Rosler MURR2 Schunk

AMB – nové trendy v obrábění

V polovině září, krátce před MSV v Brně, se ve Stuttgartu konala další z významných akcí strojírenského oboru: prestižní veletrh AMB. Během pěti dnů jeho trvání navštívilo veletrh, kterého se letos účastnilo téměř 1500 (přesněji řečeno 1469) vystavovatelů z 83 zemí (což je zhruba 15% nárůst ve srovnání s předchozím ročníkem) téměř 90 000 návštěvníků. A novinek, které se zde představily, rozhodně nebylo málo.

 

Největší podíl návštěvníků tvořili vzhledem k oborovému zaměření veletrhu logicky profesionálové z průmyslových odvětví, především ze strojírenství, kteří podle statistik vystavovatelů tvořili více než třetinu (37 %) z celkového počtu, následováni odborníky z oblasti zpracování kovů (24 %), oboru motorových vozidel a automobilového průmyslu (17 %), stavebního nářadí a výroby forem (12 %) a kovových staveb a konstrukcí (9 %).
Právě lehké konstrukce a kompozity tvořily i jedno z hlavních témat loňského ročníku veletrhu, a letošní na něj v tomto ohledu navazoval. Představují současné trendy v oblasti automobilového průmyslu, letecké výrobě i ve strojírenství, a jsou dnes těžko představitelné bez kompozitů. To však představuje právě pro oblast obrábění mimořádné výzvy: zpracování kompozitních materiálů, jako jsou materiály s využitím skelných či uhlíkových vláken, je velmi náročné a často tlačí technologie doslova až na hranice jejich funkčních limitů. V průmyslu jsou proto podporovány technologie a zařízení umožňující zpracování materiálů v souladu s tržními podmínkami, přesností, dlouhou životností, efektivním využíváním zdrojů a s vysokou energetickou účinností. Výrobci obráběcích strojů a jejich konstruktéři tak ovšem musí na tuto situaci reagovat – nové materiály vyžadují neustálý vývoj nástrojů na jejich obrábění.

Klasika i nekonvenční technologie – vše pod značkou Průmyslu 4.0
Hlavními obory a témata, na které byl letošní ročník AMB zaměřen, byly řezné nástroje pro kovoobrábění, odebírací procesy a nástroje, přesné nástroje a obrábění, měřicí systémy a metody zajištění kvality, roboty, robotizovaná pracoviště a výměna nástrojů, a samozřejmě příslušný software, komponenty a příslušenství. Kromě tradičních osvědčených řešení je v souvislosti s trendem Průmyslu 4.0 velká pozornost věnována i moderním nekonvenčním technologiím. Ani ve Stuttgartu nebylo možné uniknout před všudypřítomnými slogany odkazujícími na Průmysl 4.0, v tomto případě zaměřené na digitalizaci výrobních procesů, komplexní obrábění a nové technologie. Ty představovala v daném konkrétním případě zejména aditivní výroba a obrábění s průmyslovými roboty a koncepty štíhlé výroby, ale i další novinky jako je např. tzv. kryogenní obrábění při velmi nízkých teplotách, které patří sice k nadějným technologiím, ale bude vyžadovat ještě hodně výzkumné práce.
Aditivní výroba se naopak už začala prosazovat mezi „běžné“ obráběcí technologie a tyto systémy jsou již ve firmách nasazovány. Na veletrhu je zastupovaly stroje jako Concept laser stejnojmenné firmy pro precizní laserové sintrování či LaserTec 65 3D (nová generace kombinující aditivní výrobu s integrovaným obráběním v jednom zařízení) firmy DMG MORI. Tento hybridní systém v sobě spojuje laserovou technologii (2,5 kW diodový laser) i precizní 5osé obrábění a umožňuje vytvářet 3D díly o rozměrech až 500 x 400 mm i bez obvykle potřebné podpůrné struktury. Využití vrstvení s koaxiální práškovou tryskou nabízí až 10násobnou rychlost oproti systémům s nádobou pro práškový kov.
Obrobek vytvářený laserovým natavováním jemných kovových vrstev dovoluje (obdobně jako u systémů využívajících technologii laserového spékání) vytvářet i konstrukce klasickým obráběním nedosažitelné. Navíc je zde lze i dokončovat pomocí obráběcích nástrojů a vytvořit tak v průběhu jednoho procesu finální produkt bez nutnosti následné úpravy na dalším specializovaném zařízení. Další nové zařízení pro potřeby aditivní výroby představila německá firma Technotrans v podobě kombinovaného systému spojujícího přístroje řady Omega pro laserové chlazení a řady Toolsmart, které se používají pro filtrační systémy a temperování obráběcích strojů.

