1/13 časopis pro obchod a technologii od společnosti sandvik coromant
Anna-Karin Wahlströmová, obsluha stroje, Scana Energy, Švédsko.
podnikatel:
sir richard branson jde do hloubky
Scana Energy testuje novou třídu oceli
Není ocel, jako ocel Divoká léta firmy Signal Snowboards tech Výroba bloků motorů inovace Cesta za sluncem Německo Král převodovek tech Budoucnost obrábění inspirace Zodpovědně na suši? tech Komplexní frézování profil
Úvodník klas forsström prezident společnosti sandvik coromant
Větší záběr inovace Sandvik Coromant je jedničkou v oblasti znalostí v našem odvětví. Dlouhá léta se naše pozornost zaměřovala na tři oblasti, ve kterých jsme se chtěli stát špičkou: kompetence, vzdělávání a inovaci. Zatímco ostatní hovoří o inovaci jako o vývoji produktu – poslední verze vrtáku, například, vrtá o něco lépe než loňská – my vnímáme inovaci jinak - ve větším záběru. Inovace není jen o vylepšování nástroje, je o hledání toho, co tento nástroj může nabídnout vám. Toto pojetí úzce navazuje na naše motto “Váš úspěch, náš cíl” (Your success in focus). Nechceme vám nabízet jen vynikající nástroje, ale i znalosti a rady, jak je co nejlépe využít. Podstatný kus práce spojený s inovací se odehrává ve dvaceti šesti Centrech pro zvyšování produktivity, která se nacházejí po celém světě, a v nichž naše zákazníky i nás vzdělává více než sto certifikovaných školitelů. Zde probíhají i zkoušky obrábění materiálů pro naše zákazníky. Přesně tak jsme to udělali v případě švédské firmy Scana Energy (str. 20), jejichž nové třídy oceli zde před uvedením na trh prošly důkladným testováním. V osmi Aplikačních centrech, které jsou zaměřeny na specifické obory, úzce spolupracujeme se zákazníky při vyhledávání nových řešení pro jejich výrobu. Mnohokrát se při této téměř partnerské spolupráci dozvíme ledacos nového o možných způsobech použití jednotlivých nástrojů. Silou, která žene inovaci kupředu, je často nějaký technický oříšek, který je potřeba rozlousknout, jak tomu bylo v případě německé firmy ZF (str. 9), kde intenzivní práce na společném projektu vyústila ve výrobu zcela nové frézy. Inovace a
2
metalworking world
spolupráce byly vítěznou kombinací, která pomohla italské firmě Avio nalézt řešení pro obrábění turbíny pro nový Boeing 787 (str. 32). Jsme jedničkou v oblasti znalostí, jsme hrdí, skromní a zapálení. Zároveň s rozšířením našeho pojetí inovace se zajímáme o to, jak se k inovaci stavějí druzí, jak nacházejí inovativní řešení, a proto klademe důraz na inspiraci. Takovou je například Petra Wadströmová a její revoluční kontejner, který čistí vodu pomocí sluneční energie (str. 27), nebo návštěva mladých podnikatelů z firmy Signal v Kalifornii (str. 5), jejichž inovativní – či čistě bláznivé nápady – je nutí překonávat sama sebe a dál vyvíjet své snowboardy. Kdy jste se naposledy chopili naprosto bláznivé myšlenky? Pokaždé, když otvíráte skříň s nástroji od společnosti Sandvik Coromant, se naše inovativní myšlení přenáší do vaší výroby. Přeji vám příjemné čtení! klas forsström Prezident společnosti Sandvik Coromant
Metalworking World je časopis pro obchod a technologii od společnosti AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken, Švédsko. Telefon: +46 (26) 26 60 00. Metalworking World vychází třikrát ročně v americké angličtině, britské angličtině, češtině, čínštině, dánštině, holandštině, finštině, francouzštině, němčině, maďarštině, italštině, japonštině, korejštině, polštině, portugalštině, ruštině, španělštině, švédštině a thajštině. Časopis se poskytuje zdarma zákazníkům společnosti Sandvik Coromant po celém světě. Vydává Spoon Publishing ve Stockholmu, Švédsko. ISSN 1652-5825. Vydavatel zodpovědný podle švédského tiskového zákona: Jessica Alm. Výkonný redaktor: Mats Söderström. Vedoucí projektu: Christina Hoffmann. Redaktor vydání: Henrik Emilson. Grafická úprava: Emily Ranneby. Technický redaktor: Börje Ahnlén, Martin Brunnander. Pomocný redaktor: Valerie Mindel. Koordinátor: Lianne Mills. Jazykový koordinátor: Sergio Tenconi. Grafická úprava, jazykové verze: Louise Holpp. Příprava pro tisk: Markus Dahlstedt. Titulní stránka - foto: Daniel Månsson. Nevyžádané rukopisy se nevracejí. Materiál použitý v této publikaci lze reprodukovat pouze se svolením. Žádosti o svolení zasílejte redaktorovi vydání, Metalworking World. Obsah úvodníku a názory vyjádřené v Metalworking World nemusejí nutně odrážet přesvědčení společnosti Sandvik Coromant nebo vydavatele. Dopisy a dotazy týkající se časopisu zasílejte laskavě na: Metalworking World, Spoon Publishing AB, Rosenlundsgatan 40, 118 53 Stockholm, Švédsko. Telefon: +46 (8) 442 96 20. E-mail:
[email protected]. Distribuce, dotazy: Catarina Andersson, Sandvik Coromant. Telefon: +46 (26) 26 62 63. E-mail:
[email protected] Tiskne Sandvikens Tryckeri, Švédsko. Vytištěno na papír MultiArt Matt 115 gramů a MultiArt Gloss 200 gramů od firmy Papyrus AB, certifikované podle normy ISO 14001 a registrované u EMAS. Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTap, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS, GC a iLock jsou všechno registrované značky společnosti Sandvik Coromant.
Napište si o bezplatný výtisk časopisu Metalworking World. Zašlete svou adresu na mww.
[email protected]. Metalworking World se vydává pro informační účely. Informace zde poskytnuté jsou obecného charakteru a neměly by se chápat jako návod, nemělo by se na ně spoléhat při rozhodování a neměly by se používat k řešení specifických problémů. Uživatel zachází s informacemi na vlastní riziko a Sandvik Coromant nezodpovídá za žádné přímé, náhodné, související či nepřímé škody, které by použitím informací v Metalworking World mohly vzniknout.
obsah
32 Itálie.
Produktivní tripartitní partnerství.
9
7
Německo. Frézování ozubení rychleji.
10
Jak zbavit oběžnou dráhu odpadu.
A patented new technique puts Voith Turbo on the map.
4
Profil:
Sir Richard Branson
20
Švédsko:
5
Profil:
27
Inovace:
6
Bleskem:
38
Závěrečná poznámka:
7
Zprávy ze všech koutů světa
Zářící snowboardy Skleníkový efekt jinak
Zrození nové oceli Hra se sluncem i s větrem Kouzla se stropem v Jižní Koreji
32
16
Inspirace.
Zodpovědný přístup k podávání suši.
Technologie Od hlavní pušek po podvozky letadel Nejnovější technologie a poznatky umožňují obrábět dlouhé díry přesně a efektivně.
14
Total provider
Strategické obrábění motorů
Vyhněte se rizikům při řezání závitů a vyberte si partnera s komplexní nabídkou nástrojů a rozsáhlou znalostí aplikací.
Výroba bloků motorů hospodárně.
26
30
Technologie připravená pro budoucnost Jak zautomatizovat výměnu nástrojů a omezit problémy vznikající při utváření a odvodu třísek při obrábění na soustružnických centrech.
36
metalworking world 3
bleskem text: Henrik emilson
Ilustrace: getty images
Hoří, hoří, přihořívá!
Richard Branson vtipné vrtání. Sir Richard Branson miluje výzvy - a pořádnou legraci. V roce 2012 se v šedesáti dvou letech stal nejstarším člověkem, který kdy přeplul Lamanšský průliv na kiteboardu. Před tím se pokusil obletět zeměkouli v horkovzdušném balónu. 1. dubna 2012 ohlásil světu své nejnovější dobrodružství – průzkum jádra aktivního vulkánu ve speciálním vozidle, zkonstruovaném pouze k tomuto účelu. Vulkanické vozidlo společnosti Virgin (Virgin Volcanic vehicle) má být vyrobeno z kompozitního materiálu na bázi uhlíku, který se využívá pro kosmické sondy zkoumající hluboký vesmír. Vozidlo se údajně podobá velkému vrtáku, ale narozdíl od tradičních vrtáků, bude schopno proniknout roztavenou magmou do velkých hloubek a pojme tři osoby. „Vulkány mě fascinují již dlouho, vlastně od té doby, co jsem v dětství četl Cestu do středu země od Julese Vernea,” řekl Branson v tiskovém prohlášení. „Tehdy jsem se rozhodl, že se tam jednou také vypravím. Co k tomu dodat … někdo to rád horké!” Vrtání to sice mohlo být zajímavé, ale jak se ukázalo, možná až moc na to, aby to byla pravda. Jednalo se jen o chytrý propagační tah slavného podnikatele. n
Po zhotovení bude tento gigantický vrták schopen přenést tři osoby do nitra vulkánu.
bleskem text: Henrik emilson
foto: emily shur
Snowboard Na vývoj produktu kreativně POdnikatelé. Představte si, jak sjíždíte sjezdovku na kazeťáku, basové kytaře nebo kouscích stavebnice Lego. Takové nápady patří k popisu všedního dne v americké firmě Signal, která vyrábí snowboardy. Každý třetí čtvrtek v měsíci zastavují zakladatelé firmy Marc Wierenga a Dave Lee spolu s kolegy sériovou výrobu a vyrábějí právě takové neuvěřitelné snowboardy na zakázku. „Chtěli jsme změnu. A tak jsem hledal výmluvu, která by nám umožnila vybočit z tradičního designu a vnesla do značky více kreativity,” říká Lee. „A tak vznikl „každý třetí čtvrtek“, kdy nic není nemožné.” Nakonec z toho vznikla show pro YouTube. Proces vzniku každého nového snowbobardu se zaznamenává na video. Jeho nejoblíbenějším kouskem je prkno Vyloveno z vody (Fish Out of Water), surf,
který proměnili ve snowboard. Připouští, že výroba snowboardu Cukroušek (Sweet Tooth Candy) z toffee a medvídků žužu sice byla úplná katastrofa, ale zato se všichni pobavili. A navíc se díky tomuto přístupu ve firmě hodně naučili o vývoji produktu. „Pracovali jsme s různými materiály, se skelnými vlákny různé hmotnosti a struktury, což přispělo k vývoji našich prken a vůbec vedlo k jejich celkovému vylepšení,” vysvětluje Lee. Jak tedy začít inovovat? Lee říká: „Nesmíte zpohodlnět. Jen proto, že máte skvělý výrobek, který funguje a který možná funguje naprosto skvěle, neznamená to, že ho nemůžete vylepšit. Nastavujte si laťku vysoko, i když se vám ji pokaždé nepodaří přeskočit, stojí to za to. Pokaždé se naučíte něco nového a o to budete lepší.” n
Zakladatelé firmy Signal Marc Wierenga se snowboardem s motivem vinylových desek, (vlevo), a Dave Lee se snowboardem s motivem velkého kazeťáku. Podívejte se na filmy o jejich výrobě ve verzi časopisu Metalworking World pro iPad.
metalworking world 5
Bleskem text: henrik emilson
ilustrace: peter grundy
směrem na jih Zelený automobil
Firma Plantagon vyvíjí PlantaCar, automobil, který jezdí na odpad ze skleníku.
POzITIVní
skleníkový EFEkT
kanceláře
Kanceláře budou na severní straně budovy. Skleník pak bude pokrývat stranu jižní.
investice
Místní obyvatelé na vybudování skleníku přispějí. Za deset švédských korun či více obdrží investoři podíl z budoucí sklizně.
Menu
Pěstovat se zde bude bílý celer, kailaan (čínská brokolice), saláty Osaka purple mustard a orientální saladini.
Bílý celer
Kailaan
Osaka purple
Orientální saladini
Skleník firmy Plantagon v Linköpingu, Švédsko
Městská farma: Švédsko-Americká architektonická kancelář Plantagon míří se svým projektem vertikálních zahrad, vysoko. Kombinace kanceláří a skleníků přispívá k udržitelnému rozvoji velkých měst. V roce 2012 se začal stavět první průlomový skleník od firmy Plantagon ve švédském Linköpingu, a jeho dokončení se očekává v roce 2014. Firma Plantagon věří, že se odsud vydá dobývat světové metropole.
6
metalworking world
„Města již mají hustotu a infrastrukturu, ve které by vertikální farmy mohly fungovat. Opravdu vysoké mrakodrapy by pak měly být schopny vyprodukovat nejen potraviny, ale také se samozásobit energií, byly by prostě soběstačné,” říká generální ředitel firmy Plantagon Hans Hassle. Další vertikální skleníky se budou stavět v čínské Šanghaji a Wuxi, v německém Hamburku a ve španělské Barceloně. n
• Dodává spotřebiteli výrobky přímo, nedováží se. • Pesticidy využívá v malém množství, nebo vůbec ne. • Úrodu negativně neovlivňují přírodní katastrofy. • Přispívá k biodiverizitě ve městech. • Vytváří ve městech nová pracovní místa. • Jídlo z městské farmy se ke spotřebiteli dostane bez prostředníka.
nasa
bleskem
Z Trezoru:
odpad. Vesmírný
Letecká obrana
odpad začíná být problém. Mezi asi stem milionů kusů odpadu, který obíhá kolem země najdete části satelitů, odpadlé součástky raket, odhozené palivo či dokonce úlomky barvy, které představují pro návštěvníky vesmíru značné nebezpečí.
Spojených států amerických eviduje na zemské oběžné dráze asi dvacet tisíc kusů odpadu. Zatím však není schopna zaznamenat kousky menší než jedenáct palců (asi 280 milimetrů) v průměru. O kontrakt na výstavbu tzv. vesmírného plotu v
Číslo:
6A
Nejoblíbenějším sedadlem v letadle je 6A. Nachází se u okénka, je nedaleko vchodu/ východu, a zároveň dostatečně daleko od kuchyně a záchodů.
hodnotě tři a půl miliardy dolarů (2,8 miliard eur), který by měl být uveden do provozu v roce 2015, usilují v současné době dvě společnosti. Tento radarový systém bude schopen zpracovat sto tisíc objektů a zachytit úlomky o velikosti až 0,8 palce (20 milimetrů) v průměru. n
Fantastické boty z plastu nové materiály. K výrobě jednoho
páru bot newSKY od firmy New Balance stačí osm PET-lahví. Boty se vyrábějí z materiálu Eco-fi, polyesteru, který z devadesáti pěti procent tvoří zrecyklované plastové lahve. Lahve se nadrobno nasekají, roztaví a vytvarují do vlákna, ze kterého vznikne nová tkanina. Firma Sandvik Coromant prodává nástroje, které pro nové boty newSKY vyrábějí formy. n
Nový africký design procyklace. Hamed Ouattara
umělec a designér z Burkiny Faso proměňuje použité plechovky od oleje a benzínu v nábytek. V nové, „procyklované“ podobě (viz str. 8) získává zrezlý zprohýbaný plech estetickou hodnotu. Ouattara chce vytvářet moderní africký design pro afričany i celý svět. n
Plechovky na potravinářský olej se pod kreativníma rukama Hameda Ouattary mění v nábytek.
produKtivitA.
V červnu bylo otevřeno nové Středisko produktivity firmy Sandvik Coromant v Pekingu s cílem zpřístupnit regionu nejžhavější postupy a technologie obrábění. Středisko produktivity se otevírá jako druhé v řadě po Centru pro rozvoj aplikací, které zahájilo činnost v roce 2004 v Šanghaji.
Led na jezeře
gettyimages
Vyčištěno
Některé objekty krouží kolem země rychlostí od 7000 do 18 000 mil za hodinu.
Sandviken nedal jméno pouze skupině Sandvik Group a společnosti Sandvik Coromant, ale inspiroval i Sandvik Big Band, orchestr, který byl založen v roce 1968 a který má těsné vazby jak s krajem tak i s firmou. Na LP Sandvik Big Band ve Vancouveru naleznete záznam z turné skupiny z roku 1983.
Sedmdesát týmů soutěží o titul mistra světa.
Nástroje. 24. ročník soutěže World Ice Art se bude konat od 26. února do 24. března 2013 ve městě Fairbanks na Aljašce. Sejde se zde více než sto umělců, kteří pracují s ledem, aby zde nástroji vytesali sochy z obrovských kusů ledu. Surovinou pro sochy se stanou čtyři miliony výjimečně průzračného čistého silného ledu, tzv. „Arktického diamantu”, který se získává z místního jezera. n
metalworking world 7
bleskem Veletrhy 2013
Dvě rychlé otázky O:
Novém centru pro technické vzdělávání v rumunsku Od roku 2011 je společnost
Sandvik Coromant aktivním partnerem firmy Schaeffler Romania a jejího Centra pro technické vzdělávání. Školí v něm mladé talenty, kteří se jednou stanou technickými zaměstnanci tohoto výrobce obráběcích strojů. Q: Dragosi Bailo, jakou podporu poskytuje Sandvik Coromant Romania svým zákazníkům? „Schaeffler Romania Uwe Kando, hledá řešení, která vlevo, a Dragos Baila. přispějí ke zvyšování produktivity výroby, a Sandvik Coromant jim v tom pomáhá tím, že jim poskytuje znalosti a zdroje, tedy nejnovější řezné nástroje, technologie obrábění a s nimi spojené strategie. Vybavili jsme všechny jejich stroje DMG nástroji a poskytli k nim veškerou technickou dokumentaci. Kromě toho náš odborník na aplikace Evelin Georgescu organizuje ukázky různých druhů obrábění a postupů v dílně Centra pro technické vzdělávání, které je určeno studentům technických oborů. Účastníci si naše školení pochvalují a oceňují je i techničtí manažeři, Adrian Muscalu vedoucí Technologického centra a Uwe Kando,
IMTEX 24.–30. ledna Bangalore, Indie
8
metalworking world
procyklace ... ... označuje přímé využití odpadu bez energeticky náročného procesu zpracování, který je jedním ze základních rysů recyklace, při níž dochází nejprve ke zpracování odpadu a teprve potom k výrobě nového materiálu. Procyklace je v současné době oblíbeným trendem mezi umělci a návrháři. Viz str. 5 a 7.
vedoucí Centra pro technické vzdělávání.“ Q: Co dalšího připravujete pro
zákazníky? „Centrum pro technické vzdělávání firmy Schaeffler se stalo vzorem pro ostatní firmy v Rumunsku. Letos se rozjíždí další projekty, jako například DWK [Deutscher Wirtschaftsklub Kronstadt]. Jedná se o spojení třinácti německých firem působících v brašovské oblasti, které se rozhodly založit soukromou technickou školu pro vzdělávání mladých. Tato iniciativa získala podporu z rumunského ministerstva školství. Praktická část týkající se obrábění se bude odehrávat v Centru pro technické vzdělávání firmy Schaeffler. Zákazníkům v rámci vysoce kvalitního školení a při ukázkách nabízíme nejen profesionální znalosti a dovednosti, ale i materiály. Skupina Schaeffler Group se řídí heslem ‘Spolu dokážeme pohnout světem’ a Sandvik Coromant jim v tom pomáhá.” n
dragos baila
Sandvik Coromant, Rumunsko.
TECMA 5.–8. března Mexiko City, Mexiko
EMO 16.–21. září Hannover, Německo
Cílem tohoto prototypu je předvést, že letadlo dokáže uletět vzdálenost čtyř set kilometrů (dvě stě patnáct námořních mil) tiše, účinně a s nulovými emisemi. Pro případ, že by letadlu došla energie uprostřed letu, je vybaveno padákovým systémem, který mu umožní bezpečné přistání. n
Víte že, značka Sandvik se poprvé představila v roce 1876 na světovém veletrhu ve Philadelphii ve Spojených Státech?
Informace o dalších veletrzích a
akcích naleznete na www.sandvik. coromant.com
Stormbringer energie. Jedním z problematických aspektů výroby větrné energie je skladování přebytečné energie. Kanadská firma Hydrostor experimentuje a využívá energii získanou mimo hlavní provoz z přímořských větrných
Elektrickou cestou Letectví. Výrobci v leteckém průmyslu se nepřetržitě snaží snižovat hmotnost letadel a zvyšovat jejich výkonnost při nižší spotřebě paliva. Čtyřsedadlové letadlo Panthera Electro od slovinské firmy Pipistrel, které je vybaveno stočtyřicetipětikilowattovým elektrickým pohonem, je velkým krokem kupředu.
Slovo:
Letadlo Panthera Electro je schopno urazit na jedno nabití čtyři sta kilometrů.
elektráren a s její pomocí nafukuje podmořské balóny. Elektřina se promění na stlačený vzduch a ten se skladuje v elastických akumulátorech pod mořskou hladinou. Hmotnost vody udržuje vzduch pod
tlakem, a ten se z balónů upouští, když je to potřeba. Asi dvě stě těchto gigantických balónů je schopno vyprodukovat dva megawatty elektrické energie po dobu čtyř hodin. n
text: tomas lundin photo: christoph papsch
Na vyšší úrovni Friedrichshafen, Německo. Nové nástroje s vyměnitelnými břitovými destičkami testují hranice práškové oceli při vysoce přesném obrábění. Cestu razí německá firma ZF, známý výrobce převodovek pro automobilový průmysl.
