Lettere kjøretøy slipper ut mindre CO2 ifølge ICCT (International Council of Clean Transportation - det internasjonale rådet for ren transport). Ansvaret for å produsere komponenter med lavere vekt ligger på bilindustrien, men i tillegg til lettere metaller som aluminium, er tyngre metaller som rustfritt stål, støpejern og smidd stål fortsatt populære. For at disse tyngre delene skal kunne gjøres lettere må de bearbeides med strammere toleranser og mer komplekse konstruksjoner, men dette krever en «lett hånd». Her forklarer Sangram Dash, «Product Application Manager for Indexable Milling» hos Sandvik Coromant hvordan den lettere og mer nøyaktige CoroMill® MF80 støtter en mer økonomisk skulder og planfresing.

I henhold til faktaarket: «Europe report» (Europarapporten), sier ICCT (International Council of Clean Transportation - det internasjonale rådet for ren transport) følgende: «Det er en direkte sammenheng mellom vekt og masse, og jo tyngre et kjøretøy er, desto høyere er drivstofforbruket og CO2-utslippene. Derfor er reduksjonen av massen et effektivt tiltak for å redusere utslippene fra et kjøretøy på.»

En måte å oppnå dette på er å bygge lettere biler og lastebiler, og på den måten oppnå bedre drivstoffeffektivitet og kjøreegenskaper. Rapporten «Lightweight, heavy impact» (lav vekt, stor effekt) fra McKinsey & Company beregner at «lettvektstiltak kan bidra til å redusere CO2-utslippene til en viss grad (ca. 0,08 g CO2-reduksjon per kilo spart)». Den fortsetter: «Hvis en produsent av originalt utstyr (OEM) klarer å redusere bilens vekt med 100 kg, sparer den ca. 8,5 g CO2 per 100 km».

Eksemplet viser hvordan lettere vekt kan være en fordel for kjøretøyets ytelse. Men selv om produsentene (OEM) tar i bruk lettere materialer som aluminium for å oppnå dette, handler ikke det å redusere vekten bare om å velge det materialet som veier minst. Populære materialer for bildeler som smidd stål, koboltkrom, Inconel eller gråjern og nodulært støpejern er fortsatt svært vanlig - selv om disse typene veier mer enn aluminium og magnesium.

Produsentene må heller konstruere disse «tunge» metallene på ne slik måte at de blir et vektbesparende og sterkt alternativ til lettere metaller. Det betyr en mer nøyaktig (og tettere) produksjon av deler, basert på mer komplekse design. I tillegg krever mange av disse designene en lettere skjæring for å minimere belastningen på verktøyet og sikre at komponenten holder formen. 

Utfordringen for produsentene (OEM) er å produsere disse mer komplekse komponentene med høy kvalitet og produktivitet. Men hvordan kan produsentene greie dette, samtidig som de overholder utslippskravene og opprettholder en lav kostnad per komponent? Svaret er høyere pålitelighet, samt mer nøyaktige og produktive verktøyløsninger.

Den rette vinkelen

Produsentene av bildeler må hele tiden være i forkant for å kunne prestere bedre enn konkurrentene når de maskinerer mer komplekse og nøyaktige deler i tøffe ISO-P-materialer. Om de greier å oppnå dette, avhenger av hvilket skjæreverktøy de velger. For eksempel genererer skjæreverktøy med 90-graders vinkel radiale skjærekrefter og fører mer av skjæreenergien bort fra emnet. Dette er spesielt nødvendig ved bearbeiding av deler med tynnere vegger eller tilnærmet nettform. 

Dette tar oss til skulderfresing, en enkel, men likevel allsidig fresemåte som anbefales når det er behov for å produsere en rekke komponenter, og når store mengder materiale skal fjernes raskt fra arbeidsstykket. Ved skulderfresing lager verktøyet både en plan og en skulderflate samtidig, og derfor foretrekkes en vinkel på 90 grader mot arbeidsstykket. Andre vinkler kan, og blir brukt i henhold til bruksområdet, men det er viktig at den rette vinkelen brukes for å unngå uønsket forskyvning mellom fresestålet og arbeidsstykket.

Det finnes en rekke innsatser for skulderfresing på markedet som er utformet for en fresevinkel på nesten 90 grader. Disse innsatsene har vanligvis åtte kanter - fire på forsiden og fire på baksiden for å kunne produsere skulder og plan samtidig - men det finnes også med seks. Men verktøyspesialistene til Sandvik Coromant mente imidlertid at det var rom for et nytt konsept for skulderfresing. Ett som gir kundene større fordeler med hensyn til levetid og produktivitet, i tillegg til økonomiske fordeler.

