ISCAR med fokus på stanse- og formverktøy

Et mangfold av produkter rundt oss, ulik i form, størrelse og materiale, produseres ved hjelp av stanser og former. Produksjon av nye stanser og former, samt reparasjon og rekondisjonering av utslitte eller skadde enheter, er i stor grad avhengig av skjærende verktøy. I tillegg til universelt etterspurte egenskaper som høyere produktivitet, lengre verktøylevetid og prosesspålitelighet, stiller de spesifikke egenskapene til stanse- og formproduksjon sine egne unike krav til skjærende verktøy.

Mer bruk av «high-feed milling»

Hva forventer en stanse- og formprodusent egentlig av en leverandør av skjærende verktøy? Siden freser utgjør den største kategorien av skjærende verktøy i moderne stanse- og formproduksjon, kan spørsmålet presiseres ytterligere:

Hva er de viktigste egenskapene til en ideell fres for dagens stanse- og formindustri?

En av dem er enkel og universell; høyere skjæreeffektivitet. Siden bearbeiding av stanser og former ofte er tidkrevende, spiller produktivitet i metallavvirkning en avgjørende rolle i reduksjon av produksjonskostnader. Forbedret effektivitet avhenger primært av verktøy som kan operere med høyere skjærehastigheter og matehastigheter. Det er derfor ingen tilfeldighet at stanse- og formindustrien var blant pionerene innen høyhastighetsbearbeiding (HSM) – en teknologi som introduserte helt nye krav til skjærende verktøy. Produktiv grovbearbeiding er en annen viktig driver for høyere metallavvirkningsrate (MRR). Dette forklarer den utbredte bruken av «high-feed milling» (HFM) i stanse- og formproduksjon, samt den økende etterspørselen etter verktøy spesialdesignet for slike applikasjoner.

Kompliserte 3D-geometrier

Herdet verktøystål er det primære materialet som brukes i mange stanser og former, med hardhetsnivåer som kan nå HRC 63 eller høyere. Evnen til å bearbeide herdet stål effektivt er derfor en avgjørende faktor for verktøy brukt i stanse- og formproduksjon. Slik kapasitet bidrar til kortere produksjonstid og forbedret total produktivitet.

Den tidkrevende egenskapen til stanse- og formproduksjon gjør verktøypålitelighet og forutsigbar verktøylevetid helt sentralt. Uventet verktøyhavari kan dramatisk øke syklustiden og i verste fall skade arbeidsstykket eller gjøre det ubrukelig. Derfor krever produsenter stabil og forutsigbar verktøylevetid for å kunne planlegge bearbeidingsoperasjoner effektivt, spesielt viktig i ubemannede bearbeidingsmiljøer i fremtidens smarte fabrikker.

Mange stanser og former har kompliserte 3D-geometrier. I profilfresing avgjør evnen til å bearbeide geometrisk komplekse flater produktivt og med høy kvalitet den reelle verdien av et verktøy. Verktøyet forventes å levere utmerket dimensjons- og profilnøyaktighet samt overlegen overflatekvalitet, noe som reduserer behovet for sluttbearbeiding og manuell polering og dermed forkorter total produksjonstid.

Stanse- og formbearbeiding utføres ofte under lav-rigiditetsforhold. Disse skyldes typisk lang utstikk, bruk av små diameterverktøy, tynnveggede arbeidsstykker og andre faktorer. Utilstrekkelig systemstivhet er en hovedkilde til vibrasjoner, som negativt påvirker nøyaktighet, overflatefinish, verktøylevetid og produktivitet. Derfor er høy dynamisk stabilitet og vibrasjonsfri bearbeiding blant de viktigste egenskapene produsenter forventer av skjærende verktøy.

Styrer ISCARs forsknings- og utviklingsarbeid

De sentrale kravene fra stanse- og formprodusenter styrer i stor grad utviklingsretningen for skjærende verktøy i dette segmentet. Generelt inkluderer hovedtrendene kortere leveringstid, forbedret produktivitet i bearbeiding av herdede materialer og økt støtte for ubemannede operasjoner. Sammen med fremskritt innen verktøymaterialer og beleggteknologi fokuserer utviklingen av verktøy for stanse- og formproduksjon i økende grad på:

• Hardfresing for å redusere behovet for gnistbearbeiding (EDM) og manuell polering

• HSM-løsninger for økt produktivitet

• HFM-freser for effektiv grovbearbeiding av herdede og forherdet stål

• Kostnadsbesparende verktøyløsninger som svar på økende priser på wolframholdige råmaterialer

• Barrel (segmentfreser) freser for redusert bearbeidingstid ved fresing av komplekse flater og i finishoperasjoner

• Antivibrasjonsverktøy for stabil bearbeiding ved lang utstikk og andre ustabile forhold

• Pålitelige mikroverktøy for fine detaljer i stanser og former

• Enkel tilpasning via et bredt spekter av hjørneradier, modulære systemer og fleksible verktøyplattformer

• Digitale teknologier som et uunnværlig supplement til moderne skjærende verktøy

Disse trendene styrer ISCARs forsknings- og utviklingsarbeid og reflekterer selskapets forpliktelse til å møte de stadig utviklende behovene i stanse- og formindustrien.