nnn nad Bodamským jezerem, třetím největším jezerem ve střední Evropě, se zdvihá ranní mlha a jasně modrou oblohou proplouvá vzducholoď Zeppelin. Bílé trajekty křižují vodní hladinu a v dálce se lesknou vrcholky Švýcarsko-Rakouských Alp. Na severním břehu jezera se rozkládá Friedrichshafen, univerzitní městečko a živé průmyslové centrum, jehož počátky jsou spojeny s německým leteckým a automobilovým průmyslem. Město se již na začátku 20. století stalo domovem firem jako jsou Dornier, MTU a Zeppelin, které se po celém světě proslavily zhruba v době, kdy se vzducholoď Hindenburg od firmy Zeppelin vznítila v roce 1937 při přistávání ve Spojených Státech. Mezi prvními průkopníky z počátku 20. století byla i firma Zahnradfabrik Friedrichshafen, ZF, která je dodnes symbolem německého strojírenství a inovace. Skupina vyrábí vše od převodovek po posilovače řízení pro automobilový průmysl, ale také se podílí na výrobě pro větrnou energetiku, tedy odvětví, v němž je dlouhá životnost součástek naprosto zásadní. „Daří se nám být na špici jen proto, že nikdy, opravdu nikdy neslevujeme z našich požadavků na kvalitu, bez ohledu na to, jaké úsilí je k tomu třeba vynaložit,” říká Heinrich Geiger, který má na starosti výrobu ozubení a muž, kterému technici z firmy Sandvik Coromant říkají „Král převodovek”. Před několika lety začali v Geigerově oddělení pro osobní automobily přemýšlet o možných alternativách, které by nahradily při obrábění ozubení nástroje z rychlořezné oceli (HSS), a to nejen ve výrobě převodovek, ale i ve výrobě různých automobilových součástek. Tyto nástroje, které se vyrábějí z monolitního kusu oceli, byly celá léta jedinými nástroji, kterými se dalo dosáhnout přesnosti, která zaručila, že převod bude fungovat plynule a co možná nejtišeji. Nevýhodou nástrojů z rychlořezné oceli je časově náročná výměna a s tím spojená logistika. Když se nástroj otupí, je potřeba jej v ZF přebrousit a následně odeslat k povlakování. Technici ve firmě ZF se začali porozhlížet po alternativách. Ale teprve před dvěma lety, kdy firmu ZF navštívili zástupci společnosti Sandvik Coromant Kenneth Sundberg, manažer pro rozvoj obchodu v oblasti frézování ozubení a Mats Wennmo, technický zástupce pro frézování ozubení, se začalo
10
metalworking world
uvažovat o nástrojích s vyměnitelnými břitových destičkami. Společnost Sandvik Coromant měla v té době již hotové řešení pro německý podnik Voith Turbo, výrobce převodů pro větrné elektrárny a železnice. Zavedení nových nástrojů s vyměnitelnými břitovými destičkami vedlo ke zvýšení produktivity o více než padesát pět procent, ale také ke snížení nákladů. zástupci firmy Sandvik Coromant věděli, že práce s firmou, která se
zabývá velkoobjemovou výrobou, jako je ZF, může být přínosná v mnoha ohledech. Záhy se začalo proto pracovat na projektu intenzivního rozvoje výroby, ve kterém se pokračuje i dnes. „Začínali jsme od nuly,” vzpomíná Willy Åström z oddělení výzkumu a vývoje společnosti Sandvik Coromant, „král převodovek” Henrich Geiger, ZF: který monitoroval série testů, které se „Velkou výhodou prováděly jak v laboratoři ve Švédsku, spolupráce se společnostak i v náročném výrobním prostředí v tí Sandvik Coromant je, že lze zhotovit nástroje továrně firmy ZF ve Friedrichshafenu. výrobě přímo na míru.” Åström spolupracoval s místním obchodním zástupcem Berndem Schweikhardtem. Brzy bylo jasné, že výroba převodovek v závodě ZF je něčím úplně jiným než výroba masivních převodovek pro Voith Turbo. V ZF se tolerance pohybovaly nanejvýš v mikrometrech. „Někdy se o nás říká, že jsme šílení – prý jsme posedlí kvalitou,” říká Geiger. „Ale my jen rádi nastavujeme laťku vysoko.” Popisuje, jak se zástupci firmy Sandvik Coromant znovu a znovu vraceli domů s dalšími požadavky na zlepšení. První prototyp měl vyměnitelné břitové destičky spojeny s ocelovým tělem nástroje pomocí šroubu, který procházel přímo destičkou. Kromě nepřesností při obrábění vedl tento způsob upevnění k nepřijatelným časovým ztrátám při výměně všech sto padesáti destiček v každém nástroji. Sandvik Coromant přišel s úplně novou koncepcí, která díky
spolupráci s oddělením výzkumu a vývoje vyústila ve zcela nový výrobek. V nové fréze CoroMill 176 se VBD upínají pomocí klínku, což znamená, že je lze vyměnit během pěti až šesti vteřin, místo původní minuty na jednu výměnu. Mezi další výhody patří možnost vybavit každý nástroj břitovými destičkami s různými geometriemi
nahoře: Firma ZF se nachází ve Friedrichsha-
fenu na severním břehu Bodamského jezera v Německu. vpravo: ZF vyrábí vše od převodovek po posilovače řízení pro známé výrobce automobilů a svoji působnost rozšířila i do větrné energetiky. dole: obchodní zástupce firmy Sandvik Coromant Bernd Schweikhardt kontroluje správné upnutí frézy CoroMill 176.
nahoře: Firma ZF má vysoké nároky
na kvalitu a perfektní provedení detailů, ze kterých opravdu nikdy neslevuje. Ersin Oguz dokončuje ozubení. vlevo: Danilo Neumann kontroluje ozubení.
metalworking world 11
technický náhled: zahnradfabrik friedrichshafen
rychlé upnutí
VBD se upínají pomocí klínku a lze je tedy vyměnit během pěti až šesti vteřin, místo původní minuty na výměnu.
velká výhoda
Každou frézu CoroMill 176 lze vybavit VBD s různými geometriemi a z různého materiálu.
12
metalworking world
od konce roku 2010 probíhá společný projekt firem ZF Friedrichshafen a Sandvik Coromant, jehož úkolem je vyvinout nové řešení s vyměnitelnými břitovými destičkami. Tento projekt vyústil ve výrobu zcela nového nástroje, frézy CoroMill 176. V současné době se k obrábění ozubení, při němž je naprosto nutná vysoká přesnost, standardně používají nástroje z rychlořezné oceli. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že k výrobě jednoho typu ozubení je zapotřebí velká zásoba nástrojů. Jakmile se nástroj opotřebí, musí se odeslat k přebroušení a přepovlakování. Tento proces obvykle trvá kolem dvou týdnů. V případě nové frézy CoroMill 176 od firmy Sandvik Coromant jsou zapotřebí pouze dva nástroje. Jeden je v provozu a na druhém se mezitím vyměňují břitové destičky. Zákazník rovněž může použít VBD s různými profily při stejné velikosti modulu, což v zásadě znamená, že dva nástroje jsou schopny vyrobit různé druhy ozubení. VBD jsou do frézy CoroMill 176 upevněny pomocí klínku, díky kterému je lze vyměnit za pět až šest vteřin. V porovnání s nástroji z práškové oceli lze tyto VBD vyrábět z různého materiálu a optimalizovat tak výrobu. „Produktivita se v budoucnu radikálně zvýší. Optimalizované VBD se méně obrábějí, čímž se snižuje spotřeba materiálu”, říká Willi Åström, manažer pro výzkum a vývoj frézování ozubení ve firmě Sandvik Coromant.
či z různého materiálu. Při vývoji nové technologie se rovněž dbalo na rostoucí nároky spojené s ochranou životního prostředí a na nutnost šetřit surovinami. VBD je třeba po opotřebení vyměnit. Materiál, ze kterého se VBD vyrábějí tvoří méně než pět procent materiálu nástroje. Tělo nástroje bez problémů vydrží několik let. „Všechny velké výrobní podniky si uvědomují, že získat za několik let přístup k surovinám nebude snadné,” vysvětluje Hans Dürr, manažer společnosti Sandvik Coromant pro strategické zákazníky, který má na starosti spolupráci s firmou ZF po celém světě. „Krále převodů” Heinricha Geigera však dnes zajímá, jak zvýšit ziskovost a jak v dohledné době zvýšit podíl automatizace na výrobě s využitím optických systémů, které monitorují Dynamické kvarteto Hans Dürr, Sandvik Coromant, správné upevnění VBD pod správným Heinrich Geiger, ZF, Steffen Schmidberger, ZF a Bernd úhlem. Schweikhardt, Sandvik Coromant. „Sandvik Coromant je „S kvalitou problémy nemáme,” již více než dvacet let naším nejdůležitějším dodavatelem. Jsme strategičtí partneři se stejnou základní filozofií,” vysvětluje dál. „Firma ZF má vysoké říká Heinrich Geiger. nároky na kvalitu a VBD lze pro výrobu převodovek použít. S produktivitou jsme také spokojeni. Rádi bychom však nimi, dosáhneme podobných výsledků kdekoli na optimalizovali trvanlivost nástroje a snížili náklady. světě. Staré řešení přestane výrobce zajímat, Jestli se nám to podaří, tak tato technologie má ve poptávka nebude. Jsem přesvědčen, že frézování světě dveře otevřené.” ozubení se nachází v přelomovém bodě, kdy dochází k výraznému posunu v technologii, která V současné době se v práci na projektu pokračuje bude mít nesmírně pozitivní ekonomický dopad na plný plyn. V rámci skupiny ZF má dnes projekt včetně nepochybného přínosu pro životní prostředí. statut globálního výzkumného projektu. Kenneth Naší ambicí je být společností, která tuto transforSundbergh ze společnosti maci povede.” Sandvik Coromant věří, že půjde o průlom. „Firma ZF je Ale, jak říká Geiger, práce ještě neskončila. jedním z našich nejnáročněj„Pokračujeme v optimalizaci naší stávající ších zákazníků,” vysvětluje. technologie,” dodává. „Ta zůstává standardem, se kterým se všechno a všichni poměřují. A překonat „Pokud se nám podaří jej není snadné.” n vytčeného cíle dosáhnout s
zf v číslech
1915 rok, kdy firma Luftschiffbau Zeppelin GmbH založila firmu ZF. Její náplní bylo vyrábět součástky pro vzducholodě, létající přes Atlantik.
71 500 označuje počet zaměstnanců.
27 je zemí na světě, v nichž firma ZF působí.
4 jsou divize firmy, v nichž se vyrábějí různé výrobky, od převodovek, náprav a součástí podvozků po součástky pro větrné elektrárny a letecký průmysl. Dvě třetiny výroby tvoří součástky automobilů a vozidel lehčích než šest tun. Součástky pro těžkou techniku, především velké nákladní automobily pak tvoří dalších pětadvacet procent.
15,5 miliard eur
byl roční obrat v roce 2011.
540 milionů eur
byl zisk po zdanění v roce 2011. Nárůst o dvaadvacet procent.
754 milionů eur
Zahnradfabrik byla založena 20. srpna 1915. V následujícím měsíci byla firma zapsána do obchodního rejstříku u krajského soudu v Tettnangu. Předmětem podnikání, jak lze vyčíst z rejstříku, byla výroba ozubení a převodovek pro vzducholodě značky Zeppelin, automobily a motorové lodě.
byly náklady firmy ZF na výzkum a vývoj v roce 2011. Nárůst o sedmnáct procent.
metalworking world 13
technologie text: turkka kulmala
Úkol: Jak efektivně vrtat dlouhé přesné díry v součástkách z těžkoobrobitelných materiálů?
řešení: Použijte osvědčenou metodu vrtání pro danou aplikaci a nejmodernější nástroje a řešení.
Od hlavní pušek po letadlové podvozky POčátky vrtání hlubokých děr lze vystopovat až k
prvním dílnám, v nichž se vyráběly hlavně pušek. Vrtání hlubokých děr (DHM) se od svých zbrojařských začátků vyvinulo v technologicky vyspělou účinnou metodu obrábění součástek, jako jsou přistávací podvozky letadel a turbíny pro elektrárny. Společným charakteristickým rysem DHM je velký úběr materiálu a nezbytná přesnost týkající se přímosti díry, rozměrových tolerancí a kvality stěn díry při dokončení. Slovo „hluboké” označuje takové díry, jejichž délka se pohybuje od 5 až po 150X D. Zajištění bezpečnosti procesu obrábění je při DHM jednou z priorit. Stále častěji se pro DHM používají konvenční CNC soustruhy a víceúčelové obráběcí stroje s výkonnými chladicími systémy, a to především proto, že se stále více usiluje o obrobení součástky při co nejmenším počtu upnutí. Metodu DHM se rovněž uplatní při vrtání kratších děr, je-li třeba zvýšit produktivitu výroby.
