz der Bedeutung von CSR für das Unternehmen schätzt Sandvik Coromant, dass Hersteller bei ihren Bearbeitungsprozessen zwischen 10 und 30 % Material verschwenden, wobei die typische Bearbeitungseffizienz einschließlich der Entwurfs-, Planungs- und Schneidphasen bei weniger als 50 % liegt.
Was können Hersteller also tun?Die UN-Ziele empfehlen zwei Hauptpfade, die Faktoren wie Bevölkerungswachstum, begrenzte Ressourcen und eine lineare Wirtschaft berücksichtigen.Nutzen Sie zunächst Technologie, um diese Probleme zu lösen.Industrie 4.0-Konzepte wie Cyber-Physical Systems, Big Data oder das Internet der Dinge (IoT) werden oft als zukunftsweisende Lösung für Hersteller genannt, die Abfall reduzieren wollen.Dies berücksichtigt jedoch nicht die Tatsache, dass die meisten Hersteller noch keine modernen Werkzeugmaschinen mit digitalen Funktionen in ihre Stahldrehbetriebe implementiert haben.
Die meisten Hersteller erkennen die Bedeutung der Auswahl der Wendeschneidplattensorte zur Verbesserung der Effizienz und Produktivität beim Stahldrehen und wissen, wie sich dies auf die Gesamtproduktivität und die Werkzeuglebensdauer auswirkt.Viele Menschen übersehen jedoch den Trick, weil sie nicht das gesamte Konzept des Werkzeugs berücksichtigen, von fortschrittlichen Klingen und Griffen bis hin zu benutzerfreundlichen digitalen Lösungen.Jeder dieser Faktoren kann dazu beitragen, dass Stahl umweltfreundlicher wird, indem der Energieverbrauch gesenkt und Abfall reduziert wird.
Beim Drehen von Stahl stehen Hersteller vor vielen Herausforderungen.Dazu gehören mehr Schneiden aus einer einzigen Klinge, höhere Zerspanungsraten, kürzere Zykluszeiten, optimierte Lagerbestände und natürlich die Minimierung von Materialverschwendung.Aber was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, all diese Probleme zu lösen und gleichzeitig mehr Nachhaltigkeit zu erreichen?Eine Möglichkeit, den Stromverbrauch zu senken, besteht darin, die Schnittgeschwindigkeit zu verlangsamen.Hersteller können ihre Produktivität aufrechterhalten, indem sie die Vorschübe und die Schnitttiefe proportional erhöhen.Dies spart nicht nur Energie, sondern erhöht auch die Standzeit der Werkzeuge.Beim Drehen von Stahl stellte Sandvik Coromant eine Steigerung der durchschnittlichen Werkzeugstandzeit um 25 % fest, was in Kombination mit zuverlässiger und vorhersehbarer Leistung den Materialverlust am Werkstück und an der Wendeschneidplatte minimierte.
Die Wahl der richtigen Klingenmarke kann in gewissem Maße dazu beitragen, dieses Ziel zu erreichen.Aus diesem Grund hat Sandvik Coromant ein neues Paar Hartmetallsorten für das P-Drehen namens GC4415 und GC4425 in sein Sortiment aufgenommen.GC4425 bietet eine verbesserte Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit und Zähigkeit, während die Sorte GC4415 als Ergänzung zu GC4425 konzipiert ist, wenn verbesserte Leistung und höhere Temperaturbeständigkeit erforderlich sind.Es ist wichtig zu beachten, dass beide Qualitäten auf härteren Materialien wie Inconel und unlegiertem ISO-P-Edelstahl verwendet werden können, die besonders schwierig und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung sind.Die richtige Sorte hilft dabei, mehr Teile in der Großserien- und/oder Massenproduktion zu bearbeiten.
Die Sorte GC4425 bietet ein hohes Maß an Prozesssicherheit, da sie die Kantenlinie intakt hält.Da mit der Wendeschneidplatte mehr Teile pro Schneide bearbeitet werden können, wird für die Bearbeitung der gleichen Anzahl an Teilen weniger Hartmetall benötigt.Darüber hinaus verhindern Wendeschneidplatten mit konstanter und vorhersagbarer Leistung Schäden am Werkstück, indem sie die Verschwendung von Werkstückmaterial minimieren.Beide Vorteile reduzieren die Menge des erzeugten Abfalls.
Darüber hinaus wurden für GC4425 und GC4415 das Kernmaterial und die Einsatzbeschichtung für eine bessere Hochtemperaturbeständigkeit entwickelt.Dadurch werden die Auswirkungen von übermäßigem Verschleiß reduziert, sodass das Material auch bei höheren Temperaturen seine Schärfe behält.
Allerdings sollten Hersteller auch die Verwendung von Kühlmittel in ihren Klingen in Betracht ziehen.Beim Einsatz von Werkzeugen mit Unterkühlung und Unterkühlung kann es bei manchen Einsätzen sinnvoll sein, die Zufuhr von Unterkühlung abzusperren.Die Hauptfunktion einer Schneidflüssigkeit besteht darin, Späne abzutransportieren, zu kühlen und zwischen dem Werkzeug und dem Werkstückmaterial zu schmieren.Bei richtiger Anwendung maximiert es die Produktivität, erhöht die Prozesssicherheit und steigert die Werkzeugproduktivität und Teilequalität.Durch den Einsatz eines Werkzeughalters mit Innenkühlung erhöht sich auch die Standzeit des Werkzeugs.
