EMO HANNOVER 2019, které se konalo ve dnech 16.–21. září, představilo špičkové výrobky i technologie z oboru obrábění kovů, které ilustrovaly úroveň oboru a naznačily trendy nejbližšího vývoje. To, že se jednalo o přehlídku vskutku reprezentativní, dokladuje několik následujících ilustrativních údajů. Na ploše 180 000 m2 poskytlo letošní EMO prostor celkem 2 220 vystavovatelům ze 44 zemí, z toho 1 326 byli vystavovatelé ze zemí Evropské unie, z Evropy mimo EU 164,
634 z východní Asie (Čína 202, Tchaj-wan 150, Japonsko 88). Řezné nářadí vystavovalo 450 vystavovatelů. O přitažlivosti veletrhu pro odbornou veřejnost svědčí zhruba 130 000 návštěvníků, z nichž dle odhadu organizátorů bylo více než 50 % vybaveno rozhodovacími pravomocemi.
VÝVOJOVÉ TRENDY
Obecné
Globalizace
Nepřehlédnutelný fakt představuje trvale rostoucí účast firem z Východní Asie včetně těch, které jsou již propojeny s evropskými renomovanými výrobci. Již jsou pryč doby, kdy se jejich výrobky vyznačovaly nižší technickou úrovní i kvalitou. Značný počet návštěvníků z těchto zemí také věnuje bedlivou pozornost všemu, čím se chlubí špičkoví výrobci z Evropy. Globalizace zkracuje vzdálenosti a skutečnost, že konkurent je vzdálen několik tisíc km, neznamená, že evropští výrobci na něho nemusejí brát ohled.
Inovace
Ve specializovaných přehledech jsou uváděny výrobci deklarované novinky. Přehled, vydaný periodikem Werkzeug und Formenbau, jich udává více než dvě stě! Těch zásadních, jmenovitě z oboru nářadí, je podstatně méně; většinou jde o rozšiřování rozměrových řad či postupné zlepšování parametrů nástrojů stávajících. I toto je však inovace, která zákazníkovi nabízí lepší užitnou hodnotu.
Trvalá udržitelnost
Pokud lze z vlastností nového výrobku odvodit zlepšení trvalé udržitelnosti, výrobci tuto skutečnost neopomíjejí marketingově využít. Příkladem mohou být řezné nástroje s pozitivní geometrií, které se vyznačují nižšími řeznými silami, a tudíž nižší spotřebou energie na odebraný objem materiálu.
Snižování nákladů na operaci
Do této oblasti patří snižování nákladů na nástroj – např. vhodnou modulární stavbou je možné účinně snížit skladové náklady na nářadí, podobně jako volbou nástrojů víceúčelových. Rozšiřuje se nabídka širokorozsahových VBD, schopných opracovávat více druhů materiálů; nové řezné materiály se vyznačují vyšší životností. Nové nástroje a technologie dovolují snížit počet nutných nástrojů na operaci, resp. počet výměn. Nabízejí se systémy, poskytující větší volnost při volbě dráhy nástroje – Sandvik Coromant Prime Turning (obr. 1) včetně softwaru pro stanovení jeho optimální dráhy nebo Ceratizit Free Turn (obr. 2), rozšiřuje se nabídka nástrojů pro obrábění vysokými posuvy, pro trochoidní frézování, pro vysoce produktivní frézování obecných ploch nebo takových, kde výsledná kvalita opracované plochy eliminuje další dokončovací operace.
Digitalizace
Postupné zavádění IoT a dalších prvků Průmyslu 4.0 se nevyhýbá ani oboru nářadí. Od řezného nástroje se vyžaduje generování potřebných dat – např. doba nasazení či aktuální zbývající životnost; je nutné, aby byl schopen přijímat data z nadřízené úrovně a zpětně předávat data aktuální. Senzorické poháněné nástroje Heimatec generují a dále předávají data z jejich provozu. Na EMO představená aplikace Sandvik Coromant Tool Wear Analyser zjišťuje míru opotřebení a zbývající životnosti porovnáním digitální fotografie zkoumaného nástroje s fotografií vzorového opotřebení obdobného nástroje, Piezo Tool System, vzniklý ve spolupráci firem Paul Horn a Kistler, sleduje nástroje při mikrosoustružení. Měří řeznou sílu v reálném čase a využívá naměřené hodnoty pro stanovení zbývající životnosti. Mobilní či webové aplikace Iscar Cutting Info, Productivity Geometries, Tool Advisor, Electronic Catalogue, Matrix či IQ Cloud, sloužící ke generování potřebných dat a jejich předávání k využití nadřízeným řídicím úrovním, jsou příkladem postupného vzniku samostatných prvků digitalizace, schopných integrace do vyšších systémů řízení dle možností uživatele.