Resultatet er CoroMill® MF80, som er utformet for freseoppgaver i bilindustrien der det benyttes ISO-K- og ISO-P-materialer. Innleggene har åtte skjæreegger, sponbeskyttelse og optimert mikrogeometri for bedre sikkerhet og avsponing, pluss en viskerkant for enestående overflatefinish. Skjæreeggen er skrå for jevn skjæring og lave skjærekrefter og gjør verktøyet perfekt for komponenter med tynne vegger og maskinoppsett med begrenset stabilitet. Dette nye fresekonseptet er basert på en teknologiplattform som er lik eksisterende CoroMill® 345, men det gir et 40 % lettere resultat med mellomleggsbeskyttelse og høyt antall skjær for sikker og stabil bearbeiding, selv i vibrasjonsutsatte applikasjoner med overheng. 

Tilnærmingen på 89,5-grader gjør at denne flerkantfresen kan jobbe tettere på arbeidsstykket under bearbeidingen. Vinkelen på nesten 90 grader reduserer også de aksiale kreftene, noe som gir bedre fresing på komponenter med tynne vegger, og på svake elementer uten vibrasjoner og hakking. Dette forbedrer ikke bare nøyaktigheten, og utnyttelsen av maskinen, men sikrer også en lang levetid på verktøyet med mindre avfall.

Ytelsestester 

Ytelsen til CoroMill® MF80 er testet mot konkurrerende freser, når det bruker både ISO-K- og ISO-P-materialer. La oss først se på ytelsestesten for ISO-K, der det konkurrerende verktøyet og CoroMill® MF80 ble brukt til grovbearbeiding for å produsere medbringere og støtter fra et ISO-K-jern med kulegrafitt (SG) (GJS400/K3.1.C.UT).

Begge de to verktøyene ble kjørt med de samme skjæredataene - inkludert en rotasjonshastighet (n) på 1000 omdreininger per minutt (o/min), en skjærehastighet (vc) på 250 meter per minutt (m/min) og bordmating (vf) på 1200 millimeter per minutt (mm/min). Hver fres ble kjørt med en radial kuttedybde på 20–80 mm (ae) og en aksial kuttedybde på 2–3 mm (ap). Det var en liten forskjell i mating per tann (fz), 0,24 mm på den konkurrerende fresen, og 0,3 mm på CoroMill® MF80.

Til slutt produserte konkurrentens fres ti komponenter på 55 minutter før den viste tegn på slitasje. CoroMill® MF80, kjørte derimot i 82 minutter, og produserte 15 komponenter på den tiden. Resultatet for kunden var en økning i verktøyets levetid på 54 % ved bruk av fresen fra Sandvik Coromant.

I et annet tilfelle ble CoroMill® MF80 sammenlignet med en konkurrerende fres i en oppgave med grov skulderfresing der målet var å produsere pumpe- og ventilkomponenter fra et arbeidsstykke i ISO-P karbonstål (DIN 1.0619). Igjen ble fresene kjørt med identiske skjæredata - en n på 500 o/min., en vc på 125 m/mm, ae på 15/50 mm, ap på 5 mm og fz på 0,15 mm - med ett unntak, nemlig vf. Fresen til konkurrenten ble kjørt med 375 mm/min mens CoroMill® MF80 ble kjørt med 600 mm/min.

I dette tilfellet produserte den konkurrerende fresen ni komponenter, mens CoroMill® MF80 produserte 15, en produktivitetsøkning på 60 %. Når det gjelder verktøyets levetid, var det etter 40 minutters bearbeidingstid kun slitasje i form av flis som var synlig på CoroMill® MF80, og fresen ga verktøyet en økt levetid på 67 %. For kunden var den viktigste fordelen her at fresenes mellomleggsbeskyttelse og det høye antallet innstikkskanter kan redusere kostnaden per emne ved grov- eller skulderfresing. Prosesser som disse vil være avgjørende for å hjelpe produsentene med å produsere kjøretøy som oppfyller de strenge kravene til CO2-utslipp, samtidig som kostnadene per del blir lavere.

Hvis du vil vite mer om Sandvik Coromants CoroMill® MF80 for fresing av ISO-K- og ISO-P-materialer, kan du gå til produktets nettside.