İMX Serisi: Değiştirilebilir uçlu karbür kafalı parmak frezeler
Kesici kısım ve sert metal tutucu – Mitsubishi Materials’ın iMX modüler freze sistemini, karbür takımlar performansına yaklaştırdığı formül işte bu. Yaygın değiştirme kafalı sistemlerin önünde yer alındığını, otomobil tedarikçisi Beinbauer’deki bir uygulamayla gösteriyor.
Göbek ve fren diski gibi dönen parçaların üzerine tespit edilen, bir araç aksının alçaltılmış uçları, aks başı olarak adlandırılır. Beinbauer Automotive işletmesi bu parçalardan her yıl değişik tipte 100 000 adet üretiyor ve bu yıl itibariyle Mitsubishi Materials’ın bir değiştirme kafalı frezesini de kullanmaya başladılar. Beinbauer MAN, Fendt, ZF, Daimler veya John Deere gibi kilit müşterilerin yanında, Hundhausen veya CDP gibi hammadde üreticilerine yılda toplam dört milyon parça veya 1800 aktif ürün teslim ediyor. Kendi üretimi olan motor taşıyıcısı, direksiyon kolu, aks köprüleri, planet taşıyıcısı, arka aks milleri veya direksiyon mafsalı kolu yanı sıra burulma çubuklu yay ve dengeleyiciler yüksek hassasiyete sahip bileşenler ve yapı grupları sayesinde Beinbauer günümüzde, ticari araç imalatının yanında tarım makinaları inşaat makinaları, tren yolu, binek otomobil ve motosiklet gibi branşlarda da lider tedarikçilerden biri konumundadır.
Beinbauer, özellikle büyük serilerde aks mafsalı, dingil ucu veya dengeleyici imal ettiği ve 420 kişinin çalıştığı Büchlberg’deki ana fabrikanın yanında, iki lokasyonda daha tesise sahiptir. Bunlardan 75 çalışana sahip Patriching, ZF’nin tedarikçisi olarak çalışmakta ve özellikle döküm parçalarını yataksız olarak hazırlamaktadır. 65 çalışana sahip Obernzell’in temel uzmanlık alanı MAN için Just-in-Sequence imalatıdır. Bunun dışında Kelberg’deki WMK Maschinenbau R. Wagner şirketiyle birlikte, araç ve makine imalatına montaja hazır bileşenler ve yapı grupları teslimatı yapan bir kardeş firmaya sahiptir. Genel olarak bakıldığında Beinbauer ve Wagner, Almanya’nın en büyük bağımsız talaşlı imalat firması olarak görülebilir.
İddialı bir pazarın talepleri için donanımlı olmak gerekir
Beinbauer, torsiyonlu yay ve stabilizatör imalatında ısıl, sertlik ve yüzey işlemenin önem taşıdığı teknolojileri temel uzmanlık alanı olarak şirkete oturtmuş durumdadır. Tedarikçi aynı zamanda hassas döküm, çelik, dövme ve alüminyum parçaların üretimi için mekanik imalatta tüm gerekli delme, tornalama ve frezeleme operasyonlarını yerine getirecek donanıma sahiptir. Her bir ürün bu sırada çok çeşitli parti büyüklüğünde imal edilmekte olup, bunlar şu anda yılda 50000 adetten başlayarak yüzbinlerce adete ulaşabilmektedir. Bu parça sayılarında, sadece standart makineler üzerinde yapılabilen parçaların üretilmesi stratejisi kendini göstermektedir. Böylece bir yandan değişen parçaların esnek bir üretimi sağlanırken, diğer yandan daha büyük seri parçaların üretimi gerçekleştirilmektedir. Tutarlı olarak genellikle üretimde kullanılan izole çözümler de giderek otomatikleşmektedir. Bugün Beinbauer 128 işleme merkezi, 60 torna tezgahı, üç broch makinesi yanı sıra üç bükme ve sertleştirme tesisiyle, stabilizatör imalatında iddialı bir pazarın taleplerini karşılayabilecek donanıma sahiptir. Öte yandan işletme çeşitli kaplama ve ön montaj işlerini stoksuz bir şekilde müşterinin montaj bandına kadar teslim etmektedir. Ayrıca tedarikçi endüstri 4.0 yönünde büyük çabaları ele almakta ve kısa süre önce tüm imalat mekânlarında veri kaydını ve bir Shopfloor-Management sistemini hayata geçirmiştir.
