I když název článku maličko připomíná dětskou dobrodružnou knihu, nenechte se zmást. Naší snahou bude představit obor, kde má Sinumerik naprosto dominantní úlohu. Proč jsou letectví a kosmonautika místem, kde je Sinumerik tak říkajíc doma? Protože dokonale odpovídá nekompromisním požadavkům na stavbu vysoce sofistikovaných strojů pro potřeby tohoto segmentu. RYCHLEJI, VÝŠE, DÁL Takovým pěkným příkladem a zkouškou může být třeba úloha na obrábění titanových součástí. Rychleji, výše a dál – to jsou požadavky kladené na nová letadla, a tím i na jejich výrobu. Je dobře, že na ně Sinumerik zná odpověď a kompletně tak pokrývá požadavky tohoto segmentu v oblasti CNC laserového řezání, CNC řezání vodním paprskem, 5osého obrábění nebo robotiky. Firma Siemens umožňuje rovněž využití fundovaného know-how ve všech technologiích používaných v tomto oboru. Naši spolupráci s výrobci obráběcích strojů doplňuje i nabídka CAD/CAM, což je cesta k zajištění vysoké kompatibility, která přináší odpověď na výše uvedenou výzvu: cesta k prvnímu obrobku je rychlá a jistá. Vezmeme to ale pěkně od začátku a přiblížíme si termín, kde se náš příběh odehrává, a to je aerospace. CO JE TO AEROSPACE? Aerospace zahrnuje atmosféru Země s okolním prostorem. Správný význam tohoto termínu bývá často nepochopen. Někteří si myslí, že jde pouze o kosmickou loď a oběžnou dráhu. Aerospace ale zahrnuje celé spektrum letů, které se do uvedeného prostoru vejde a velmi zjednodušeně lze říci, že vyrábí komponenty i vybavení pro věci, jež létají. Je to místo pro typický letecký průmysl a pro kosmonautiku. Aerospace se však zabývá také výzkumem, projektováním a výrobou vozítek pohybujících se mimo atmosféru. Při letmém pohledu do oblak je zcela zřejmé, že aerospace je velmi různorodé pole, s množstvím komerčních, průmyslových a vojenských aplikací. Čím to je, že aplikace pro aerospace jsou z rodu královského a těší se té největší prestiži? Zcela jistě proto, že pomocí produktů tohoto oboru se do míst, která si pouze při zmíněném pohledu do oblak můžeme představovat, reálně dostáváme i my, lidé. Důraz na dokonalost a absolutní přesnost je na místě – chráníme přece to nejdražší, svůj život. První nadšenci z řad aviatiků měli jistě odvahy na rozdávání, podíváme-li se dnešníma očima na stroje, na nichž létali. Ani dnes ovšem vzdušným rytířům odvaha nechybí. Jeden z nich, parašutista a extrémní sportovec Felix Baumgartner, je přesně ten, který si tak říkajíc nedal pokoj, dokud nedosáhl svého. Možná i vy jste v přímém přenosu napjatě sledovali Felixe Baumgartnera, když volným pádem překonal rychlost zvuku. Už navždy bude tento muž zapsán v dějinách svým „skokem ze stratosféry“. Budeme-li trochu parafrázovat Neila Armstronga, dalo by se říci, že to byl pouze malý krůček člověka z návratové kapsle, nesené heliovým balónem, ale velký skok zpátky na Zem. SINUMERIK 840D sl PRO AEROSPACE Základní vlastnosti řídicího systému Sinumerik, kterým dává aerospace vyniknout, jsou jeho otevřenost, flexibilita a síla. Právě proto ho pro své náročné aplikace nasazují nejvýznamnější mezinárodní výrobci letadel, raket nebo vesmírných vozítek a stejně tak jejich dodavatelé. Sinumerik je mimo jiné také první řídicí systém, který obsahuje speciální algoritmy, jež umí korigovat geometrické chyby. Mezi jeho největší přednosti patří špičková funkcionalita a mimořádný uživatelský komfort pro snadné nastavení a měření, maximální přesnost s víceosou kinematickou analýzou, korekce i těch nejmenších chyb za chodu stroje, perfektní řízení pohybu a vysoce dynamické pohony s perfektně přizpůsobenými postprocesory a softwarem NX CAM od Siemens PLM Software, jež jsou zárukou sladěného procesu od prvotní myšlenky až po dokončený obrobek. Přednosti řídicího systému Sinumerik 840D sl se odráží v tzv. multifunkčních strojích. Tyto stroje umožňují opracování složitých dílců na jedno