En ny vri på dreiing

Hør på ingeniøren bak Sandvik Coromants nye Y-aksedreiing

Det berømte sitatet "geni er 1 % fantasi og 99 % slit" krediteres ofte oppfinneren Thomas Edison. Men faktisk er det mange som hevder at det er forfatteren Kate Sanborn vi bør takke for disse kloke ordene. Uansett hvem som fant på det, er det mange oppfinnere som nikker gjenkjennende - innovasjon oppstår sjelden ved et lyspæreøyeblikk. Per-Anders Stjernstedt, overingeniør hos metallskjæringsspesialisten Sandvik Coromant, er fullt på det rene med at innovasjon handler om lidenskap. I denne artikkelen forteller han historien bak den nyeste innovasjonen innenfor dreiing fra Sandvik Coromant.

 

CoroPlex y-axis

 

Som for alle oppfinnere var utgangspunktet for Sandvik Coromant en utfordring som måtte løses. Hvordan kan verktøybehandling overvinne forsinkelser, redusere nedetid og bidra til raskere produksjon? I programvareselskapet Senseyes rapport De reelle kostnadene ved nedetid 2022 kommer det frem at uplanlagt nedetid koster produsentene minst 50 % mer i dag enn det gjorde i perioden 2019 til 2020. Den samme rapporten slår fast at uplanlagt nedetid vil koste industriselskapene i Fortune Global 500 nærmere 1,5 billioner US-dollars i 2023, noe som tilsvarer 11 % av inntektene deres.

 

For å redusere den tapte tiden i forbindelse med skifte av verktøy, forbedre prosesstabiliteten og redusere verktøyslitasjen, hadde produsentene behov for å kunne utføre flere maskineringsoppgaver med ett enkelt verktøy. Og her ligger selve hovedpoenget med Y-aksedreiing. La oss se nærmere på hvordan dette fungerer.

 

Dreievinkler

Først må vi tenke gjennom begrepet inngangsvinkler. Valg av riktig vinkel mellom skjæreeggen og materetningen er avgjørende for vellykket dreiing, ettersom dette påvirker spondannelsen, retningen på skjærekreftene og lengden på skjæreeggen under dreiingen. En vinkel som er større enn nødvendig, fører til en svak skjæreegg. En vinkel som er for liten, kan føre til at verktøyet gnisser ved høye matehastigheter, noe som før eller senere fører til brudd.

 

I 2017 utviklet Sandvik Coromant PrimeTurning™, et dreiekonsept som gir mulighet til dreiing i alle retninger for større maskinfleksibilitet. PrimeTurning-konseptet er basert på at verktøyet går inn i komponenten ved chucken og fjerner materialet mens det jobber mot enden av komponenten, noe som gjør det mulig å bruke en liten inngangsvinkel, høyere stigningsvinkel og maskinering med større skjærediametere.

 

PrimeTurning™ var i seg selv en innovativ prestasjon innenfor dreiing. Men i tillegg til produktivitetsøkningen som ble oppnådd gjennom sponkontroll, ønsket teamet også å hjelpe produsentene å maskinere mer komplekse og innovative former. PrimeTurning™ utgjorde én av flere byggesteiner som førte til utviklingen av Y-aksedreiing.

 

Coro Turn Prime Y-axis

 

Inngang ved Y

Men hvordan fungerer egentlig Y-akse-dreiing? Som det fremgår av navnet, gjør den nye metoden bruk av Y-aksen, og alle de tre aksene brukes samtidig under maskineringen. Verktøyet roterer rundt sitt eget midtpunkt, skjæret plasseres for maskinering i Y-Z-planet og fresespindelaksen interpolerer under dreiingen. På denne måten kan innviklede former maskineres med ett enkelt verktøy.