14
metalworking world
Metody Nejběžnější metodou vrtání hlubokých děr je
případová studie: součást: předvalek průměr
40 mm (1,575 palce), délka 1330 mm (52.362 in) Materiál: uhlíková ocel (CMC 02.1/02.2) nástroj: pevný vrták STS
CoroDrill 800
řezná rychlost vc:
88 m/min (289 stop/min) posuv fn: 0,37 mm/min (10 palce/min) Vrták s pájenou břitovou destičkou
řezná rychlost vc:
88 m/min (289 stop/min) posuv fn: 0,24 mm/min (7 palce/min)
výsledek: Zvýšení produktivity o 53 procent, snížení nákladů na součástku o 50 procent.
vrtání monolitním vrtákem na jeden průchod, při němž se díra vrtá do plného materiálu. Válcové zahloubení se používá pro rozšíření čela již vyvrtaných děr za účelem vylepšení vřezávání nástroje a kvality obrobeného povrchu a přímosti díry. Protahovací vyvrtávání označuje vrtání, při němž se nástroj zpětně pohybuje směrem ven z díry. Další metodou je vrtání na jádro, které je méně energeticky náročné než jiné metody. Jádra se pak obvykle používají k testování, především v případě speciálních materiálů, ale také jako surovina pro jinou výrobu. K odstranění jádra z díry po vrtání na jádro se používá speciální metoda, tzv. upíchnutí jádra. Specializovanější metody vrtání se používají v případě, kdy je potřeba dosáhnout velmi úzkých tolerancí a nebo zvláštních tvarů. Při zahlubování a válečkování (hlazení povrchu válcováním) se pro výrobu díry používá kombinace nástrojů, aby se dosáhlo dokonalé kvality povrchu stěn, rozměrových tolerancí a tolerancí přímosti díry. Při vyvrtávání dutin, jinak také vyvrtávání dutin ve tvaru lahve, se "vyvrtá" uvnitř součástky dlouhá díra, která má větší průměr než při vstupu a/nebo výstupu ze součástky. Tato metoda se používá pro obrábění složitých vnitřních tvarů a jejím účelem je umožnit
výrobci součástky snížit její hmotnost, aniž by se narušila integrita jejího povrchu. Tvářecí nástroje pro výrobu neprůchozích děr se používají pro obrábění ploch mezi různými průměry, tam kde se vyžaduje vysoká a konzistentní kvalita obrobení. nástrojové systémy Nejběžnějím systémem,
který se využívá pro vrtání hlubokých děr, je systém s dělovými vrtáky. Skládá se z monolitního vrtáku s dutou stopkou pro přívod chladicí kapaliny a vnější drážky ve tvaru V pro odvod třísek. Tento vrták se stále častěji používá na standardních CNC obráběcích strojích vybavených vysokotlakým chladicím systémem. Dělové vrtáky jsou vysoce přesné nástroje a proto se používají pro vrtání kvalitních děr v úzkých rozměrových tolerancích do jednoho milimetru. Rychlost vrtáku při vstupu do obrobku je malá kvůli tenké stopce. Lze jimi vrtat do maximální hloubky 100 x D. Systém s jednou trubkou (STS) je vlastně vrtání dělovým vrtákem naruby: chladivo proudí ke špičce vrtáku prostorem mezi stěnou
díry a válcovou trubkou vrtáku a vyplavuje třísky trubkou ven. Při použití tohoto systému je třeba tlakově utěsnit prostor kolem ústí díry. Systém STS je optimálním řešením pro vrtání velmi hlubokých děr v součástkách z náročných materiálů, jako je nízkouhlíková a korozivzdorná ocel a titan, a to díky rychlosti, pod kterou je usnadňuje vháněno ke špičce vrtáku, čímž se usnadnuje odvod třísek. Vrtáky STS se dodávají ve standardních rozměrech průměrů od 15,60 do 130 milimetrů (0,6142–5,112 palců) a jsou jedinou volbou pro vrtání děr o průměrech větších než 200 milimetrů (7,874 palců). V ejektorovém systému či systému s dvěma trubkami proudí chladicí kapalina mezi vnější a vnitřní trubkou vrtáku. Hlavní výhodou tohoto systému je, že jej lze upravit a použít na konvenčních obráběcích strojích jako jsou soustruhy. Těsnění mezi součástkou a pouzdrem vrtáku není nutné. Vrtáky jsou dostupné od průměru 18,40–65 milimetrů (0,7244–2,559 palce); maximální průměr je 200 milimetrů (7,874 palce). n
Systém STS se nabízí ve standardních velikostech od průměru 15,60 po 130 milimetrů. Viz dole ve skutečné velikosti.
{15,6 mm}
{130 mm}
Výhody vrtáku CoroDrill 818:
• Větší flexibilita díky vylepšenému materiálu a geometrii • Lepší tvar prostoru pro odvod třísek, zajišťuje jejich plynulý odvod • Nové VBD a tvar styčné plochy T-rail zvyšují bezpečnost vrtání • Velký rozsah úhlu nastavení
shrnutí Výhody vrtáku CoroDrill 801:
• Vysoká bezpečnost procesu • Větší flexibilita a více možností nastavení • Tuhé provedení se třemi opěrnými vodítky • Lepší výkon při delší trvanlivosti nástroje díky nejnovějším VBD a vodítkům • Možnost upravení přímo na místě
Vrtání hlubokých děr je tradiční, ale technicky pokročilé a účinné řešení pro výrobu děr, při níž dochází k velkému úběru materiálu a záleží na přesnosti. Jednou z priot při takovém vrtání je bezpečnost procesu. Široká nabídka metod a systémů se vyznačuje všestranností a přináší celou řadu možností optimalizace pro vybrané aplikace.
metalworking world 15
Text: Risto Pakarinen Ilustrace: Moa Bartling/agent molly & co foto: Martin adolfsson
Jednoduché jako suši Inspirace. Když vstoupíte do jakéhokoli supermarketu na světě, můžete si
být jisti, že v něm najdete dvě jídla. Pizzu a suši. A právě v tom je problém. Ale v případě suši existuje zodpovědné řešení.
nnn Suši, skromné tradiční japonské jídlo, které se skládá z rýže, mořských řas a plátku syrové ryby se stalo pokrmem desetiletí, který dnes znají lidé po celém světě. Celosvětová obliba suši však nezůstává bez následků. Základem suši jsou syrové ryby. A protože celosvětová poptávka po suši roste, roste i poptávka po rybách – jejich konzumace je nejen drahá, ale nezodpovědná vůči životnímu prostředí. První zmínky o suši pocházejí z 10. století. Tehdy se konzumovalo nare suši (zralé suši): syrová ryba se naplnila nevařenou rýží a nechala se uzrát. Když maso uzrálo, rýže se vyhodila a ryba se snědla. Lidé postupně začali jíst i rýži, která se k fermentaci používala. A pak, někdy kolem roku 1830 v Tokiu, vytvořil Hanaya Yohei první fast-foodovou verzi suši, která se dala jíst prsty a téměř kdekoliv: na rýžový váleček položil
16
metalworking world
kousek syrové ryby. Edomae suši bylo na světě. “‘Edo’ se často překládá jako ‘tradiční’ suši, ale ‘Edo’ se tehdy říkalo Tokiu a ‘mae’ znamená ‘před’, takže edomai doslova znamená ‘z Tokijského zálivu’,” vysvětluje Casson Trenor, milovník suši a spoluvlastník suši restaurace v San Franciscu. Uběhlo sto padesát let a suši se stalo celosvětovým fenoménem. Velké zemětřesení v Kantō v roce 1923, při kterém zahynulo téměř sto padesát tisíc lidí, zdevastovalo Tokio. Specializovaní výrobci suši, kteří měli to štěstí, že přežili, se museli přesunout jinam. V šedesátých letech dvacátého století se ze suši stal průmysl. V roce 1968 inženýr a podnikatel Kin Syo Chin z Tchaj-wanu vymyslel koncept suši restaurace, v níž hosté sedí kolem běžícího pásu, na kterém k nim přijíždí čerstvé suši přímo od kuchaře. Již o šest
let později vlastnil Chin v Japonsku osmdesát pět restaurací – a k tomu navíc jednu v New Yorku. Suši se poprvé dostalo do Spojených států na začátku šedesátých let. První suši restaurací byla údajně Kawafuku Cafe, kterou si otevřel Nakajima Tokijiro v takzvaném Malém Tokiu v Los Angeles. Restaurace přitáhla japonské obchodníky, kteří s sebou často brali své americké zákazníky. O čtyři roky později se objevila první restaurace za branami Malého Tokia – a odsud se suši dostalo do celého světa. „Obliba suši se šířila po celém světě neuvěřitelnou rychlostí,” říká Trenor, který je mimo jiné aktivistou Greenpeace v USA a vůdcem hnutí za udržitelnou konzumaci suši. „Obrovská obliba suši ničí oceány,” říká Trenor. Na jedné straně naleznete slavné šéfkuchaře, jako například Nobuyukiho
Matsuhisu, mezi jehož třiceti restauracemi naleznete tři s michelinskou hvězdou. Do druhé skupiny patří fastfoody, jichž jsou po světě tisíce. A s nimi se kultura, spojená s pojídáním suši, vytratila. „Proč by měla restaurace v Amsterdamu, nabízet japonskou pražmu, rybu, která žije dvanáct tisíc mil od Holandska?” ptá se Trenor. „A přesto se to děje.” Nedává to smysl. V Japonsku považují některé věci, včetně ryb, za lepší – prostě jen tak, bez důvodu. „Nejsou pro to žádné kritické podklady,” vysvětluje Trenor. „A my plýtváme palivem a znečišťujeme životní prostředí
emisemi, protože dovážíme tolik ryb z Japonska – odkud tato tradice pochází.”
Suši se stalo jídlem pro masy i znalce, ale jeho celosvětová obliba představuje vážný problém pro životní prostředí.
jinak řečeno, nová odbytiště si žádají ryby,
které by údajně měly být na jídelním lístku – „ryby na suši” – aniž by se snažila pochopit japonskou tradici. Když se popularita suši rozšířila do Kanady, a pak do Evropy, vznikl nový formát. „Každý majitel suši restaurace musí vymyslet, jak získat osm až deset druhů ryb a naučit se slušně vařit rýži,” říká Trenor.
metalworking world 17
„Distributoři, kteří se specializují na
ryby na suši, je dodají kamkoliv na světě.” Trenor vyjmenovává nejoblíběnější ryby: losos pěstovaný na farmách, krevety pěstované na farmách, hamachi (platýz pěstovaný na farmách), unagi (úhoř) a modroploutvý tuňák. Tato ryba se na aukcích na tokijském trhu s rybami Tsukiji prodá za cenu až 170 000 dolarů. „Nic není třeba komplikovaně vymýšlet,” říká. „Stačí se podepsat, kde je třeba, vyzvednout ryby a máte restauraci.” Bohužel poptávka je dnes tak velká, že ničí planetu. V chilských lososích farmách se například používá tří set násobně více antibiotik než je povoleno jinde. „Výskyt sladkovodního úhoře se v porovnání s dobou před třiceti lety snížil na pouhých deset procent,” pokračuje Trenor. „Kolonie tresek a modroploutvého tuňáka se drasticky zmenšují, oba druhy jsou na cestě k vymření. Nastal čas, aby se Edomae suši navrátilo ke svým kořenům,” dodává. „Ano, Edomae je opravdu tradiční, ale pokud chcete skutečně pokračovat v tradici, nabízejte ryby, které se loví kolem vás,” říká Trenor. „Opravdové suši ctí sezóny i oceány. My jsme je proměnili v jeho karikaturu. Ale
Distributoři, kteří se specializují na prodej ryb a hlavních ingrediencí na suši, vyvážejí do celého světa.
nemuselo by to tak být.” A právě tady je místo pro suši, které neničí životní prostředí. Trenor vysvětluje, že když v únoru 2008 založil suši restauraci Tataki, byla první restaurací, která se řídila principem udržitelnosti při podávání suši. Dnes v USA nabízí suši ekologicky zodpovědným způsobem jedenáct restaurací: tři jsou součástí řetězce Tataki, a k tomu ještě osm dalších. Jedním z nich je Bamboo Sushi v Portlandu v americkém státě Oregon, které jako první získalo certifikát dosvědčující „ekologicky zodpovědnou přípravu suši”. „Veškeré ryby, které nabízíme, musí patřit mezi druhy, kterých je dostatek a jsou zdravé,” píše se na webových stránkách restaurace Bamboo Sushi. „Rybáři, kteří tyto ryby chytají, je musejí chytat eticky, tedy s ohledem na životní prostředí.” Bamboo Sushi dbá také na udržitelnost svého provozu. Restaurace odebírá elektřinu z obnovitelných zdrojů a využívá hůlky z odpovědně těženého teakového dřeva, které se nevyhazují, ale znovu používají. „Chce-li majitel restaurace nabízet suši zodpovědně, vyžaduje to více práce,” říká Trenor. „Musí vše vidět v souvislostech a s pokorou, protože najednou nenaslouchá
pouze zákazníkovi a vlastnímu vkusu a chutím – ale i vědcům. „Když vědci říkají, že modroploutvému tuňkáku hrozí vyhynutí, pak se kuchaři musejí zastavit a říci si ‘OK, víte víc než já, a já proto nebudu dál tyto ryby prodávat a přispívat tak k prohlubování problému. Místo toho přispěje moje restaurace i já svými schopnostmi k tomu, abychom problém pomohli vyřešit.’” „Místo toho, aby se kuchaři snažili vymyslet, jak co nejlépe nahradit madai, modroploutvého tuňáka a další, je třeba, aby se zamysleli nad tím, co mají k dispozici a inovovali,” vysvětluje dále Trenor, „ale tohle se snáze říká, než dělá.” „Pokud si myslíte, že modroploutvý tuňák je to nejlepší, co existuje, a jen se snažíte najít náhradu, nikdy neuspějete, protože přesný ekvivalent neexistuje,” vysvětluje. „Místo toho, je třeba začít se dívat na věc z jiného úhlu a uvědomit si, co máme k dispozici – tedy zvážit, jaké ryby se u nás loví, co je za roční dobu a připravit z nich to nejlepší. S tím, co nemáme, prostě nepočítáme.” „My nabízíme suši zodpovědně, ale tento trend je teprve na začátku,” říká Trenor. „Ale věřím, že se uchytí, je to nevyhnutelné. Pokud máme umění přípravy suši zachránit, je třeba se vrátit ke kořenům.” n
Šest nejlepších suši šéfkuchařů světa
Tokio | Sukiyabashi Jiro
Las Vegas | Nobu
Tokio | Sushi Mizutani
New York | Nobu
Tokio | Araki
New York | Masa
Jiro Ono
Nobuyuki "Nobu" Matsuhisa
Hachiro Mizutani
Masaharu Morimoto
Mitsuhiro Araki
Masa Takayama
Majitel a šéfkuchař restaurace Araki, s třemi michelinskými hvězdami. Restaurace získala v roce 2010 tři hvězdy bez předchozího ocenění. Proslavila se tuňákovým suši (maguro).