upnutí a jsou z hlediska vynaložených nákladů vysoce efektivní, protože není třeba přepínat před nebo po frézování součásti na soustruh nebo karusel. Je to dokonalé řešení pro letecký a vesmírný průmysl a právě to hledají výše zmiňovaní výrobci. Abychom se přestali pohybovat pouze v rovině teoretické, pojďme se vrátit k tématu zmíněnému na začátku, tedy obrábění titanových součástí. PROČ PRÁVĚ TITAN A JEHO SLITINY? Technologie pro letectví a kosmonautiku jsou velmi specifické a je to dáno především materiály, s nimiž tento průmysl pracuje. Všeobecně platí, že v leteckém a vesmírném průmyslu se používá speciální materiál, vysoce pevný a zároveň velmi lehký. Materiálem, který v současnosti dominuje konstrukčním součástem letadel, je titan a jeho slitiny. Takový materiál je používán zejména za účelem snížení hmotnosti, což hraje nemalou úlohu při úspoře pohonných hmot. To ale není všechno, titan a jeho slitiny mají i další lákavé vlastnosti. Vysoká pevnost v tahu v poměru k hmotnosti, odolnost proti korozi i únavě materiálu, vysoká odolnost proti trhlinám i schopnost odolávat vysokým teplotám, to jsou vlastnosti, které tento prvek katapultovaly jako základní materiál pro výrobu letadel, lodí, kosmických lodí a raket a jehož význam stále roste. Slitiny titanu jsou legovány s vanadem, hliníkem a dalšími prvky, používanými pro celou řadu komponentů, včetně kritických konstrukčních dílů, podvozků letadel, protipožárních stěn, hydraulických systémů atd. Asi dvě třetiny z celkového množství titanových slitin nalezneme v leteckých motorech a rámech. Některé typy letadel jsou dnes stavěny až s dvojnásobně větším obsahem titanu než jejich předchůdci ve srovnatelné třídě. Pro ilustraci: největší současné osobní dopravní letadlo světa, Airbus A380, obsahuje odhadem přibližně 77 tun titanových slitin, z toho 11 tun je použito v motorech. Prázdná operační hmotnost tohoto letounu je 275 tun. OBRÁBĚNÍ TITANOVÝCH SOUČÁSTÍ Titan je šedý až stříbřitě bílý lesklý kov, poměrně hojně zastoupený v zemské kůře. Již od počátku průmyslové výroby kovového titanu spočívalo těžiště jeho využití v kosmických technologiích a speciálních aplikacích leteckého průmyslu. Titan patří ale i do našeho běžného života. Čistý titan se používá jako implantát v ortopedii, je to ale i základní materiál pro luxusní náramkové hodinky nebo šperky. Ve výčtu titanových výrobků by se našlo něco i pro náročnější sportovce – rámy jízdních kol nebo výroba golfových holí. Obráběcí stroje určené pro výrobu titanových součástí se vyznačují specifickými vlastnostmi. Pro dosažení vysokých posuvových rychlostí při obrábění sloučenin titanu jsou vyžadovány stroje s vysokou tuhostí a perfektním tlumením, vysoce výkonným systémem chlazení, důležitou roli hraje i na míru šitá vřetenová jednotka, stejně jako kvalitní nástroje. Cílem všech, kteří jsou v řetězci zapojeni, je neustálé zlepšování těchto základních vlastností. Obráběcí stroje se musí vyrovnat s vyšším modulem pružnosti titanu. Ten v kombinaci s vyšším řezným odporem způsobuje ještě větší odtlačování nástroje od obrobku. Navíc se tenkostěnné profily při obrábění bortí a mají velký sklon k vibracím. Výrobci obráběcích strojů tomu čelí absolutní tuhostí stroje, co možná nejpevnějším upnutím obrobku a pozitivní geometrií řezného nástroje. A co na to Sinumerik? Má tu nejlepší odpověď – Volumetric Compensation System, což je řešení, které dokáže rychle, přesně a spolehlivě korigovat všechny geometrické chyby obráběcího stroje. Není to málo? Můžeme pohotově doplnit další pojmy, které do světa leteckého průmyslu neodmyslitelně patří: funkce pro High Speed Cutting, trochoidní frézování nebo frézovací paket MDynamics s funkcí Advanced Sufarce. Díky vysoké přesnosti a dokonalému opracování povrchu splňuje Sinumerik ty nejvyšší nároky na kvalitu tak náročného oboru, jakým letectví a kosmonautika bezesporu je.