Sowohl GC4425 als auch GC4415 verfügen über eine Inveio®-Schicht der zweiten Generation, eine strukturierte CVD-Aluminiumoxidbeschichtung (Al2O3), die für die Verarbeitung entwickelt wurde.Eine Untersuchung von Inveio auf mikroskopischer Ebene zeigt, dass die Oberfläche des Materials durch eine unidirektionale Kristallorientierung gekennzeichnet ist.Darüber hinaus wurde die Chipausrichtung der Inveio-Beschichtung der zweiten Generation deutlich verbessert.Noch wichtiger als zuvor ist, dass jeder Kristall in der Aluminiumoxidbeschichtung in die gleiche Richtung ausgerichtet ist, wodurch eine starke Barriere für die Schnittzone entsteht.
Inveio bietet Wendeschneidplatten mit hoher Verschleißfestigkeit und verlängerter Werkzeugstandzeit.Eine längere Standzeit des Werkzeugs wirkt sich natürlich positiv auf niedrigere Stückkosten aus.Darüber hinaus enthält die Hartmetallmatrix des Materials einen hohen Anteil an recyceltem Hartmetall, was es zu einer der umweltfreundlichsten Sorten macht.Um diese Behauptungen zu überprüfen, führten Kunden von Sandvik Coromant Vorverkaufstests mit GC4425 durch.Ein General Engineering-Unternehmen verwendete zur Herstellung von Presswalzen sowohl die Klinge eines Mitbewerbers als auch eine Klinge vom Typ GC4425.Kontinuierliche axiale Außenbearbeitung und Vorschlichten der ISO-P-Klasse mit einer Schnittgeschwindigkeit (vc) von 200 m/min, einem Vorschub von 0,4 mm/U (fn) und einer Tiefe (ap) von 4 mm.
Hersteller messen die Werkzeugstandzeit normalerweise anhand der Anzahl der bearbeiteten Teile (Stücke).Die Sorte des Mitbewerbers bearbeitete 12 Teile, die aufgrund plastischer Verformung verschleißten, während die Wendeschneidplatte von Sandvik Coromant 18 Teile bearbeitete, und zwar 50 % länger, bei gleichmäßigem und vorhersehbarem Verschleiß.Diese Fallstudie zeigt die Vorteile, die durch die Kombination der richtigen Bearbeitungselemente erzielt werden können, und wie Empfehlungen zu bevorzugten Werkzeugen und Schnittdaten von einem vertrauenswürdigen Partner wie Sandvik Coromant zur Prozesssicherheit beitragen und den Aufwand bei der Werkzeugbeschaffung reduzieren können.Verlorene Zeit.Online-Tools wie der CoroPlus® Tool Guide haben sich ebenfalls als beliebt erwiesen und helfen Herstellern bei der Bewertung der Dreheinsätze und -sorten, die ihren Anforderungen am besten entsprechen.
Um die eigentliche Prozessüberwachung zu unterstützen, hat Sandvik Coromant außerdem die Prozesssteuerungssoftware CoroPlus® entwickelt, die den Prozess in Echtzeit überwacht und gemäß programmierten Protokollen Maßnahmen ergreift, wenn bestimmte Probleme auftreten, wie z. B. das Anhalten der Maschine oder das Ersetzen abgenutzter Schneidmesser.Dies bringt uns zur zweiten UN-Empfehlung zu nachhaltigeren Instrumenten: Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft, Behandlung von Abfällen als Rohstoff und Wiedereintritt in ressourcenneutrale Kreisläufe.Es wird immer deutlicher, dass die Kreislaufwirtschaft umweltfreundlich und für Hersteller profitabel ist.
Dazu gehört auch das Recycling von Vollhartmetallwerkzeugen – am Ende profitieren wir alle, wenn abgenutzte Werkzeuge nicht auf Mülldeponien und Mülldeponien landen.Sowohl GC4415 als auch GC4425 enthalten erhebliche Mengen an zurückgewonnenen Karbiden.Die Herstellung neuer Werkzeuge aus recyceltem Hartmetall erfordert 70 % weniger Energie als die Herstellung neuer Werkzeuge aus Neumaterial, was auch zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 40 % führt.Darüber hinaus steht das Hartmetallrecyclingprogramm von Sandvik Coromant allen unseren Kunden weltweit zur Verfügung.Unternehmen kaufen gebrauchte Klingen und Rundmesser von Kunden, unabhängig von der Herkunft.Dies ist in der Tat notwendig, da Rohstoffe auf lange Sicht knapp und begrenzt sein werden.Beispielsweise belaufen sich die geschätzten Wolframreserven auf etwa 7 Millionen Tonnen, was uns etwa 100 Jahre lang reichen wird.Das Rücknahmeprogramm ermöglichte es Sandvik Coromant, 80 Prozent seiner Produkte im Rahmen des Hartmetall-Rückkaufprogramms zu recyceln.
Trotz der aktuellen Marktunsicherheit dürfen Hersteller ihre anderen Verpflichtungen, einschließlich CSR, nicht vergessen.Glücklicherweise können Hersteller durch die Einführung neuer Bearbeitungsmethoden und der richtigen Hartmetalleinsätze die Nachhaltigkeit verbessern, ohne die Prozesssicherheit zu beeinträchtigen, und die Herausforderungen, die COVID-19 auf den Markt gebracht hat, effektiver bewältigen.
Rolf ist Produktmanager bei Sandvik Coromant.Er verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Produktentwicklung und dem Produktionsmanagement von Werkzeugmaterialien.Er leitet Projekte zur Entwicklung neuer Legierungen für verschiedene Kundentypen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und allgemeinen Maschinenbau.
Die „Make in India“-Geschichte hat weitreichende Auswirkungen.Doch wer ist der Hersteller von „Made in India“?Was ist ihre Geschichte?„Mashinostroitel“ ist ein Fachmagazin, das geschaffen wurde, um unglaubliche Geschichten zu erzählen. Lesen Sie mehr
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.04.2023