Šéfkuchař a majitel restaurace Masa v New York City se třemi michelinskými hvězdami. Jedná se o jednu z nejdražších restaurací na světě.
Šéfkuchař v Sukiyabashi Jiro, tokijská restaurace s třemi michelinskými hvězdami, Japonsko. Ono, 86, byl za svůj přínos japonské kuchyni označen živou japonskou kulturní památkou.
Majitel a spolumajitel více než pětadvaceti restaurací, z nichž se několik pyšní třemi michelinskými hvězdami. Šéfkuchař v restauraci Nobu v Las Vegas.
Šéfkuchař v Sushi Mizutani v Tokiu, který si rovněž vysloužil tři michelinské hvězdy.
Šéfkuchař v restauraci Nobu v New York City.
Sören Olsson Aplikační specialista, Sandvik Materials technology, ve firmě Sandvik hovoří o:
nožích, nejvzácnějších nástrojích šéfkuchařů specializujících se na suši Q: Jak dlouho vyrábí firma Sandvik Materials Technology ocel pro výrobu nožů?
Od šedesátých let minulého století. Vyrábíme asi dva tisíce tun ročně. Vyrábíme ocel pro všechny typy nožů od zavíracích, sportovních a rybářských po kuchyňské nože, průmyslové nože a zahradní nůžky. Ze stejné oceli se vyrábějí žiletky a chirurgické skalpely. Q: Jak se vyrábí ocel pro výrobu kuchyňských nožů, určených profesionálům?
Taková ocel musí mít vyvážené vlastnosti, které jsou pro daný typ nože nejdůležitější — tedy tvrdost, trvanlivost, odolnost a korozivzdornost. Ode všeho nejvíc skloubit nelze. Například, vyrobíte-li ocel tvrdší, bude to na úkor korozivzdornosti. Řekl bych, že stejné vlastnosti a jejich vyváženost jsou vlastní všem výrobkům firmy Sandvik Coromant. Ocel pro výrobu kuchyňských nožů pro profesionální kuchaře se vyrábí roztavením suroviny — železa a příslušných kovů — a pak následuje odlévání, válcování za tepla, tepelné zpracování a válcování za studena. Q: Na co by měli kuchaři dávat pozor při práci s noži?
Mistr kovář Keijiro Doi a jeho syn Itsuo jsou údajně nejlepšími kováři nožů, kteří kdy žili v Japonsku. Doi starší se proslavil tím, že dovedl technologii kování při nízkých teplotách ”yakidoši” a složitou práci s tzv. modrou ocelí (Blue Steel) k dokonalosti.
Naprosto nutné je ochránit ostří před stykem s ostatními materiály. Jednou z nejběžnějších chyb je ukládat nože do myčky nebo do zásuvky s ostatními noži. Nože se tak navzájem dotýkají a jejich ostří se ničí. Také mi bylo řečeno, že na konci pracovního dne kuchaři, kteří připravují suši, nabrousí nože a nechají je uležet přes noc. To se údajně dělá proto, aby ryby nedostaly příchuť po čerstvě obroušené vrstvě oceli. Nevím, zdali je to pravda či ne, ale určitě nestojí za to riskovat.
Přečtěte si o nich exkluzivní článek ve verzi časopisu Metalworking World pro iPad.
metalworking world 19
text: Susanna Lindgren foto: daniel månsson
Ukotveni v historii Söderfors, Švédsko. Výrobce oceli
Scana Energy se připravil na budoucnost a již dnes si získává příznivce díky výrobě nové, vysokopevnostní oceli Stellax. Sandvik Coromant prováděl testování a k obrábění nové třídy oceli vypracoval dokumentaci. Jsme svědky průmyslové obrody města, jehož ocelářské dějiny sahají do roku 1676.
Švédské město Söderfors se kdysi proslavilo výrobou kotev pro švédské námořnictvo. Výroba kotev v 19. století postupně zanikla, ale železářský a ocelářský průmysl se v oblasti zachoval dodnes. Ve zdejších výrobních podnicích pracuje několik set zaměstnanců.
20
metalworking world
nnn Od roku 1676, kdy firma začala vyrábět kotvy pro švédské námořnictvo, se průmyslové městečko Söderfors proslavilo výrobou a zušlechťováním oceli. Dnes zde sídlí firma Scana Energy, která v této tradici pokračuje a vyrábí vysoce výkonnou, vysoce čistou a vysoce legovanou ocel. Firma zaměstnává dvě stě zaměstnanců v nepřetržitém provozu. V jedné z výrobních hal je otevřenými dveřmi obrovské tavicí pece vidět žhnoucí ingoty, připravené ke kování gigantickou kovadlinou. Obrovský manipulátor pak přesune ocelový polotovar zpět do pece k opětovné tepelné úpravě. Obsluha stroje manipuluje dvěma gigantickými čelistmi a uchopí jimi další ingot, tentokrát pro zpracování na lisu. Manipulátor je schopen přemístit součástku o hmotnosti až šesti tun, ale i tak veliká součástka si žádá kvalitní řemeslo. Aby se zajistila kvalita součástky podle požadavků zákazníka, všechny její rozměry se měří ručně. Firma Scana Energy se specializuje na výrobu součástek na míru v malých sériích. Opakovaných zakázek je minimum, a tak každá nová zakázka představuje novou výzvu. Firma nabízí komplexní služby – od výroby oceli po její zpracování – ve vlastních strojírenských halách. Ať se jedná o obrovskou hřídel nebo profil vážící pouze několik kilogramů, součástka se zpracovává přesně podle požadavků zákazníka, válcuje či ková. Její provedení je
Po roce a půl testování byla uvedena na trh nová třída oceli Stellax.
domyšleno do posledního detailu. „Na světě jsou stovky oceláren,” říká Linus Svensson, ředitel marketinku a obchodu ve firmě Scana Energy. „Od ostatních se odlišujeme tím, že děláme to, co oni ne, a také tím, že se nebojíme náročných zakázek.” Uprostřed stolu v konferenční místnosti leží součástka, která se používá k řezání dřevěných třísek pro výrobu kartonů. Svensson ji zdvihne a ukazuje nám její břit. „Jsme jednou z mála firem na světě, které jsou schopny zhotovit válcované profily z práškové rychlořezné oceli, tedy z jednoho z nejobtížnějších materiálů na světě,” říká Svensson.
O firmě scanA ENERGY Firma Scana ENERGY Söderfors AB se specializuje na výrobu vysoce
výkonné, vysoce čisté a vysoce legované oceli pro náročné aplikace. Od roku 1995 je firma součástí severské průmyslové skupiny Scana Group, která se dělí na tři obchodní oblasti: energetiku, pohonné systémy a tzv. offshore, tj. zařízení pro těžbu ropy a plynu z moře. Struktura firmy Scana je decentralizovaná, což znamená, že se technické a obchodní úkoly dělí mezi různé firmy v rámci skupiny. Ředitelství Scana Group se nachází ve Stavangeru v Norsku.
Scana Energy se specializuje na výrobu součástek na zakázku, opětovné objednávky jsou vzácné. Každá nová zakázka představuje novou výzvu.
metalworking world 21
Ve firmě Scana Energy pracuje asi dvě stě zaměstnanců. Pečlivá a přesná práce je zde nutností, zde obsluha stroje Camilla Hoffmanová.
NAHOŘE: V posledních letech stoupá poptávka po hotových výrobcích a polotovarech. Když se na firmu Scana Energy obrátilo několik jejích zákazníků s dotazem, zda by byla schopna vyrobit vysokopevnostní ocel, firma se chopila příležitosti a ke spolupráci při testování materiálu a optimalizaci výrobního procesu si pozvala svého dloholetého partnera, společnost Sandvik Coromant. Technický zástupce firmy Sandvik Coromant Kenneth Lundberg v typickém žlutém plášti hovoří s výrobním technikem z firmy Scana Energy Perem Hedqvistem.
„To, co je jedinečné dnes, zítra být jedinečné nemusí. Abychom si byli schopni udržet náskok před konkurencí, musíme se vyvíjet. A vývoj nových ocelových slitin je jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout,” říká Per Hedqvist.
Manfred Pettersson, vedoucí skupiny, vlevo, a Christer Johansson, obsluha stroje.
Po celých dvě stě let se veškeré kotvy
pro švédské námořnictvo vyráběly v městečku Söderfors. K jejich výrobě dal příkaz sám král Karl XI. po hloupě prohrané bitvě s Dánskem v roce 1676. Za nepřesnou dělostřeleckou palbu údajně mohlo špatné ukotvení švédského loďstva. Ukázalo se, že Söderfors je vhodným místem pro výrobu kotev, protože je zde dostatek jak železné rudy tak vodní energie. Na historii místní výroby dnes upozorňuje návštěvníky kotva umístěná v městském parku. Ale kotvy se zde již dávno nevyrábějí. S jejich výrobou se postupně přestalo v devatenáctém století. V železářském a ocelářském průmyslu v Söderforsu však dosud pracuje několik set lidí.
Král Karl XI
24
metalworking world
V posledních letech stoupá poptávka po hotových
výrobcích či polotovarech jak ze strany firem, které nakupují přímo od Scana Energy, tak od subdodavatelů, kteří v Söderforsu nakupují suroviny. „Obrátilo se na nás několik firem a zajímalo je, zda bychom byli schopni vyrobit vysokopevnostní ocel pro výrobu hydraulických ventilů a pístů, kterou by šlo obrábět snáze než dosud,” říká Svensson. Tyto požadavky, které vznesli především subdodavatelé, byly velmi specifické. Materiál měl být pevný a zároveň se měl snadno obrábět, což si samo sobě protiřečí. Navíc měl být dodáván v obdélníkovém profilu, aby se zamezilo zbytečnému plýtvání a snížila se hmotnost a tím i nároky na skladování a náklady. Výzvy se chopil výrobní technik Per Hedqvist spolu se svými kolegy. Po roce příprav byly přichystány k testování čtyři slitiny. Scana Energy se obrátila s žádostí o pomoc při jejich testování a při dolaďování celého procesu na svého dlouholetého partnera, společnost Sandvik Coromant. „Uvést na trh novou ocel není vůbec jednoduché,”
vysvětluje Hedqvist. „Klíčovou součástí tohoto procesu je testování.” Čtyři nové slitiny se testovaly na dvou místech, v Centru produktivity firmy Sandvik Cormant v Sandvikenu a v továrně firmy Scana Energy. „Srovnávali jsme nové třídy s podobným materiálem, a testy nastavili tak, aby odpovídaly způsobu, jakým Scana a její zákazníci zpracovávají materiál ve výrobě,” říká Kenneth Lundberg, technik z firmy Sandvik Coromant. „Při testech jsme nešetřili ani nástroje ani materiál. Dali jsme jim opravdu zabrat.” Všechny testy a řezné podmínky byly podrobně zdokumentovány. Opotřebování břitu se fotografovalo pomocí mikroskopu a průběh testů se natáčel. Všechny údaje se pečlivě zvažovaly a porovnávaly. Výsledkem je ocel vynikající kvality, optimalizovaná pro frézování a soustružení nástroji od firmy Sandvik Coromant. „Pro technika jako jsem já není zajímavější práce než si
technický náhled Stellax je nová konstrukční ocel s vynikající obrobitelností, kterou vyvinula firma Scana Energy. V porovnání s jinými druhy oceli stejných vlastností ji lze obrobit za kratší dobu, při menším opotřebení nástrojů a s lepší předvídatelností, díky níž se omezilo vylamování břitů a výroba se proto obejde bez nepřetržitého dohledu. Při vývoji nové oceli pomáhali firmě Scana Energy s testy a dokumentací odborníci ze společnosti Sandvik Coromant. Nová třída oceli Stellax byla vyvinuta pro výrobu hydraulických ventilů, při které se provádí složité a extenzivní obrábění a vrtání. Testy, které zajistily optimální obrobitelnost nové oceli, se prováděly v Centru pro zvyšování produktivity firmy Sandvik Coromant v Sandvikenu. Jejich cílem bylo maximalizovat produktivitu výroby v továrně firmy Scana Energy a poskytnout jejím zákazníkům ověřené údaje o její obrobitelnosti. Zákazníci, kteří budou mít zájem o novou ocel Stellax, si budou moci prostudovat řezné podmínky pro frézy CoroMill 345 a 490 a také vrtáky CoroDrill 860 a 846, výrobky společnosti Sandvik Coromant.
