Топ-5 вызовов металлообработки и экспертные решения

В металлообработке много чего нужно знать. Когда возникают проблемы, что делать? Мы поговорили со специалистами, у которых в среднем 20+ лет опыта, чтобы узнать лучшие решения частых проблем металлообработки и обработки.

Каковы топовые вызовы металлообработки? Мы недавно беседовали с тремя специалистами MSC по металлообработке — Рэем Гавином, Терри Шталом и Доном Бранумом — чтобы узнать, с какими вызовами в обработке, оснастке, обслуживании жидкостей и производительности сталкиваются их клиенты — и как они помогают находить пути преодоления проблем. Специалисты MSC работают близко с назначенными клиентами для нахождения лучших, не зависящих от вендора решений проблем в обработке, оснастке, обслуживании жидкостей и производительности.

Вот обзор топ-5 областей, где специалисты MSC регулярно видят проблемы.

1. Материалы металлообработки

Широкий спектр металлических материалов используется в производстве сегодня: чугун и высокопрочный чугун, низкоуглеродистая сталь, легированная сталь, инструментальная сталь, закаленная сталь, нержавеющая сталь, суперсплавы и высокотемпературные сплавы. Каждая категория обрабатывается по-разному исходя из своих структур. Часто специалисты помогают подобрать правильный карбидный субстрат, покрытия, геометрию пластины или цельного карбида с правильной подготовкой ребра, обеспечивая лучший инструмент для операции.

«Одна из больших проблем, которую я вижу: клиенты могут знать, что им нужен определенный тип режущего инструмента, но не обязательно осознают, что им нужна правильная марка, спроектированная для резания титана, Инконеля или других твердых сталей», — говорит Терри Штал, специалист MSC в Сан-Антонио. Штал в металлообработке более 30 лет — из них 22 в авиакосмике. Он обслуживает многих медицинских производителей в восточном Техасе и северном Луизиане. Его клиенты много используют суперсплавы. Эти твердые металлы — где большинство специалистов видят проблемы у клиентов.

«Некоторые клиенты сжигают свои концевые фрезы и пластины, потому что не гонят их правильно [для используемого материала]», — говорит Штал. «В основном видим проблемы программирования. Часто видим много лишних операций, которые им не нужны, так что мы помогаем устранить некоторые шаги».

Устраняя лишние траектории и ненужные операционные шаги, Штал говорит, что они помогают увеличить ресурс инструмента — и сократить время изготовления деталей.

«Во многих цехах я смог помочь драматически сократить их сверхурочные», — говорит Штал. «Как? Сокращая цикловое время и увеличивая выпуск деталей, где им не нужно тратить 10 часов в неделю на тот же объем».

2. Очистка СОЖ и режущие жидкости

Чистое СОЖ с правильной концентрацией фактически увеличивает и стабилизирует ресурс инструмента, находят специалисты. Правильная концентрация и ежемесячное обслуживание СОЖ увеличат ресурс, устранят пенирование, запахи или дерматит, повреждающий кожу.

Для лучшего понимания проблем СОЖ, вот реальный пример от Рэя Гавина, обслуживающего Юго-Восточный регион во Флориде. У Гавина 40 лет опыта обработки и металлообработки.

Один из его клиентов, авиапроизводитель в Орландо, работает 24/7 и имел двухчастную проблему с СОЖ. Во-первых, детали пачкались от масляного остатка внутри станка — во-вторых, им потом нужно было везти детали на моечную станцию для очистки маслянистых деталей.

«Мы привезли синтетическое СОЖ и тестировали его три месяца на хорошо изношенном станке, на котором они делали много деталей», — говорит Гавин. «Прошло очень хорошо: дерматита не было, пачек или пятен на деталях больше нет, и они обнаружили, что могут снимать детали со станка гораздо чище».

Стекло на капоте станка тоже стало чище. Теперь можно было видеть процесс обработки гораздо легче. Масляный остаток исчез — полностью. Один из лучших результатов этого теста, по Гавину, — производитель смог пропустить и устранить целый процесс. Операция мойки и продувки для очистки деталей больше не нужна. Это сэкономило компании около 20 минут на деталь только в очистке — и они делали это около 5 раз в сутки в 24-часовой смене — экономя около $100 в день, или $36 500 в год.