Na vnitřní závity úplně jinak
K zásadním novinkám, které mají média obvykle sklon označovat přídomky jako „přelomové“ či „revoluční“ apod. patří i další technologie s označením Punch Tap. Vyvinuta byla ve spolupráci automobilky Audi a německé firmy Emuge-Franken. Jejím základem je nový typ nástroje i výrobního procesu pro obrábění závitů. Název Punch Tap odkazuje na bleskový a přesný pohyb odvozený z termínu používaném v profesionálním boxu, a charakterizuje i podstatu rychlého procesu výroby závitů ve specifických materiálech za studena.
Punch Tap vytváří vnitřní závity při snížené spotřebě energie a rychlejším procesu ve srovnání s konvenčními technologiemi. Robustní nástroj s poměrně silnou stopkou se dvěma kroucenými řadami zubů, posunutými vůči sobě o 180°, se pohybuje v předvrtaném otvoru na strmé spirální dráze, kde je dvěma protahovacími zuby umístěnými na čele nástroje vytvářena po obvodu otvoru dvojice zkroucených šroubových drážek. Poté se nástroj otočí o 180°, přičemž axiální osa se pohybuje synchronně po polovině rozteče - a závit je zcela obroben. Nástroj je umístěn do vytvořené drážky a nyní může být vytažen z odpichového otvoru. Celý proces ve skutečnosti zabere méně než půl sekundy.
SKF představilo na veletrhu jednokanálový mazací systém pro obrábění MQL (Minimum Quantity Lubrication), vyžadující minimální mazání reagující na rostoucí požadavky obrábění, který podle výrobce dosahuje výsledky srovnatelné s dvoukanálovými systémy nebo dokonce lepší, a to s menší spotřebou maziva. Digital Super BPC s obtokovým systémem pomáhá šetřit zdroje a optimalizovat vrtání malých hlubokých otvorů v hliníkových slitinách tím, že směruje aerosol v optimální konzistenci volumetrickými toky do obráběcího bodu. Firma představila rovněž extrémně efektivní superpřesná cylindrická válečková ložiska pro nástroje. Ta jsou osazena optimalizovanými klecemi se speciálním plastem zesíleným uhlíkovými vlákny - polyetheretherketonem (PEEK) a nabízejí i vyšší rychlost, nižší provozní teplotu a tření. Jsou vhodná např. pro vysokorychlostní soustruhy a obráběcí centra, či soustruhy s elektrovřeteny. Verze se dvěma řadami válečků pak snese i vysoké zatížení a představuje optimální variantu pro vyvážený poměr vysoké tuhosti, rychlosti i zatížení a nabízí vyšší rychlost v konvenčních řemenem poháněných vřetenech CNC soustruhů.