Toto jsou správné nástroje pro obrábění nové oceli.
Elias Ragnarsson, Kenneth Lundberg a Per Hedqvist.
Stellax je registrovanou obchodní značkou.
hrát s úplně novým materiálem a otestovat ho skrz naskrz,” usmívá se Lundberg. Asi po roce a půl testování se rozhodlo o vítězi. Nová třída dostala jméno Stellax a byla uvedena na trh v květnu 2012. O týden později přišla z Finska první objednávka. „Spolupráce se společností Sandvik Coromant při vývoji nové oceli byla pro nás nesmírně důležitá,” říká Svensson. „To, že zákazníkům můžeme ukázat s jakými výsledky a jak lze ocel obrábět a zároveň jim poskytnout veškeré řezné podmínky, napomáhá marketinku produktu.” Také zástupci ze společnosti Sandvik Coromant se domnívají, že jde o vítěznou kombinaci.
‘‘
Linus Svensson, obchodní a marketinkový ředitel
„Je důležité myslet globálně, i když pracujete pouze s místními výrobci,” říká Mikael Larsson, oblastní zástupce firmy Sandvik Coromant Švédsko. „Věříme, že dosažené výsledky přispějí ke zvýšení odbytu výrobků firmy Sandvik Coromant ve světě. Jak Sandvik Coromant tak Scana Energy mají zákazníky po celém světě a Scana ve svých materiálech uvádí výsledky testů prováděné s výrobky firmy Sandvik Coromant. „Pracujeme ve Švédsku, ale jsme schopni pomáhat firmě Scana a i kolegům z firmy Sandvik Coromant všude ve světě, a to je opravdu vítězná kombinace,” uzavírá. n
Při testech jsme nešetřili ani nástroje ani materiál. Dali jsme jim opravdu zabrat.” metalworking world 25
technologie text: turkka kulmala
Úkol: Volba špatné metody pro řezání závitů negativně ovlivňuje jak produktivitu výroby, tak její kvalitu.
řešení: Vyhledejte partnera s kompletní nabídkou řezných nástrojů a s důkladnou znalostí aplikací.
Zvládneme vše SOustružení závitů je relativně
jednoduchý produktivní způsob řezání vysoce kvalitních závitů do rotačních součástek. Jedná se o oblast v níž má firma Sandvik Coromant tradičně silné postavení, především díky rozsáhlé nabídce nástrojů pro obrábění různých profilů a stoupání závitů. VBD pro řezání závitů CoroThread 266 se vyznačuje unikátní styčnou plochou iLock, která zajišťuje tuhé upnutí. Další nástroj ze skupiny jsou VBD CoroTurn XS, které jsou vhodné k obrábění malých děr. Hlavní nevýhodou soustružení závitů je, že ho nelze použít pro obrábění součástek jako jsou tenkostěnné trubky, které mají tendenci se při velkém zatížení prohýbat. V takovém případě bývá lepší frézování závitů, protože při něm vznikají menší řezné síly. Frézování závitů je vhodným řešením pro obrábění velkých součástí, pro které je typický vznik velkých řezných sil. Frézování závitů je navíc vhodnou volbou v případě, že je součást vyrobena z materiálu, při jehož obrábění vzniká dlouhá tříska. V nabídce firmy Sandvik Coromant pro frézování závitů jsou jak celistvé nástroje tak nástroje s VBD v rozměrech od 3,2 po 80 milimetrů. Řezání vnitřních závitů je vhodnou a účinnou metodou pro výrobu ve velkých dávkách a ve stabilních podmínkách. * Rozhodujete-li se mezi řezáním závitů a frézováním závitů, je třeba vzít v úvahu materiál obrobku. Při obrábění tvrdých a těžkoobrobitelných materiálů může dojít
26
metalworking world
ke zlomení závitníku s katastrofálními následky – tento problém však při frézování závitů nenastane. Frézování je navíc vhodnou volbou v případě, je-li materiál, do něhož je potřeba vyřezat závity, náchylný k tvorbě dlouhých třísek a s tím spojených problémů. Speciální metodou řezání závitů je okružovací frézování závitů. Tato metoda je určena k řezání závitů do štíhlých malých i velkých součástek, jako jsou například vodicí šrouby. Nejčastěji ji používají výrobci lékařské techniky. Okružovací frézování závitů je vhodnou alternativou frézování, především v případě, kdy je přesnost závitů naprosto zásadní. n
případová studie: Materiál: Ocel, MC P2.1.Z.AN, CMC02.1, 180 HB závit: M80 x 4 vnitřní Nástroj: 328-063Q22-13M VBD: 328R13-400VM-TH 1025 řezné podmínky
CoroMill 328 220 počet VBD: 5 posuv/zub, mm: 0,12 doba obrábění, v min: 10,32 řezná rychlost m/min:
Konkurence 150 6 0,06 21,64
trvanlivost břitu nástroje, v kusech: zvýšení produktivity
18
1
+188%
*Přečtěte si více o řezání závitů na str. 32 v časopise Metalworking World 2/2012 či na www. sandvik.coromant.com.
shrnutí Volba správné metody řezání závitů závisí na mnoha faktorech: materiálu obrobku, geometrii břitu, produktivitě a kvalitě. Sandvik Coromant nabízí řešení pro všechny hlavní metody řezání závitů.
Text: Johan Rapp
Krotíme slunce a vítr
Inovace. V příměstských garážích, na prosluněných plážích, v
getty images
univerzitních laboratořích, u kancelářských stolů se lidé snaží zodpovědět nejdůležitější otázky, jaké si dnes lidstvo klade: Jak vyřešit v budoucnosti výrobu elektrické energie? Jak přestat ničit životní prostředí? Jak vybudovat soběstačnou společnost? Správná odpověď je — inovace.
nnn Švédská biochemička a umělkyně Petra Wadströmová odpočívala na konci milénia na dvoře svého domu ve Stockholmu, užívala si letního slunce a přemýšlela o obrovském množství sluneční energie, která ji obklopovala. Přemýšlela o tom, jak v afrických a asijských vesnicích přispívají znečištěné vodní zdroje k šíření nemocí a špatným hygienickým podmínkám. Bylo by možné využít sluneční energii, kterou si právě teď tak užívá, k čištění vodních zdrojů v těchto vesnicích? A začala vymýšlet různá drobná řešení. Nějak to přece musí jít. Někdy v té době seděl vědec Dylan Thorpe na pláži v Austrálii a pozoroval windsurfaře, jak křižují s větrem podél pobřeží. „Zahlédl jsem sílu větru,” vzpomíná. Nad korunami stromů se rychlost markantně zvyšuje. Výzkum ukazuje, že ve výšce deseti tisíc metrů vane vítr takovou rychlostí, že pouhé jedno procento této energie by stačilo pokrýt veškerou spotřebu lidstva. Inspirován windsurfaři, Thorpe začal pracovat v Královském Technickém Institutu v Melbourne na výzkumném projektu, který se zaměřil na získávání větrné energie z větru ve vysokých výškách. Mnozí z nás mají skvělé nápady, ale málokdy je uvedou Dylan Thorpe do praxe. Ne tak Wadströmová a Thorpe. Ti začali pracovat na tom, aby se z nápadů stala skutečnost. „K práci na něčem zcela novém musíte mít odvahu,” vysvětluje Wadströmová. „Musíte se pustit na zcela novou půdu – klepat na nejedny dveře a naprosto věřit tomu, co děláte a svoje
28
metalworking world
řešení si prosadit. Tohle zabere více práce než samotný vynález.” Wadströmová pracovala celou řadu let ve výzkumu, především v oblasti technologie DNA. Ráda řeší problémy a věří, že díky skloubení vědy a umění vidí věci z nové perspektivy. U zrodu projektu malých vodních čističek stál jednoduchý nápad: vodní bakterie zahynou, vystaví-li se ultrafialovému záření a ohřeje-li se voda, v níž se nacházejí. První problém, se kterým se Wadströmová musela utkat, byly peníze. Nikdo nechtěl do jejího projektu investovat, a tak, jak říká „jsem zašla za tchyní a vypůjčila si od ní.” Wadströmová, která pracuje ve Stockholmu, zkonstruovala několik prototypů – různé druhy kontejnerů naplněné vodou – a pomocí solárního panelu se na kontejnery a vodu v nich pokoušela nasměrovat co nejvíce slunečního záření. K průlomu došlo v místní stockholmské čističce vod. V této čističce se přidaly do vody bakterie a monitoroval se jejich úhyn v prototypu. A výsledek? Voda se kompletně vyčistila a ohřála natolik, že z ní bylo možné připravit čaj. Po tomto úspěchu Wadströmovou nic nezastavilo. „Musela jsem na vynálezu pracovat dál,” říká. „Bylo mi jasné, že pomůže mnoha lidem.” Její miničistička vypadá jako malý kontejner se solárním panelem přichyceným k jedné straně. Naplňte jej vodou, nechte ležet na slunci a voda se zanedlouho vyčistí a ohřeje. Vynález se používá k výrobě pitné vody ze znečištěné anebo, jako v málo zalesně-
Dylan Thorpe z Královského Technického Institutu v Melbourne se při pozorování australských windsurfařů a jejich schopnosti využívat vítr nechal inspirovat k výzkumu, jak využít vítr nad korunami stromů jako zdroj energie. Pokud by se využilo pouhé jedno procento silných větrů, které se vyskytují ve výšce nad deset tisíc metrů, uspokojila by se veškerá energetická spotřeba lidstva.
ných částech severní Indie, pro ohřev vody aniž by bylo potřeba kvůli dříví na podpal kácet stromy. Wadströmová nazvala své zařízení Solvatten (což ve švédštině znamená „sluneční voda”). Australský vědec Thorpe strávil čtyři a půl roku výzkumem toho, jak získat energii z větru ve vysokých výškách. Podobný výzkum probíhá na několika místech na světě s draky a dokonce i superlehkými turbínami, které se vznášejí vysoko v atmosféře připevněné ke kabelům. Thorpe prováděl pokusy s kluzáky, rovněž připevněným k zemi pomocí dlouhých kabelů. Energii, kterou vyprodukoval pohyb kabelu, bylo možné přenést do generátoru. „Kluzák, když je připevněn k zemi
kabelem, se podobá draku, ale kluzák má celou řadu předností,” vysvětluje. „Když vítr ustane, začne pomalu klouzat k zemi, a pokud začne vítr znovu foukat, opět se zvedne.” Thorpeovi se podařilo jeho myšlenku uskutečnit, ale cesta k jejímu komerčnímu využití je dlouhá. Thorpe navíc skončil s prací na univerzitě a začal pracovat jako konzultant na desalinačním projektu pro soukromou firmu. Podílel se však na něčem, co v budoucnosti může přispět k vytvoření nového udržitelného způsobu získávání energie. „Jsem přesvědčen o tom, že lidé musejí být v tom, co dělají soběstační,” říká Thorpe. „Struktura a způsob, jakým společnost funguje se musí změnit tak, abychom se stali soběstačnými aniž bychom vyčerpali lidské zdroje.” Wadströmová teď spolu se syny a několika zaměstnanci pracují na tom, aby se její vynález dostal k lidem, kteří jej potřebují, a to navzdory nedostatečné infrastruktuře a komunikačních prostředků v těchto oblastech. Inspirací jsou jí sami lidé. „Vidím před sebou šťastné uživatele,” uzavírá, „lidi, kterým můj vynález pomohl.” n
Harri Weckström manažer pro rozvoj obchodu, Sandvik Coromant, hovoří o:
Asi miliarda lidí na světě trpí nedostatkem pitné vody. Ale dnes se situace začíná měnit, a to díky švédské vynálezkyni, která zkonstruovala nový přístroj – vodní miničističku na sluneční energii.