Успех первичного теста привел к более крупному проекту, развернувшему то же синтетическое СОЖ примерно на 20 ЧПУ-станков. Результат? Экономия по всей линии $40 000 в год на СОЖ, потому что им нужно меньше СОЖ, чем раньше — а также $6 000 в год на обслуживании емкостей, так как это было намного чище — и $4 000 экономии на утилизации отходов.

Что принесет будущее жидкостям? Читайте «Будущее металлообрабатывающих жидкостей, смазок станков и СОЖ».

3. Оснастка и закрепление деталей

Время наладки и использование приспособлений может быть затратным по времени. Более короткие наладки генерируют стоимостные преимущества. Токарные и фрезерные применения могут быть преобразованы в быстрые и точные быстрсменные приспособления с высокой повторяемостью и точностью для обеспечения высококачественной производительности, находят специалисты.

«Больше продукции за меньше времени» — мантра. Преследование более высокой производительности — движущая сила за этим трендом решений.

«Чем более жесткое ваше закрепление, тем более точные детали вы получите», — говорит Штал. «Плюс вы можете гонять на более высоких скоростях и подачах… Закрепление — большое дело, особенно во фрезерной зоне — это велико и в токарной тоже, но во фрезеровке много бокового давления от режущих инструментов».

4. Технологии и инновации в металлообработке

Темп изменений трудно уследить для многих цехов. К счастью, технологии могут помочь клиентам компенсировать вызовы в разрыве квалификаций, если они знают, как их использовать. Специалисты по металлообработке, с ключевыми партнерами по оснастке и обработке, могут помочь показать клиентам, как использовать инновации в свою пользу. Если цех не может нанять достаточно новых наладчиков, инновации и технологии могут как раз помочь.

«Технологии меняются так быстро, и клиенты полагаются на нас, чтобы помочь им увидеть последние инновации в оснастке отрасли», — говорит Штал.

Как технологии и инновации меняют обработку для клиентов? Во-первых, позволяя использовать более интегрированные инструменты с более глубокой функциональностью. Например, Штал говорит, что часто может помочь клиентам с 5-осевыми станками найти инструмент, делающий несколько задач — что помогает выпуску и экономит время. Есть сверла, например, которые могут сверлить, фасовать и делать фаску — объясняет Штал. В прошлом это было три отдельных инструмента.

«Мы смотрим на вещи объективно — и мы не привязаны к одному производителю», — говорит Бранум. «Ни один производитель не будет иметь лучшее во всем».

5. Улучшения процессов и программирования

Изменение обработки или оснастки в сторону более высокой скорости снятия металла может реально повлиять на итоговую строку. Повышая производительность с правильными траекториями, глубинами резания, скоростями и подачами, марками карбида и геометриями, можно снизить затраты — и вернуть больше часов в производство деталей.

Вот несколько примеров, показывающих влияние на итоговую строку и улучшение процессов часто с очень простыми изменениями в оснастке или подходах.

Клиент из нефтегаза, делавший деталь 8,5 дюйма в диаметре, реализовал улучшение процесса на удивительные 877% — с экономией $891 000 в год — переходом от карбидной режущей пластины к керамической. Клиент перешел от 24 м/мин (80 sfm) с карбидной пластиной к 190 м/мин (625 sfm) с керамическим инструментом.

«Это было много сэкономленного времени», — говорит Бранум, также базирующийся в Юго-Восточном регионе, в Алабаме — и 9 лет в MSC. «Самая большая экономия времени — улучшение цикла, потому что мы могли гонять деталь гораздо быстрее — на более высокой скорости резания».

Вот еще опыт клиента. Авиапроизводитель имеет пятичеловечный отдел дебурирования, вручную выполняющий дебур на деталях, говорит Гавин. Может не казаться большим переход от 5 минут ручного дебурирования к 1 минуте с конволютным кругом — но время складывается. Цех делал около 3600 деталей в год, так что по 5 минут на деталь производитель тратил примерно 18 000 минут на дебур в год — а теперь мог дебурить за 3600 минут на 12 месяцев с кругом, экономя компании около $20 000 в год, по Гавину.

Тот же авиацех также делает U-образные отливки, нуждающиеся в дебурировании. Тот же пятичеловечный отдел вручную дебурил эти отливки со скоростью около 15 минут — но Гавин заставил их попробовать щетиновый круг с волокнами, и время упало до 5 минут. Так производитель сэкономил 10 минут на детали — и сэкономленное время освободило их дебурный отдел примерно на 65% — или 900 часов. Также показало экономию около $51 000.

В какой области металлообработки у вас больше всего проблем сегодня? Делитесь историями.