Novinky a premiéry hlavně v nástrojích
Světovou premiéru měla na AMB nová vysokorychlostní geometrie, představena firmou Hitachi Tool Engineering Europe. Šlo o první indexovatelný soudečkový nástroj na trhu. Soudkový tvar umožňuje podle výrobce velké kroky a vysoce efektivní dokončovací operace, nástroj je dostupný v základním a ofsetovém provedení pro různé sklony.
Evropské zastoupení firmy Citizen představilo novou obráběcí technologii s označením „nízkofrekvenční vibrační obrábění“ (Low frequency vibration cutting - LFC). U tohoto oscilujícího obrábění lze definovat lámání třísek, takže je možné určit  strojům, kdy např. při dlouhých šponách zastavit. Stroje vybavené novou technologií mají speciální řídicí systém kontrolující zlom a odvod třísek. Lze je výhodně využít pro práci s těžko obrobitelnými materiály.
Pro práci s touto kategorií materiálů, konkrétně s titanem, který je kromě své vysoké odolnosti i velmi špatným vodičem tepla a tudíž velmi komplikovaným pro opracování, je určena i novinka firmy Walter, jehlová fréza BLAXX M3255. Díky svému novému designu se speciální čelní destičkou s axiálním dorazem a novou formou tangenciálního uspořádání břitových destiček umožňuje přesah, takže fréza má více zubů v jedné řadě a více zubových řad. Tomu odpovídá i vyšší průchodnost při řezání a má i vylepšený systém chlazení a odvodu třísek.
U výrobců nástrojů je nyní klíčovým faktorem povlakování. Podle představených novinek, z nichž lze dedukovat další trendy a pravděpodobný vývoj, můžeme očekávat významný nárůst mikrogeometrie a nových typů povlaků. Tady je ještě rozsáhlý potenciál pro další vývoj, zejména pokud jde o přesné povrchy ve spojení s vhodnými tvrdými vrstvami.
Skupina Hoffmann Group představila ve Stuttgartu poprvé oficiálně svou vizi Průmysl 4.0 pro odvětví obrábění. Základem pro to je Garant 360° Tooling Platform, komplexně pojatý systém, který již poskytuje integrovaný servisní koncept pro nářadí. Kromě toho se Hoffmann Group snaží vytvořit celoodvětvovou síť nářadí, strojů a materiálů.
S rostoucím počtem nástrojů, od univerzálních až po stále se rozšiřující počet speciálního nástrojového vybavení určeného pro různé konkrétné aplikace může nastat problém s jejich správným výběrem a nasazením. To by měla pomoci řešit novinka vytvořená ve spolupráci firem Janus a ToolUnted s označením Technology Manager. Webová služba, která obsahuje 650 tisíc nástrojů od 26 výrobců ve standardizovaném formátu (DIN 4000) umožňuje snížit náklady na zdroje nástrojů až o 65 % a zajistit firmám, aby splňovaly požadavky Průmyslu 4.0. Nástroje obsažené v Technology Manageru může programátor umístit ve své knihovně digitálních nástrojů a importovat je jedním kliknutím myši a okamžitě aplikovat jak ve formě parametrů, tak 3D modelů. Technologická data jsou již integrována.

Strojírenství se daří, ale…
Veletrhy jako je AMB nejsou jen přehlídkou technických a technologických novinek, ale i významným indikátorem vývoje v odvětví. Jejich součástí jsou tradičně i konference a fóra, kterých se kromě top managementu vůdčích firem v oboru zúčastňují významní představitelé a zástupci oborových svazů a profesních institucí, výzkumných organizací, univerzit, a jsou prezentovány stěžejní průřezové studie. Ani na letošním ročníku AMB tomu nebylo jinak. Úvodní tisková konference a informace mapující vývoj v branži potvrdily, že strojírenství se letos vcelku daří, i když mezi jednotlivými zeměmi jsou často poměrně významné rozdíly. Např. podle informací prezentovaných německým Svazem výrobců obráběcích strojů VDW (který letos slaví 125. výročí svého vzniku a je považován za respektovanou instituci) je letos znát rostoucí objem zakázek (za první pololetí v Asii stoupnul jejich počet o čtvrtinu, v Evropě o 14 % a o desetinu v Americe) a firmy nabírají nové zaměstnance. Hlavním tahounem trhu je v poslední době Čína, která patří k největším odběratelům, ale i vývozcům strojírenské produkce - jen v prvním pololetí 2016 činil tamní export 898 milionů eur, a USA na pozici světové dvojky s objemem vývozu 504 mil. eur za zmíněné období, což představuje nárůst 15 %.
Ne všude je však situace tak růžová. Na druhou stranu je celosvětově znát pokles exportu (za 1. a 2. čtvrtletí o 4 %, v Evropě o 8 % a o 4 % v asijském regionu, výjimkou je pouze již zmíněný americký kontinent, kde vývoz naopak vzrostl o 12 %). Poměrně významný pokles zaznamenávají exportní statistiky u Ruska (-34 %), Turecka (-29 %), Velké Británie (-23 %) a také ČR, kde údaje VDW evidují za první pololetí letošního roku pětinový pokles strojírenského exportu v oblasti obráběcích strojů, zhruba desetinový (9 %) pokles má rovněž Rakousko.
Největší evropské strojírenská průmyslová asociace, Německý svaz VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) sdružující zhruba 3200 členských firem, prezentoval vývoj situace v oblasti přesného obrábění a nástrojů, měření a testovacích technologií. Loni výroba v této oblasti dosáhla objemu 9,6 mld. eur a letos VDMA předpokládá dosažení milníku 10 mld. eur. Více než polovina z vyrobené produkce (53 %) připadá na výrobu nástrojů, 34 % se podílí nástroje na kovoobrábění a 13 % představuje podíl upínacího nářadí.

 
Publikováno: 22. 12. 2016 | Počet zobrazení: 1897 článek mě zaujal 288
Zaujal Vás tento článek?
Ano