Dveře inovaci otevřené Q: Jaké máte plány?
Připravit půdu pro uskutečňování nápadů. Chceme podporovat vznik a rozvoj kreativního prostředí, poskytovat čas i zdroje k uvádění takových nápadů do praxe, jaké se zprvu mohou zdát poněkud zvláštní, ale nakonec by mohly být opravdu přínosné. Q: Sandvik Coromant je symbolem inovace. Co je tedy na novém plánu nového?
Inovovali jsme vždy, ale naše firma se vyznačuje pevnou strukturou a disciplinovaností a kreativita se zaměřuje na to, co zde již máme. Chceme podporovat nové neotřelé nápady – nové koncepce, které přitáhnou více zákazníků. Q: O jakém nápadu jste se dozvěděli v poslední době?
Jedním takovým nápadem je využití specifické technologie z jiné výrobní oblasti pro naše řešení. Vypadá to slibně. Ale je mi jasné, že v naší firmě je celá řada lidí se spoustou nápadů, které by bylo možné realizovat. Q: Proč se pouštět do rozvoje inovace právě teď?
Společnost si vede dobře, ale je dobré se aktivně dívat dopředu. Jaké výrobky, služby či obchodní modely zde budou za deset, patnáct let? Konkurence se nesmírně veliká, a o to víc je nutné nabízet výrobky s přidanou hodnotou a co se týče inovace zůstat na špici.
daniel månsson
staň se vynálezcem!
Vynálezkyně Petra Wadströmová s miničističkou Solvatten. Nádoba se snadno používá a návod k použití je v piktogramech, není třeba jej překládat a mohou ji tedy využívat i lidé bez vzdělání.
Zjistěte, jak proměnit nápady ve skutečnost ve verzi časopisu Metalworking World pro iPad.
metalworking world 29
technologie text: Elaine McClarence
úkol: Vyrovnat se s náročnou výrobou bloků motorů v automobilovém průmyslu.
řešení: Zvolte konzistentní, úsporné řešení a nástroje, které se vyznačují snadným použitím.
Strategické obrábění motorů kvalita, hospodárnost a spolehlivost jsou hlavními faktory, které dnes pohánějí výrobu v automobilovém průmyslu. Proto si výroba bloků motorů pro světové výrobce automobilů žádá spolehlivé nástroje, které podávají konzistentní výkon. Výrobci se nepřetržitě snaží ovlivňovat náklady na zásoby i celkové výrobní náklady, a vyhledávají takové nástroje, které lze snadno a rychle vyměnit, od dodavatelů, kteří je doručí včas a kdykoli je to potřeba. Vývoj odlitků šel natolik kupředu, že obrábění bloků motorů dnes spočívá v polodokončování či dokončování spíše než v extenzivním úběru materiálu. Hlavní operací prováděnou při výrobě této složité součástky zůstává i nadále vrtání děr a proto patří náklady na výrobu jedné díry a bezpečnost tohoto procesu mezi důležité faktory. Vrtání děr je kombinovaný proces. Nejprve se vyvrtá díra a potom se provádí řezání závitů nebo vystružování na požadované tolerance. Sandvik Coromant přichází s novým řešením, které splňuje požadavky výrobců na
30
metalworking world
hospodárnou výrobu této složité součástky. Jeho součástí je nová generace čelních fréz S60 pro hrubování a polodokončování a nová řada monolitních vrtáků ze slinutého karbidu CoroDrill 460 pro vrtací operace, kterou doplňuje stávající řada nástrojů na závity s geometriemi optimalizovanými pro obrábění litiny. Kromě široké nabídky nástrojů a řešení, společnost Sandvik Coromant vlastní několik specializovaných center, určených pro rozvoj a inovaci aplikací pro automobilový průmysl, a to včetně výroby klikových hřídelí. Navíc, její pobočky najdete po celém světě. Nabídka produktů, řešení a služeb společnosti Sandvik Coromant spojených s výrobou bloků motorů je nepřekonatelná: pomáhá výrobcům nejen nepřetržitě zvyšovat produktivitu výroby, ale i udržet náklady pod kontrolou. n
Vývoj odlitků šel natolik kupředu, že obrábění bloků motorů dnes spočívá především v polodokončování a dokončování spíše než v extenzivním úběru materiálu.
CoroMill S-60
polodokončování
Pro polodokončování skříně válce v litině je určena nová čelní fréza S-60. Toto řešení se vyznačuje dlouhou a předvídatelnou trvanlivostí nástroje a vysokými řeznými podmínkami, které zkracují dobu obrábění.
CoroMill 365
CoroMill 590
čelní frézování — hrubování a dokončování
Obrábění stěn skříně motoru je náročné a je k němu zapotřebí fréz s velkým průměrem, které jsou schopny obrobit po celé délce vnitřní a vnější stěny bloku; pro malé plochy a nálitky lze použít malé nástroje. CoroMill 365, 590 a S60 jsou určeny pro použití v obráběcích centrech. V nabídce jsou nové materiály a geometrie VBD a VBD až s dvanácti břity, jedním slovem spolehlivé a výkonné nástroje pro výrobu v automobilovém průmyslu.
shrnutí CoroDrill 460
vrtání
Vrták CoroDrill 460 doplněný širokou nabídkou nástrojů na závity, je určen pro vrtání litiny. Toto řešení optimalizuje odvod třísky při výrobě, při níž záleží na přesnosti a malých tolerancích, pokrývá všechny rozměry až po srážení hran.
Výroba bloků motorů pro automobilový průmysl si žádá nástroje s dobrou spolehlivostí a konzistentním výkonem. Speciální řešení, které nabízí firma Sandvik Coromant, vychází vstříc zákazníkům v jejich nárocích na kvalitu, hospodárnost a spolehlivost.
metalworking world 31
V horku a pod tlakem
Firma Avio vyrábí lopatky statoru pro proudový motor s turbodmýchadlem Boeing 787 GEnx. Lopatky se vyrábějí z materiálu Rene N5, slitin na bázi niklu s vysokou odolností proti vysokým teplotám.
text: Claudia flisi foto: maurizio camagna
Partnerství na jedničku Pomigliano, Itálie. Díky tripartitní spolupráci s výrobcem obráběcích strojů
Makino a společností Sandvik Coromant byla italská firma Avio schopna podstatně zkrátit čas výroby a zlepšit spolehlivost i kvalitu celého procesu.
nnn JIŽ téměř půl století před tím, než se v roce 1964 poprvé použil termín „high technology”(špičková technologie), vyvíjela italská firma Avio S.p.A. „high-tech” řešení pro letecký průmysl. Firma Avio byla založena v roce 1908 jako pobočka firmy Fiat, největšího italského výrobce automobilů. Jejím původním úkolem byla konstrukce a výroba letadlového motoru SA 8/75, který vycházel z motoru závodního automobilu. První světová válka byla katalyzátorem, který stimuloval výzkum a vývoj v oblasti letectví a divize, která se měla stát firmou Avio a vyrábět motory, začala vyrábět kompletní letadla. V roce 1918 se skupina představila světu jako Fiat Aviazione. Součástí diverzifikace výroby ve třicátých letech byl i vývoj motorů pro průmyslové využití. Když skončila 2. světová válka, firma Avio využila svých zkušeností a know-how v tomto Luigi Cuccaro průmyslovém sektoru a v roce 1954 uzavřela dohodu o spolupráci s firmou Westinghouse. Výsledkem této spolupráce byla konstrukce plynové turbíny. Úspěch tohoto projektu přesvědčil vedení firmy Fiat Aviazione, aby se zaměřila na výrobu plynových turbín. Specializace
pokračovala v roce 1972, když se Fiat rozhodl prodat divizi pro výrobu letadel a zaměřil se výhradně na výrobu letadlových motorů. V roce 1989 se z firmy Fiat Aviazione stala firma Fiat Avio, se zákazníky jako jsou Boeing, Airbus a NATO. Mezi lety 1994 a 1996 se firma pustila do nových projektů, které s sebou přinesly akvizice do výroby raketových motorů a do MRO civilních letadel (MRO je angl. zkratkou pro údržbu, opravu a provoz). V druhém případě se jednalo o nákup firmy Alfa Romeo Avio v Pomiglianu d’Arco, nedaleko Neapole. Továrna v Pomiglianu dnes patří mezi důležité výrobní podniky firmy. Vyrábí se zde spalovací komory, přídavné spalování (forsáž), letecké profily a malé konstrukční součástky letadlových motorů, ale i tři různá testovací zařízení (test cells) pro letadlové motoryXXXvyrábějí nebo je mají? zjistím nechte bez opravXXX. „Více než devadesát procent našich výrobků dodáváme firmě General Electric, přesněji její pobočce GEnx (General Electric next-generation). Jedná se o proudový motor s turbodmýchadlem, který je určený pro nový Boeing 787,” vysvětluje Luigi Cuccaro, vedoucí výroby lopatek
Založena: v roce 1908 v Turíně jako pobočka firmy Fiat při jejím vstupu do oblasti leteckého průmyslu. vedení: Francesco Caio, generální ředitel výrobky: návrh, vývoj a výroba letadlových pohonných systémů a jejich součástek. počet zaměstnanců: 5200 – 86 procent v Itálii.
metalworking world 33
technický pohled: avi0
statoru v divizi pro výrobu leteckých motorů firmy Avio v Pomiglianu. V Pomiglianu rovněž sídlí divize firmy Avio pro opravy letadlových motorů, která nabízí opravy a údržbu motorů v civilních letadlech, ale také se zde opravují a renovují součástky od firmy Avio. Přestože zákazníci firmy sídlí po celém světě, výrobní podniky firmy se až donedávna nacházely pouze v Itálii. V roce 2001 byla založena firma Avio Polska v Polsku. Nepřetržitý tok investic do výzkumu a vývoje a spolupráce s nejlepšími italskými a zahraničními univerzitami a výzkumnými centry upevnila vynikající pověst a pozici firmy Avio v leteckém průmyslu po celém světě. V roce 2003, kdy se firma Fiat začala potýkat s problémy způsobenými krizí v automobiloDomenica Di Palová, vém průmyslu, tedy v jejím obsluha stroje, Antonio klíčovém sektoru, rozhodla se Maurelli, vedoucí výroby lopatek turbín prodat Fiat Avio konsorciu, vedeném skupinou Carlyle Group se sídlem v USA. Tehdy se firma přejmenovala na Avio S.p.A.. V srpnu roku 2006 nakoupil akcie skupiny Carlyle ve firmě Avio evropský investiční fond Cinven. V současné době jsou vlastníky firmy Avio fond Cinven a italská vláda. Situace kolem vlastnictví firmy se tedy konečně stabilizovala, zato obchodní a ekonomické tlaky se nejen neustále prolínají ale i rostou. Trend zvyšování produktivity je globální a různé tlaky s ním spojené jsou stále větší. „Veškeré naše úsilí se točí kolem dvou slov: náklady a načasování,” říká Antonio Maurelli, vedoucí výroby lopatek turbín z Centra firmy Avio pro výrobu leteckých profilů v Pomiglianu.
