Spolupráce při vývoji nástrojů Siemens Görlitz, jakožto výrobce paroplynových turbín, musí pro zajištění konkurenceschopnosti využívat ty nejmodernější výrobní technologie. Z toho důvodu úzce spolupracují v Görlitzu v oblasti nástrojů právě s firmou Emuge-Franken. Prezentovaný příklad je výsledkem vývoje dokončovací frézy označované jako Pagode pro stromečkové závěsy spojení lopatek s tělesy turbín. Přesné tvarové obrábění Konvenční stromečkové frézy pro obrábění stromečkových drážek v rotorech a závěsů na lopatkách jsou na trhu mnoho let. Nástroj je osazen několika drážkami přímými či ve šroubovici – ty však nekorespondují s vnějším tvarem nástroje. Tak nástroje poskytují velký prostor pro odvod třísek, který však není vždy vyžadován. Velké drážky na druhé straně neumožňují nástroj vyrobit s větším počtem zubů, a tedy není možné navyšovat posuvové rychlosti. Fréza Pagode je navržena a vyráběna s drážkami konstantní hloubky vůči vnějšímu tvaru frézy. Tak jsou drážky mnohem menší než u konvenčního nástroje a můžeme jich na stejnou velikost nástroje umístit až dvojnásobný počet. Menší drážky pro odvod třísek ale zvyšují nárok na chlazení středem nástroje pro zajištění odvodu třísek. Proto je tělo frézy vybaveno mnohem větším počtem chladicích kanálů, které přivádějí procesní kapalinu do místa řezu a zajišťují bezpečný odvod třísek z místa řezu. Dalším upraveným parametrem nástroje je větší úhel šroubovice břitu oproti konvenční fréze. Tím je dosaženo velmi měkkého řezu a zároveň vysoké kvality povrchu. S výhodou je využito tangenciálního podbroušení hřbetu břitu namísto konstantního úhlu hřbetu. Přínosem je pomalejší opotřebování nástroje a delší životnost. Jistou nevýhodou je větší náročnost renovace. Proces renovace zatím není optimalizován, a proto je nyní nástroj používán pouze jednou. Nákladovost provozu je i tak výhodnější než v případě konvenčních nástrojů. Jeden nástroj místo deseti Výsledky dlouhodobých testů ukazují, že frézy Pagode dosahují vyšší posuvové rychlosti asi o 20 až 30 % oproti konvenčním tvarovým frézám. Produktivita tedy neroste shodně s počtem zubů. Životnost nástroje je ale výrazně delší. Příkladem je aplikace z poslední doby, kdy byla použita jedna fréza Pagode na dokončování drážek, kde by se jinak použilo deset konvenčních tvarových fréz. Zákazník tak ušetřil náklady spojené s přípravou devíti náhradních nástrojů a prostoji potřebnými pro jejich výměnu. A protože výměna nástrojů (zadávání korekcí, zastavování a spouštění programu) je prováděno manuálně obsluhou, výrazně se zvýšila i bezpečnost celého procesu. Rozhovor s Ma tThiem Favrem, produktovým manažerem oblasti aplikací v energetickém průmyslu Pane Favre, jaký je z vašeho pohledu potenciál pro nově vyvinuté frézy Pagode? Vyvinuli jsme dva typy fréz Pagode. Frézy malých rozměrů pro dokončování drážek stromečkových závěsů pro lopatky v rotoru, kde jsou rozměry nástroje limitovány velikostí a tvarem drážky. Protikusy – stromečkové závěsy na lopatkách – se obrábějí frézami větších rozměrů. Počet zubů frézy se vždy odvíjí od tvaru stromečkových závěsů a od jejich velikosti. Vysokou produktivitu fréz Pagode, a tedy i jejich uplatnění však vidím i v automobilovém průmyslu, zejména v systémech řízení. Jaké jsou výhody fréz Pagode pro zákazníky v oblasti energetiky? Má vize je využít fréz Pagode jako ekonomického řešení při obrábění dílců z žáruvzdorných a žárupevných materiálů, jako je inconel. Nejčastěji rozšířenou technologií při obrábění závěsů v paroplynových turbínách je protahování. Oproti protahování je frézování mnohem flexibilnější technologie, kdy nepotřebujete speciální strojní vybavení. Požadavky na výrobu paroplynových turbín se v poslední době razantně mění. Dříve se jeden typ dílce vyráběl bez konstrukčních změn deset let. Nyní se ve stejném provozu realizují tři podobné typy turbín a každá z verzí se zpravidla během pěti let konstrukčně upraví. To je přesně důvod, proč je výhodnější využít flexibilní technologie frézování oproti protahování. Kdo přišel s myšlenkou provedení fréz Pagode – jednalo se o vývoj nového typu nástroje, nebo myšlenka vzešla ze zákaznických požadavků? Zákazníci neustále hledaj í nástroje, které budou lepší, rychlejší a v důsledku zajistí levnější výrobu. S frézou Pagode vidíme možnost, jak uspokojit tyto požadavky našich zákazníků. Tak vznikla myšlenka na frézy Pagode. Jak dlouho trval vývoj? Poprvé jsme se o novém nápadu začali bavit s kolegy asi před pěti lety. První prototyp s šesti břity jsme dokončili v závěru roku 2014. Testy proběhly téměř okamžitě po dokončení nástroje a ukázaly nám okamžitý nárůst produktivity o 50 % oproti konvenční čtyřzubé fréze. Životnost se zvýšila ještě mnohem razantněji – a to na dvojnásobnou řeznou dráhu. Každý úspěch při vývoji roztáčí spirálu motivace pro další testy a hledání limitů nového nástroje jak pro nás, tak pro naše stávající i nové zákazníky. Jedním z takových partnerů je Siemens Görlitz. U nich jsme dostali ve velmi krátké době příležitost vyzkoušet nový nástroj v běžných dílenských podmínkách na reálném projektu. Velkou výhodou reálného nasazení jsou parametry, při kterých se test realizuje. V našem vývojovém středisku nedisponujeme testovacími kusy o délce několika metrů a váze i desítek tun. Proč nástroj dosahuje tak vysokých životností? Jsme přesvědčeni, že delší životnost (v porovnání s konvenčními frézami) souvisí s vyšší stabilitou frézy a s plynulejším překrytím jednotlivých řezných zubů. Konstrukce frézy zajišťuje neustálý kontakt dvou zubů s obrobkem. Tak získáváme hladší řezný proces a delší životnost. Osobně jsem byl reálnými výsledky fréz Pagode překvapen – dosáhli jsme nad očekávání dobrých výsledků. Máte ještě nějaké další reference kromě zákazníka Siemens Görlitz? Aktuálně máme v jednání další projekty ve Francii a v České republice. www.emuge-franken.cz