Forbedrer utnyttelsen

De siste årene har ISCAR betydelig utvidet sitt sortiment av HFM-produkter basert på ulike designkonsepter, inkludert vendeskjærverktøy, verktøy med utskiftbare hoder og solide hardmetallfreser (SCEM). Alle disse produktene er egnet for bearbeiding av herdet stål: opptil 65 HRC for SCEM og utskiftbare Multi-Master-hoder, og opptil 60 HRC for vendeskjærfresene.

Multi-Master-hodene dekker for eksempel diameterområdet 8–32 mm og har seks skjær (Fig. 1) for å maksimere MRR. Et nyere tillegg til Mill-4-Feed-familien er en serie freser designet for å bruke en kompakt seks mm kvadratisk vendeskjær med fire skjærekanter, noe som forbedrer utnyttelsen av hardmetall og reduserer verktøykostnader (Fig. 2). Tilgjengelig i diameter fra 16 til 32 mm, representerer disse fresene et attraktivt og økonomisk alternativ til solide hardmetallfreser, samtidig som de beholder produktivitetsfordelene ved HFM.

Høypresise barrel freser gir flere viktige fordeler. Sammenlignet med konvensjonelle kulefreser har de bueformede skjærekanter med betydelig større radier, noe som muliggjør større stepover og stepdown, reduserer antall finishpass og samtidig sikrer utmerket overflatekvalitet. For å dekke ulike behov i stanse- og formproduksjon tilbyr ISCAR tønnefreser i alle hovedverktøykonsepter: énskjærdesign (Fig. 3), solide hardmetallfreser og utskiftbare Multi-Master-hoder.

Antivibrasjonsløsninger har stort potensial for å forbedre effektiviteten i lav-rigiditetsapplikasjoner. For å styrke Multi-Master-familien ytterligere har ISCAR introdusert antivibrasjons-skaft for lang utstikk. De nye skaftene bygger på et innovativt strukturelt konsept som kombinerer en hardmetallkropp med en integrert vibrasjonsdempende mekanisme (Fig. 4).

Bearbeide herdede stål opptil 65 HRC

ISCAR har fornyet sitt sortiment av miniatyrfreser i diameter fra 0,3 til fire mm med en ny generasjon verktøy. Ved å kombinere hardmetallkvaliteten IC602, med ultrafin substrat og PVD-belegg, med en optimalisert, forsterket skjæregeometri, kan verktøyene bearbeide herdede stål opptil 65 HRC, både tørt og vått.

Stanse- og formproduksjon kjennetegnes typisk av lavt volum og høy variasjon, med de fleste stanser og former produsert i små serier. Derfor er fleksibilitet og enkel tilpasning blant de viktigste kravene til verktøy i stanse- og formverksteder. Modulære verktøysystemer som muliggjør rask sammensetning av optimal verktøykonfigurasjon er en effektiv løsning. Dette er en av grunnene til at Multi-Master-familien har oppnådd stor tillit i bransjen. Det omfattende sortimentet av utskiftbare hoder, skaft, forlengere og reduksjoner gir et usedvanlig stort antall kombinasjoner, mens den svært stive forbindelsen mellom elementene sikrer pålitelig ytelse. Nylig er familien utvidet med nye integrerte skaft med BT30-konus i henhold til MAS 403 (JIS B 6339), for direkte montering i BT30-spindler på kompakte høyhastighetsmaskiner.

I programmet for solide hardmetallfreser har ISCAR betydelig utvidet utvalget av hjørneradier for Chatterfree vibrasjonsdempede SCEM, med radier fra 0,5 til tre mm, noe som forenkler verktøyvalg for et bredt spekter av applikasjoner.

Alt-i-ett-vendeskjærverktøy

Quick-D-Mill, en av de nyeste tilskuddene i ISCARs fresesortiment, forventes å vekke stor interesse blant stanse- og formprodusenter. Denne familien av allsidige “alt-i-ett”-vendeskjærverktøy er designet for et bredt spekter av fresing og hullbearbeiding (Fig. 5). Ved å integrere flere funksjoner i ett verktøy strømlinjeformes bearbeidingsprosessen, antall verktøybytter reduseres, omstillingstid minimeres og totale produksjonskostnader senkes. Den innovative konstruksjonen gjør at hvert vendeskjær kan fungere både som sentralt og perifert skjæreelement, noe som maksimerer skjærøkonomi og utnyttelse av hardmetall.

Uansett om det gjelder high-feed fresing, hardbearbeiding, tønnefreser, antivibrasjonsløsninger, avanserte mikroverktøy eller svært fleksible modulære systemer, blir moderne skjærende verktøy en hjørnestein i effektiv stanse- og formproduksjon. ISCARs kontinuerlige utvikling på disse områdene reflekterer industriens behov og hjelper produsenter med å møte økende krav til produktivitet, nøyaktighet, fleksibilitet og pålitelighet.

For mer informasjon se: www.iscar.com og www.svea.no