‘‘
kapacita
210 až 250 cestujících, dvě uličky
rozpětí křídel
60 metrů
A tak, když firma General Electric, největší zákazník firmy Avio, začala požadovat rychlejší dodávky a nižší cenu lopatek statoru pro svůj proudový motor GEnx při
34
metalworking world
14200 až 15200 kilometrů
Superefektivní letadlo getty images
Více než z devadesáti procent vyrábíme pro firmu General Electric. Jedná se o výrobu proudového motoru s turbodmýchadlem pro nový Boeing 787 pro její pobočku General Electric next-generation.”
délka doletu
Boeing 787 spotřebovává o dvacet procent méně paliva než jiná letadla stejné velikosti.
Na výběr nástrojů nově
Nový způsob spolupráce při výběru nástrojů pro výrobu dané součástky vedl k sedmdesátiprocentnímu zvýšení produktivity.
Situace
Dobrá spolupráce může mít stejný efekt na snižování nákladů a zlepšování kvality výroby jako technologie či inovace. Pokud se ke spolupráci rozhodnete včas, může vést k inovaci výrobních procesů i k integraci nových technologií, které mohou přispět ke snížení nákládů jak výrobců tak i zákazníků. Zákazník firmy Avio GE požadoval rychlejší dobu dodání turbín pro nový Boeing 787 při zachování kvality. Avio se vydalo cestou spolupráce s firmami Sandvik Coromant a výrobcem obráběcích strojů Makino a řešení se našlo. řešení
rozměry
Trup letadla je dlouhý padesát sedm metrů, na výšku měří sedmnáct metrů a na šířku 5,74 metru.
„Specialista z firmy Sandvik Coromant Machine Invest Roberto Appiani přišel s řešením, při kterém se použila fréza CoroMill 316 od firmy Sandvik Coromant a vypočítal teoretickou délku cyklu, k čemuž využil výsledky testů, které se před tím prováděly ve firmě Avio,” vzpomíná si oblastní zástupce firmy Sandvik Coromant Bruno Schisa, který se na projektu rovněž podílel. Technik z firmy Makino naprogramoval dráhu frézovacího nástroje a seřídil stroj vybavený sklíčidlem Hydrogrip tak, aby se zajistila stabilita obrábění; technici z firmy Avio navrhli upínací přípravky. „Spolupracovali jsme na zajištění požadované kvality součástek. Frézy od firmy Sandvik Coromant, které doporučil jejich technik Stefano Bertoni se vyznačují delší trvanlivostí,” dodává Schisa. výsledek
Proces, který se týmu podařilo připravit, je ukázkou nového přístupu k výběru nástrojů, které nejsou integrované do stroje ani vybírané přímo s ohledem na jednu součástku. Výsledky testů byly natolik slibné, že si firma Avio řešení vybrala aniž by hledala dál. Není divu, produktivita výroby se zvýšila o sedmdesát procent.
zachování kvality, italská firma se rozhodla jejím požadavkům vyjít vstříc. Motor GEnx byl speciálně zkonstruován pro nový Boeing 787, který po celé řadě problémů a zdržení úspěšně podstoupil zkušební let v květnu 2011. Během příštích dvaceti pěti let dosáhne objem trhu s motory pro Boeing 787 hodnoty čtyřiceti miliard amerických dolarů. Hlavním požadavkem firmy GE bylo především zrychlení procesu obrábění lopatek, které se vyrábějí z materiálů Rene N5, slitiny na bázi niklu, jež se vyznačují vysokou odolností proti vysokým teplotám. V září roku 2011 se sešel tým složený ze zaměstnanců firmy Avio, Sandvik Coromant a výrobce obráběcích strojů Makino a pustil se do práce. Podařilo se jim připravit takový proces, při němž došlo ke zkrácení času výroby jedné součástky ze čtyřiceti šesti na třicet a méně minut při zachování dosavadní úrovně kvality. „Problém nespočíval pouze ve složení materiálu, ale i v jeho objemu, pravidelném tvaru a vibracích, které při obrábění vznikaly,” vysvětluje Maurelli. Díky tripartitní spolupráci se firmě Avio podařilo zkrátit dobu obrábění o šestnáct minut, zlepšit spolehlivost výroby i kvalitu. Od začátku zavedení nového způsobu výroby v lednu 2012 se objevil pouze jeden defektní výrobek – a i to byl následek něčeho, co s novým výrobním procesem nemělo žádnou spojitost. n Antonio Maurelli, vedoucí výroby pro výrobu lopatek turbín (vlevo), s Brunem Schisou, oblastním zástupcem společnosti Sandvik Coromant. metalworking world 35
technologie text: Christer Richt
úkol: Zajistit bezobslužnou výměnu nástrojů a omezit problémy spojené s utvářením a odvodem třísky při obrábění na soustružnických centrech.
řešení: Přechod k automatické výměně nástrojů a chlazení pod vyšším tlakem při obrábění na soustružnických centrech.
Připraveni na budoucnost Soustružnická centra patří mezi nejběžnější
potřeba všestrannějších strojů, které nevyžadují obráběcí stroje. Jejich společným rysem, a to nepřetržitou přítomnost obsluhy, umožňují bez ohledu na velikost, je příliš dlouho trvající obrábění součástky bez přemisťování i použití ruční výměna nástrojů a chladicí systém, který delší vyvrtávací tyče. tvoří proud chladiva pasivně proudícího do Již dnes je jasné, že se automatická výměna oblasti řezu. Vývoj, kterým tato centra nástrojů i standardní spojky pro upínání procházejí, směřuje k omezení a zkrácení řezných hlav stanou běžnou součástí nových plánovaných i neplánovaných odstávek. strojů. Vývoj nástrojů pohání vývoj obráběcích Přestože by dnes stěží někdo investoval do strojů a naopak, strojírenské podniky tento obráběcího centra bez automatické výměny vývoj motivují nebo na něj reagují, ale poslední nástrojů, u soustružnických center ještě stále slovo mají vždy výrobní náklady. není automatická výměna nástrojů běžná. Je tomu tak především proto, že neexistují vysokotlaké chladicí systémy jsou součástí standardní spojky pro upnutí řezných hlav, většiny moderních obráběcích strojů, ale z které by umožňovaly automatickou výměnu převážné části nejsou využívány tak, jak by nástrojů. Co se výroby týče, horizontální mohly být. Ve vylepšování procesu obrábění soustružnická centra dnes umožňují soustružení pomocí chladicích systémů jsou i nadále podél osy Y a jsou vybaveny dvěma řeznými rezervy. Vysokotlaké chladicí systémy jako hlavami, vedlejším vřetenem a monitorujícím a například CoroTurn HP umožňují chlazení měřícím zařízení, které usnadňuje výrobu ve velkých sériích, Jedná se tedy o velice výkonné a všestranné Již dnes je jasné, že se automatická výstroje. Vertikální soustružnická měna nástrojů i standardní spojky pro centra jsou dnes na takové úrovni, že upínaní řezných hlav stanou nedílnou automatickou výměnu nástrojů součástí obráběcích strojů.” umožňují. Tento vývoj žene kupředu
36
metalworking world
‘‘
pod tlakem v rozmezí 30 až 80 barů. Tyto systémy se vyznačují tím, že přivádějí chladivo do místa řezu pod vysokým tlakem pomocí přesně nasměrovaných trysek. Chladicí kapalina snižuje teplotu v místě řezu, nadzvedává tvořící se třísky, usnadňuje jejich odvod, a výrazně tak zvyšuje výkonnost i bezpečnost při obrábění většiny materiálů na soustružnických centrech. Maximální přínos vysokotlakého chlazení při obrábění materiálů s obtížnějším lámáním třísky se u většiny aplikací projeví pouze při vstřikování chladiva větší rychlostí a pod větším tlakem, a to až 150 barů. Vstřikování chladiva pod velmi vysokým tlakem zlepší proces obrábění i utváření a odvod třísek z oblasti řezu. Tuto novou možnost je třeba zvážit především při bezobslužném obrábění těžkoobrobitelných materiálů a materiálů při jejichž obrábění se tvoří dlouhá tříska, protože v takových případech může docházet ke špatnému odvodu třísek, a tedy i k nuceným odstávkám. Řešení přináší standardní modulární upínací systém Coromant Capto (podle normy ISO), který se již několik let používá pro ruční
Vertikální soustružnická centra
Vývoj vertikálních soustružnických center stejně jako obráběcích center směřuje k automatické výměně nástrojů. Částečně proto, že je zapotřebí vyměňovat dlouhé nástroje, které brání obrábění s kratšími nástroji, a částečně proto, že je třeba obrábět efektivněji a bez obsluhy. Další vývoj upínacího systému Coromant Capto bude směřovat k jednotné spojce pro pevné a rotační nástroje a k tomu, že se systém stane standardem pro automatickou výměnu nástrojů.
plynulé utváření a odvod třísek K tomu, aby se dosáhlo plynulého utváření a odvodu třísek při soustružení náročnějších materiálů, je třeba využít vysokotlaké chladicí systémy s přívodem chladiva pod vyšším tlakem, než je dnes běžné. Plynulý odvod třísek by měl u většiny aplikací zajistit přívod chladiva pod tlakem alespoň 150 barů. Tyto systémy pozitivně ovlivní jak samotný proces obrábění, tak odvod třísek z oblasti řezu.
výměnu nástrojů v soustružnických centrech s pevnými i rotačními držáky. Dnes se stejný modulární systém používá pro automatickou výměnu nástrojů na vertikálních soustruzích a ve víceúčelových obráběcích centrech. Další kapitola ve vývoji modulárního systému Coromant Capto bude spojena s vývojem soutružnických center s automatickou výměnou nástrojů. Protože se očekává, že tlak chladicí kapaliny se bude zvyšovat, byly vyvinuty nové upínací mechanismy s těsněním, které je schopno odolat tlaku až 150-ti barů, pro ruční upínací systémy v soustružnických centrech i pro upínání do rotačních vřeten ve víceúčelových obráběcích strojích. Velkou výhodou tohoto vývoje je jednotná standardní styčná plocha (spojka), s níž jsou kompatibilní všechny stávající nástroje a držáky. n
shrnutí Změna způsobu výměny nástrojů i použití chladiva umožní výrobcům udržet si konkurenceschopnost v nejbližší budoucnosti — především pokud využívají soustružnická centra.
metalworking world 37
závěrečná poznámka text: henrik emilson
38
metalworking world
foto: Jean Chung
Multiplex Busan, Jižní Korea
Kouzla se stropem Symbolem PremiérY filmu je odjakživa dlouhý červený
koberec. Ale v multiplexu Busan v Jižní Korei se vše točí kolem stropu. Nad hlavami návštěvníků se rozpíná největší konzolová střecha na světě, jejíž délka je 85 metrů a jejíž plocha měří 7200 čtverečních metrů. Multiplex Busan byl dokončen v roce 2011 před zahájením stejnojmenného filmového festivalu. Jeho střecha je připevněna k jedinému kuželovitému sloupu, který je zároveň vstupem do budovy. Ve sloupu se nachází i kavárna. Strop, který je doslova posetý bodovými LED světly, komunikuje s návštěvníky a kolemjdoucími, objevují se na něm světelné projekce i filmové ukázky. V multiplexu Busan se každý setká s hvězdami — byť by to měla být jejich LED varianta.
metalworking world 39
Print n:o C-5000:565 CZE/01 © AB Sandvik Coromant 2013:1
Přidejte se! Každoročně společně recyklujeme stovky tun slinutého karbidu*. Šetříme tak životní prostředí a vy vyděláváte. Poskytneme vám vše, co potřebujete: sběrné kontejnery,
rychlou recyklaci, a platbu za použité VBD. Začněte s námi recyklovat již dnes — naskenujte si QR kód nebo navštivte www.sandvik.coromant.com/recycling.
* Přirozeně odebíráme jak použité VBD od firmy Sandvik Coromant, tak od konkurence.