Na vyšší úrovni se nacházejí výdejní systémy nářadí (Dormer Pramet, Iscar, Sandvik Coromant, Tungaloy, Zoller a další) propojené s montážními, seřizovacími a měřicími pracovišti, technickou přípravou výroby atd. Moderní propojené systémy řízení nářadí na úrovni Průmyslu 4.0 sahající až po automatickou přípravu nářadí nabízí skupina Haimer (Data Analyser and Controller) nebo c-Com, dceřiná společnost skupiny MAPAL. Její systém c-Connect zahrnuje nejhospodárnější zasíťování strojů na trhu, přenos nástrojových dat na stroj a zpět do cloudu, přenos a vyhodnocení stavu nástrojů či důvodu změny nástroje, sledování a vyhodnocování stavu stroje a informaci pro zodpovědné osoby v případě nečinnosti stroje. Systém, realizovaný pomocí tzv. c-Connect boxů spojených se strojem propojením USB a přenášející veškerá data zjišťovaná příslušnými senzory, je nezávislý na výrobci stroje a typu jeho řídicího systému; výrazně snižuje nebezpečí vzniku chyby ze strany obsluhy.
Miniaturizace
Miniaturizace řezných nástrojů je vynucována potřebou zhotovovat filigránní struktury nebo opticky aktivní plochy; je umožňována trvalým pokrokem ve výrobě ultrajemnozrnných slinutých karbidů, lisovacích a dokončovacích technologií VBD, jakož i nabídkou polotovarů ze slinutého karbidu a přesných, specializovaných obráběcích strojů.
Monolitní nástroje
Současná nabídka zahrnuje mikrovrtáky od ø 0,1 mm, mikrofrézy výjimečně již od ø 0,05 mm a běžně od ø 0,1–0,2 mm (obr. 3), závitové frézy od M 1,4, výstružníky od ø 0,3 mm, vyvrtávací tyče od ø 0,3 mm a další. V nabídce jsou i vrtáky pro hluboké otvory, nástroje s vnitřním přívodem chladiva upínacím dříkem, nástroje pro opracování těžkoobrobitelných slitin či kalených materiálů
do 65 HRC. Specializovaní výrobci: Karnasch, Mikron Tool Agno, Gühring, Hobe, Union Tools, CoGo a další.
Nástroje osazené VBD
Iscar uvádí mezi novinkami 2019 stopkové frézy NANO ENDMILL o ø 8 mm se dvěma tříbřitými VBD s velikostí břitu 4 mm (obr. 4) a frézy HELI4MILL HM490 LINE o ø 10 mm se čtyřmi čtvercovými VBD rovněž velikosti 4 mm. K dispozici jsou VBD pro přesnou práci do rohu nebo pro vysoké posuvy. Řadu miniaturních frézovacích nástrojů stále rozšiřuje Paul Horn.
Pro miniaturní a extrémně přesné vyvrtávací operace představil Big Kaiser novou, plně automaticky řiditelnou inteligentní digitální vyvrtávací hlavu EWE 04-7, v rámci operace schopnou přestavení bez zásahu obsluhy.
Tvrdé obrábění
Možnost je zařadit do výrobního procesu znamená významné úspory, neboť eliminuje brousicí, resp. dokončovací operace, snižuje potřebu strojů i mezioperační manipulace; to všechno jsou důvody, proč roste poptávka po nástrojích schopných tvrdé obrábění realizovat, a většina renomovaných výrobců je ve své nabídce má (CeramTec, Fraisa, Fette, Iscar, Tungaloy, WNT). Lze provádět operace soustružení, vrtání, frézování včetně trochoidního a frézování závitů; lze opracovávat i přerušovaným řezem. Běžně se obrábějí materiály o tvrdosti 55–60 HRC, výjimečně až 72 HRC. Jako řezný materiál slouží PCBN, resp. u stopkových nástrojů karbidový substrát, opatřený vhodným povlakem (např. CemeCon Hardlox® na bázi TiAlN/TiSiN). Průběžně se zvyšuje houževnatost, trvanlivost a tepelná odolnost břitů i účinnost utvařečů. Při opracování tvrdokovu se nahrazuje EDM technologie frézováním za použití nástrojů s PKD břity.
Vývoj nových řezných jakostí
Stálá optimalizace substrátu, povlaku a řezné geometrie vede k lepším užitným vlastnostem nástroje. Rozšiřuje se nabídka řezných jakostí na opracování Ti slitin, austenitických a vysoce žáruvzdorných ocelí; současně se zvětšuje i nabídka řezných materiálů, schopných opracovat širší paletu materiálů (např. Iscar 1010 pro materiály ISO-P, M, K, S a H). Prosazují se ultrajemnozrnné substráty a vícevrstvé povlaky posledních generací.
Pokračování v příštím čísle.