 

Y-akse-dreiing gir en rekke fordeler. Muligheten til å utføre flere maskineringsoppgaver med bare ett verktøy reduserer syklustiden. Det faktum at man slipper å skifte verktøy, minimerer også faren for 'blandingspunkter', eller uregelmessigheter mellom tilstøtende maskinerte flater. Hovedskjærekreftene rettes inn i maskinspindelen, noe som gir bedre stabilitet og reduserer risikoen for vibrasjoner. For å forbedre overflatefinishen er poleringsskjærene konstruert med en poleringsegg som er plassert der den rette eggen møter hjørneradiusen.

 

Metoden bidrar også til å holde spontykkelsen konstant, enten man dreier med konstant skjæredybde eller dreier profiler i arbeidsemnet. Ettersom bredden på sponene ikke endres, er faren for opphopning av spon redusert betraktelig. Dette gir for det første mulighet til mer pålitelige maskineringsoperasjoner, og i tillegg kan det å være trygg på at dreiing kan utføres uten uhell, få produsentene til å forlate maskinene og la dem kjøre uten overvåking.

 

Bli kjent med Per-Anders

Per-Anders er overingeniør hos Sandvik Coromant, og holder til i den svenske byen Gävle. Han har arbeidet for selskapet i over ti år og har vært involvert i utviklingen av flere innovasjoner. En av innovasjonene som Per-Anders er mest stolt av, er Y-aksedreiing.

 

"I løpet av de fem siste årene har jeg utviklet fem internasjonalt godkjente patenter, og i fjor sendte jeg inn tolv patentforespørsler. Likevel betrakter jeg Y-aksen som et høydepunkt i karrieren min, forteller han. Jeg innbiller meg at jeg alltid har vært en oppfinner. Som barn skapte jeg alltid kaos i garasjen til faren min fordi jeg holdt på med en rekke livsviktige prosjekter. Det var blant annet surfebrett og motorsykkelrammer, og når jeg ville låne kameraet til foreldrene mine for å dykke, bygde jeg et undervannshus til utstyret slik at jeg kunne filme ekspedisjonene mine".

 

"Til tross for denne skapertrangen oppstod ingen av mine vellykkede oppfinnelser over natten. Når det gjaldt Y-aksedreiing arbeidet teamet og jeg oss gjennom en syklus på seks år med forskning og utvikling før det store gjennombruddet".

 

Utforme fremtiden

"Utviklingen av Y-aksedreiing var en lidenskap. Da teamet startet, hadde vi en idé som var helt ny på markedet. Det tok tid å bevise at ambisjonene våre kunne realiseres, men etter masse intern testing hadde vi allerede konstatert en 51 % reduksjon av syklustidene ved å bruke Y-aksedreiing sammenlignet med konkurrerende metoder", forklarte Stjernstedt.

 

Som et supplement til Y-aksedreiing hadde Sandvik Coromant også utviklet en ny CoroTurn® Prime-variant som var egnet for aksler, flenser og komponenter med underskåret overflate, pluss dobbeltverktøyet

CoroPlex® YT som egner seg best med en inngangsvinkel på mellom 60 og 90 for mer produktiv maskinering.

 

Stjernstedt ser tilbake på karrieren sin og sier: "Mitt råd til alle som har en god idé er - bare sett i gang. Hvis du har funnet en utfordring uten noen løsning, er du allerede halvveis til målet. Jeg er svært glad for at Sandvik Coromant gir meg frihet til å eksperimentere og lære etter hvert som jeg arbeider. Det å være ingeniør krever ikke bare tekniske kunnskaper for å utvikle nye produkter. Du må også tenke kreativt, være en problemløser og ikke være redd for å utfordre det bestående".

 

Uansett hvem som sa "Geni er 1 % fantasi og 99 % slit", tok de ikke feil. Det er helt avgjørende å ha tekniske ferdigheter og evnen til å utvikle nye løsninger, men mange oppfinnelser er også resultatet av hardt arbeid. Per-Anders og teamet hans ville ikke ha lyktes uten dedikasjon, tålmodighet og en urokkelig målsetting om å definere dreiing på nytt.