Nástroje budoucnosti

Tak zněl název kolokvia, které se konalo koncem minulého roku v Cáchách za účasti předních světových výrobců nářadí a představitelů jejich profesních svazů. Předmětem jednání byly problémy současného globalizovaného trhu i cesty, jak jim čelit. Tvrdá konkurence na jedné straně způsobuje zánik řady menších firem, které se nedokázaly vyrovnat se současnými požadavky, a na straně druhé se objevují nové dravé subjekty na trhu. V USA došlo od roku 1980 ke snížení počtu výrobců nářadí z 3800 firem v roce 1980 na 1600 v roce 2008 a současně profesní svaz z Jižní Koreje konstatuje dramaticky se zvyšující konkurenci výrobců nářadí z Číny. Roste tlak na zkrácení dodacích lhůt, na konkurenceschopnou cenu i na zlepšování poměru užitná hodnota/cena nástroje. Z proběhlé diskuse bylo možno zaznamenat zásady, jejichž dodržování se zřejmě stane v nedaleké budoucnosti podmínkou přežití. V prvé řadě je nezbytné podporovat technický rozvoj, průběžně akceptovat a plně využívat jeho výsledky. To si vyžaduje značné zdroje lidské i finanční, většinou přesahující možnosti jednoho výrobce, proto je nutné spojovat síly a zakládat společenství s jasně definovanými cíly, které využijí všechny zúčastněné firmy s relevantním výrobním profilem. Přes stížnosti na tvrdé cenové tlaky bylo vesměs konstatováno, že nabízíli výrobek něco nového a pro odběratele zajímavého, není problém vyjednat i zajímavou cenu. Samozřejmostí musí být nejen používání progresivní výrobní technologie, ale i využívání sofistikovaného softwaru, zahrnujícího celý výrobní řetězec od zadání ve formě digitálních dat, jejich využití pro konstrukční a technologickou specifikaci nástroje, stanovení optimální, konkurenceschopné ceny až po časovou a technologickou optimalizaci vlastní výroby nástroje. Ukazuje se, že bude nezbytné korigovat „neefektivní tvořivost“ konstruktérů a dosáhnout podstatně vyššího podílu nakupovaných částí či konstrukčních skupin nástroje s cílem snížit náklady a průběžnou dobu výroby. Uvedené trendy potvrzuje například koncern Gildemeister vytvořením technologického centra progresivních technologií v dceřiné společnosti Sauer GmbH. Zde se soustředil vývoj jemného obrábění laserem (LASERTEC) a využití ultrazvuku při opracování sofistikovaných materiálů (ULTRASONIC) a dosahované výsledky – mj. potvrzené meziročním nárůstem obratu aplikací o desítky procent – jsou pozoruhodné. Pomocí jemného opracování laserem v 3D až 5D režimu, s průměrem paprsku pod 0,04 mm a hustotou energie 107 W/ cm3 lze dosáhnout kvality opracovaného povrchu slinutého karbidu 1,0 ?m (u PKD 0,8 ?m) a odchylky tvaru řezu menší než 0,01 mm. To nejen rozšiřuje možnosti výroby řezných nástrojů, ale i zkracuje jejich vývojové etapy, protože je možno prototyp vyhotovit laserem v řadě variant tvaru řezné hrany či utvářeče a není třeba čekat na výrobu formy a sintrování polotovaru. Pro sériovou výrobu řezných destiček pak je již k dispozici sofistikovaný software, který polohu vytvářeného tvaru přizpůsobí poloze každé destičky na paletě. Rovněž možnosti zhotovování jemných struktur vstřikovacích forem, razníků apod. se výrazně zvýšily, protože v řadě případů lze pracovat pouze se vstupními digitálními daty a nejsou nutné komplikace s nástroji třískového opracování, jejich programováním a eventuální výměnou. Ani produktivita není malá – při přesném řezání slinutého karbidu v tloušťce 4,6 mm se dosahuje rychlosti 15 mm/min. S pomocí ultrazvuku se nástroji opracovává široká paleta materiálů; od grafitu, mědi přes kalenou ocel, sklo, tvrdokov až po korund, směsnou keramiku a další, mnohdy jinak dosud neobrobitelné materiály. Rotační řezný diamantový nástroj, upravený pro použití s ultrazvukem, kmitá ve směru osy rotace s frekvencí 17 500 – 42 000 kmitů/s; jeho kmity jsou generovány aktorem, upnutým do vlastní dutiny vřetene stroje pomocí HSK rozhraní. Výsledkem je možnost kombinace nasazení ultrazvuku s prací v režimu HSC a vysoká produktivita při opracování sofistikovaných moderních materiálů, bezproblémové dosahování kvality povrchu okolo 0,2 ?m, nízké tepelné ovlivnění opracovávaných materiálů, snížení sklonu k vytváření ostřin a tedy snížení nákladů na konečnou úpravu obrobku. Přímé využití pro nástrojaře se nabízí ve výrobě razníků ze slinutého karbidu, kde lze eliminovat použití elektroeroze, zhotovování závitů v tvrokovových monolitech, výroba hlubokotažných nástrojů ze slinutého karbidu, grafitových elektrod a další aplikace. Za zmínku stojí i nízké investiční riziko, protože není zapotřebí pořizovat specializovaný obráběcí stroj, ale je možno upravit stroj stávající. Dalším příkladem soustřeďování vybraných technologií do specializovaných provozů jsou množící se zakázková povlakovací centra a centra tepelného zpracování, která jsou vybavena pro specifické postupy, nutné pro dosažení požadovaných vlastností speciálních ocelí, které byly vyvinuty pro vysoceproduktivní vstřikovací formy. Možnost dostat polotovar - blok formy s požadovanými parametry a nabídka třískových technologií, schopných takovýto polotovar opracovat, znamená pro výrobce formy úsporu nákladů i času. Zvyšující se podíl subdodávek na hotovém nástroji dává uplatnění desítkám subdodavatelů, kteří již nenabízejí jen standardní normálie, ale široký sortiment vytápěných vtoků, vyražečů, mechanických skupin pro vyjímání komplikovaných výlisků, skupin pro termoregulaci a temperaci formy, sofistikovaných skupin pro ovládání vložek a celou řadu dalších. Tento sortiment zažívá v současné době přímo bouřlivý rozvoj a problémem výrobce forem je spíš mít dostatečné informace o nabídce než si zajistit vlastní dodávku vybraného dílce. Katalogy firem Hasco nebo Meusburger obsahují tisíce položek a každým rokem jsou doplňovány o další. Díky postupující normalizaci připojovacích rozměrů lze tyto subdodávky vkládat do databází kalkulačních programů i CAD/CAM programů forem a tak dále zjednodušit a zkrátit fázi návrhu i výroby nástroje. Petr Borovan