Porozumění rizikům opotřebení nástrojů a možnostem, jak zvýšit jejich životnost, je základem udržitelnosti i ziskovosti. Způsob, jakým dochází k interakci břitu nástroje s obrobkem, je přímo spojený s celkovou profitabilitou. Zatímco správně nasazený nástroj může zvyšovat výkonnost obrábění, krátká životnost či dokonce selhání nástroje negativně ovlivňuje výrobu v mnoha různých směrech. Pochopení, proč k poškození nástroje došlo, a také rizik s tím spojených i možností jejich omezení umožňuje optimalizovat výrobní časy a zlepšovat obráběcí operace.
Selhání nástroje související s opotřebením a nesouvisející s opotřebením představuje dvě různé situace, které mohou ovlivnit výkonnost i životnost nástrojů.
Selhání z důvodu opotřebení nastává, když jsou břity v záběru příliš dlouho – při opakovaném používání a silném tření. Ostří břitů se poškodí a při dalším provozu dojde k jejich otupení, což způsobí pokles efektivity obrábění i výsledné přesnosti dílce. Selhání z důvodu opotřebení je přirozeným důsledkem používání nástroje a je možné jej zmírnit pomocí vyškolení, správné údržby, mazání a pravidelného nahrazování.
K selhání nesouvisejícímu s opotřebením dochází, pokud se nástroj zlomí nebo špatně funguje v důsledku faktorů nesouvisejících s běžným použitím – například při vyšší pevnosti materiálu nebo vystavení nadměrnému zatížení či teplotám. Selhání tohoto typu je okamžité a nepředvídatelné – a výsledkem je zničení, zlomení nebo kompletní ztráta funkčnosti nástroje.
- Problémy s kvalitou – Selhání nástroje může způsobit ztrátu přesnosti, nesprávné rozměry, narušení povrchu a další potíže související s kvalitou produkovaných součástí. Neshodné součásti, které nesplňují požadavky zákazníka. Poškozené dílce vyžadují znovuzpracování nebo opravu, což významně přispívá ke zvýšení zmetkovitosti.
- Prostoje – Selhání nástroje často způsobuje neplánované prostoje, které prodlužují čas a zvyšují náklady ve výrobě. Narušení taktu výroby se také může projevit neshodností či nekompletním opracováním součástí, ale současně třeba i nepravidelnostmi v přísunu materiálu. Tytéž nepravidelnosti mohou vést k defektním dílcům, které je nakonec nutné sešrotovat, což zásadně prodlužuje cyklové časy.
- Znovuzpracování a sešrotování – Pokud nástroj selže v průběhu operace, může dojít ke zničení obrobku nebo zpracovávaného materiálu. To může vést až k celkovému vyřazení dotčených dílců, a tím pádem k vyšší zmetkovitosti. Jakékoli znovuzpracování či opravné zásahy ve snaze zachránit vadný dílec stejně míru neshodnosti nesníží, a navíc se také projeví ve zvýšené spotřebě energie.
- Ztráty na zdrojích – Selhání nástroje nevede jen ke vzniku zmetků, ale také ke ztrátám na dalších zdrojích, jako jsou suroviny, energie a práce. Nasazení příliš opotřebených či nesprávně udržovaných nástrojů vede k vyššímu tření, a k dosažení stejného výsledku se tedy spotřebovává více energie. Neúčinné nástroje také mohou produkovat více tepla, vibrací i namáhání v průběhu operace, což dále zvyšuje energetickou náročnost.
- Zvýšení skladových zásob – Způsobí-li selhání nástroje časový prostoj, vznikne současně i přetlak nedokončených dílců a naroste rozpracovanost, což váže pracovní kapitál a zvyšuje náklady.
Tyto postupy můžete ve svém provozu zavést už dnes:
- Použijte správný nástroj
Užití vhodného nástroje pro danou aplikaci snižuje opotřebení, zamezuje vzniku zmetků a zabezpečuje dobré výsledky. Pro jakoukoli aplikaci dobře uvažte délku nástroje, třídu karbidu, řeznou geometrii, úhel čela i povlak. Pokud znáte konkrétní aplikaci a hledáte pro ni vhodný nástroj, využijte online službu Suggest. - Použijte správné řezné parametry
Správná hloubka řezu, řezná rychlost, posuv a metoda obrábění (poměr čas v řezu/čas mimo řez) musí být pro omezení ztrát a opotřebení v rovnováze. Začněte s bezpečnými řeznými daty, uvedenými pro každý nástroj, a pak můžete parametry dolaďovat. - Využívejte kvalitní nástroje
Kvalitní vysokovýkonné nástroje vydrží déle, přinášejí vyšší produktivitu a zajišťují lepší přesnost i opracování povrchu. - Provádějte správnou údržbu
Nevhodné uskladnění může vést k poškození břitů. Nástroje musí být uskladněny v čistém a organizovaném prostředí. Více zjistíte v materiálu Seco Tools Preventivní údržba obráběcích nástrojů. - Sledujte opotřebení nástroje
Nalézání a sledování rozvoje projevů opotřebení je předpokladem pro určení průměrné životnosti nástroje v daných aplikacích. Změny v úrovni hluku, drsnosti povrchu, nadměrné vibrace či chvění a zvýšená spotřeba energie jsou také dobrými ukazateli opotřebení nástroje. - Využívejte systém pro správu vybavení provozu
Systémy pro správu vybavení sledují umístění, využití i dostupnost jednotlivých nástrojů. Přídavným efektem k zajištění dostupnosti správného nástroje pro danou aplikaci je možnost sledování využití a spotřeby pro preventivní údržbu a zamezení ztrátám. - Proškolte své zaměstnance
Nástroje, systémy a procesy jsou jen tak dobré, jako lidé, kteří je používají. Vzdělávání pracovníků je zásadním faktorem optimalizace životnosti nástrojů. Znalost identifikace a řešení záležitostí opotřebení nástrojů vyžaduje zkušenosti a správné zaškolení.
Jak zmiňuje tip #7, hraje vzdělávání zaměstnanců klíčovou roli ve správném rozpoznání i řešení otázek opotřebení. Zdroje pro vzdělávání personálu naštěstí posilují a stávají se snáze dostupnými. Seco představuje rozsáhlý katalog online kurzů, včetně komplexního Přehledu poškození a opotřebení nástrojů pro majitele provozů i operátory, jimž napomáhá ve správné interpretaci opotřebení nástrojů dané výroby.
Podporu k diagnostice opotřebení nástrojů poskytuje i funkcionalita Tool Optimization v mobilní aplikaci Seco Assistant – pohotovém a snadno přístupném zdroji informací. Tato aplikace umožňuje řešení nejrůznějších případů opotřebení a přináší návody pro jejich eliminaci, než by způsobily problémy.
Nejdůležitější však je:
