Czterokrotnie dłuższa trwałość narzędzia: BALINIT MAYURA

Podczas obróbki blach ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości, niepowlekane narzędzia do wykrawania i tłoczenia bardzo szybko osiągają granice swojej trwałości. Każde rozwiązanie z zakresu ochrony przed zużyciem musi jednak pozostawać ekonomicznie uzasadnione – jest to wymóg wspólny zarówno dla specjalistów w dziedzinie wykrawania i tłoczenia w firmie SAXONIA FRANKE, jak i dla ich klientów. Jako zaskakująco skuteczny czynnik umożliwiający zwiększenie wolumenów produkcji oraz uzyskanie wymiernych oszczędności kosztowych, powłoka węglowa BALINIT® MAYURA firmy Oerlikon Balzers przewyższyła wszystkie inne rozwiązania, zapewniając znaczące wydłużenie trwałości narzędzi.

Obróbka precyzyjnych detali wykrawanych i tłoczonych stanowi jedną z kluczowych kompetencji firmy SAXONIA FRANKE. Ta rodzinna firma, z siedzibą w Göppingen w Niemczech, dysponuje również zaawansowaną wiedzą w zakresie tłoczenia blachy oraz przetwórstwa tworzyw sztucznych, obsługując międzynarodowych klientów głównie z branży motoryzacyjnej, budowlanej oraz elektrycznej. Na każdym etapie – od zapytania ofertowego po produkcję seryjną – specjaliści konsekwentnie koncentrują się zarówno na wysokiej jakości komponentów, jak i na efektywnych oraz niezawodnych procesach wytwórczych.

Linki

BALINIT® MAYURA

Pobieranie

BALINIT® MAYURA - Stamping non-ferrous metals reimagined

Ekstremalne obciążenia narzędzi przy tłoczeniu wysokowytrzymałej stali nierdzewnej

(Od lewej): Lucas Höer i Andreas Ziller (SAXONIA FRANKE), Alexander Sulz (Oerlikon Balzers). Zastsowano BALINIT® MAYURA na narzędzie postępowe do tłoczenia wysokowytrzymałej stali nierdzewnej. / Zdjęcie: Oerlikon Balzers

W celu wytwarzania komponentów o wysokiej trwałości, blacha ze stali nierdzewnej stopowej o podwyższonej wytrzymałości była wykrawana i tłoczona w jednej operacji (tłoczenie progresywne) z wykorzystaniem stempli i matryc w procesie wykrawania z gięciem. W trakcie pracy narzędzia narażone są na ekstremalne zużycie ścierne i adhezyjne, ponieważ muszą przenosić wytrzymałość na rozciąganie rzędu 1 000 MPa.

„Narzędzia niepowlekane ulegają przedwczesnemu uszkodzeniu już po bardzo krótkim czasie” – wyjaśnia Lucas Höer z firmy SAXONIA FRANKE. Jako asystent zarządu był zaangażowany w poszukiwanie rozwiązań prowadzonych przez Andreasa Zillera, byłego kierownika działu narzędziowni, obecnie na emeryturze. Po wstępnych próbach wdrożeniowych Ziller omówił wyzwanie również z Alexandrem Sulzem, konsultantem klienta z Oerlikon Balzers. W efekcie opracowano narzędzie wykonane ze stali szybkotnącej (HSS), pokryte powłoką ochronną AlCrN. Wynik pierwszych prób produkcyjnych: około 140 000 wyprodukowanych detali. Rozwiązanie akceptowalne ekonomicznie, lecz wciąż niewystarczające w kontekście wielkoseryjnej produkcji i wysokiego obciążenia maszyn. „Musiało istnieć lepsze rozwiązanie” – wspomina Höer. Cel był jasno określony: zminimalizować do absolutnego minimum przestoje oraz ilość braków wynikających z obsługi narzędzi i ponownego uruchamiania procesu.

BALINIT® MAYURA – przełomowe rozwiązanie

Odpowiedzią na te wymagania było wprowadzenie powłoki BALINIT® MAYURA. Jest to bezwodorowa powłoka węglowa typu ta‑C, charakteryzująca się wyjątkowo wysoką twardością przekraczającą 65 GPa. Dzięki temu doskonale sprawdza się w procesach wymagających wysokiej odporności na ścieranie, takich jak progresywne tłoczenie stali wysokowytrzymałych. Dodatkowym wyzwaniem jest tendencja obrabianego materiału do przywierania i zacierania. Powłoka skutecznie eliminuje te problemy dzięki bardzo dobrym właściwościom antyadhezyjnym oraz wyjątkowo gładkiej powierzchni. Niewielka grubość powłoki (0,8 µm) pozwala jednocześnie zachować ostrość krawędzi tnących nawet podczas długich serii produkcyjnych.

Dzięki zastosowaniu na stemplu powłoki BALINIT® MAYURA (ta C) potroiła się żywotność narzędzia w produkcji seryjnej elementów tłoczonych i formowanych z wysokowytrzymałej stali nierdzewnej. / Zdjęcie: Oerlikon Balzers

Stabilność procesu, redukcja kosztów i czterokrotne wydłużenie żywotności narzędzi

Zaproponowane rozwiązanie przyniosło wymierne efekty. Nowo zaprojektowane narzędzie z węglika spiekanego zostało pokryte powłoką BALINIT® MAYURA w Oerlikon Balzers. Rezultat: aż 600 000 wyprodukowanych części – ponad czterokrotnie więcej niż w przypadku wcześniejszego rozwiązania. Dodatkowo firma SAXONIA FRANKE zdecydowała się na wymianę narzędzi co 400 000 cykli, co pozwoliło znacząco ograniczyć czas konserwacji, przezbrojeń oraz przestoje maszyn. W praktyce oznacza to, że dla dwóch stempli w jednym module narzędziowym potrzeba obecnie jedynie jednej trzeciej wcześniejszej liczby części zapasowych.

Szacunkowe roczne oszczędności kosztów wynoszą około 13 000 euro – mówi Lucas Höer. Wyniki te jasno pokazują, że odpowiednio dobrana powłoka, w połączeniu z zaawansowaną wiedzą z zakresu inżynierii powierzchni, może nie tylko znacząco wydłużyć żywotność narzędzi, ale również istotnie poprawić efektywność ekonomiczną procesów produkcyjnych.

Porównanie: nowe narzędzie z węglika spiekanego z powłoką BALINIT® MAYURA zwiększyło trwałość narzędzia czterokrotnie (o 430%) w porównaniu do narzędzia stalowego PM z powłoką AlCrN – 600 000 części. / Zdjęcie: Oerlikon Balzers

Pobieranie

Tool comparison: BALINIT® MAYURA for punching and stamping

O firmie SAXONIA FRANKE GmbH & Co. KG

Założona w 1981 roku przez Jörga Franke w Göppingen firma SAXONIA FRANKE rozwinęła się w grupę przedsiębiorstw posiadającą cztery zakłady produkcyjne w Niemczech, Szwajcarii, Słowenii oraz w Stanach Zjednoczonych. W niemieckiej centrali zatrudnia około 170 pracowników. Specjalizuje się w wytwarzaniu precyzyjnych wyrobów z wykorzystaniem technologii tłoczenia i wykrawania blach oraz prztwórstwem tworzyw sztucznych, obsługując międzynarodowych klientów głównie z branży motoryzacyjnej, budowlanej i elektrycznej. Własna narzędziownia w połączeniu z nowoczesnym parkiem maszynowym stanowi podstawę techniczną do realizacji kompleksowych rozwiązań – od współopracowania wymagających komponentów po montaż złożonych modułów.

https://www.saxonia-franke.de