Talep edilenler stabilite, güvenilirlik ve maliyet verimliliği
Beinbauer 2011 yılından beri Mitsubishi Materials’in Avrupa merkezi olan MMC Hartmetall’in müşterisidir. Ancak bunun öncesinde uzun yıllar irtibatları vardır. MMC’de teknik danışmanlık ve satış konularından sorumlu Franz Kinateder görev yapmıştır. Şirketlerin şu andaki işbirliği özellikle kaba ve ince işleme ile ilgili çok sayıda geometrinin kullanıldığı, tornalama operasyonlarına odaklanmış durumdadır. Bu arada frezeleme alanında da işbirliği yapılması, bir yıl önceden başlayan bir süreçtir ve bir şans olarak görülmektedir.
Beinbauer’de iş yöneticisi olarak görev yapan Jürgen Niggl, O zamanlar bir Hüller Hille BA600 üzerinde aks başları imal etmekten pek memnun değildik diyor. Burada GGG60’da takımın sadece alından kavrama yaptığı, dört cep köşesinin frezelenmesi bir iş adımıydı. Bu yüzden frezenin özellikle sağlam olması gerekiyordu. O zamana kadar kullanılan 3 kesicili bir freze kafası bu yüklere dayanamamıştı.Takım ömrü beklentilerin arkasında kalıyordu, kesme parametreleri çok düşüktü ve proses güvenliği sınırlı idi. Mütemadiyen kırılmalar oluşuyordu, böylece imalatı durdurmak ve ayrıca düzenli bir şekilde yeni takımlar almak zorunda kalıyorduk, diye anlatıyor Beinbauer iş planlama ve maliyet konuları üzerinde çalışıyordu. Martin Veicht. 3 kesicide, ardıl taşlanamayan sinterli kafalar söz konusu olduğundan, takımın ömür döngüsü de nispeten kısaydı. Veicht: Tüm bunlarla bileşen başına hesaplanmış freze takım maliyetinin yakınından bile geçemiyorduk.
Daha sonra bir çözüm bulmak üzere MMC’ye gittik, diyor Niggl. Buna paralel olarak çeşitli rakiplerle de irtibata geçtik, ancak bunların hiçbirinin değiştirme kafa sistemleri büyük yükler altında çalışmıyordu. Karbür takımlarının kullanılması konusunu da düşündük. Ancak sadece dış hatlardaki kavrama üzerinde prensip olarak delme yapılan muylu imalatında, böylesi bir takım bunu kaldıramıyordu. Ancak karbür takım karşısında başka bir nokta daha duruyordu.BA600 çift iş miliyle çalışıyor ve daima iki aynı takımın kullanılması gerekiyordu. Muylu imalatında hataların en başından elimine edilmesi için, takım taşıyıcılarının daima eşit uzunlukta olduğu ve sadece kafaların farklı olduğu bir değiştirme kafası sistemini favori olarak gördük. Bu sayede takım ayarı çok kolaylaştı, diye ilave ediyor Veicht. Maliyet tarafından yine açıklığa kavuşturulan bir merkezi nokta ise bileme ve kaplamadan sonra frezelerin performansıydı.
Proses emniyeti, dayanma miktarı ve basit kullanım sağlandı
Netice itibariyle Beinbauer Mitsubishi Materials’in temelde 4 kesicili torus frezeleyici olarak, havacılık ve uzay alanında trokoid frezeleme için geliştirilmiş olan değiştirme kafalı bir İMX şaftlı frezeyi seçti. Şimdiye kadarki gerçek değerlere ulaşan ilk denemeler bile şunu gösteriyordu: Freze olağanüstü sakin çalışıyordu. Böylece ilerlemeyi 0,3’ten 0,4 mm/dev’e yükselttik, diye anlatıyor MMC uygulama teknikeri Wilfried Dyduch, ve böylece çok iyi takım ömrüne ulaştık. Büyük yüklenmelerde frezenin başına gelen tek şey, arada sırada meydana gelen merkez kırılmalarıydı. Bu yüzden ortadaki bir kesiciyi taşlayarak temizledik, merkez kesiciye bir koruyucu pah verdik ve sonra tekrar ilerlemeyi yükselttik, diye anlatıyor Kinateder ve bu sırada yeni Miracle-Sigma kaplamasının aşınma mukavemetinin gerçek kapasitesi tam anlamıyla ortaya çıktı.Bugün 16-mm torus freze iç ve dış soğutma sıvısı ile 126 m/dak kesme hızıyla, diş başına 0,04 mm ilerlemenin yanı sıra 58 mm veya 9 mm’lik bir eksensel ve radyal beslemeyle çalışıyor. Bu değerlerle takım ömrü kayda değer yüzde 366 oranında, proses emniyeti önemli ölçüde iyileştirilebildi ve işleme süresi yüzde 33 kısaltıldı.
Torus frezeleyici, kesme kafaları ve tutucuları sert metalden oluşan iMX şaftlı freze ailesinin bir üyesi. Konik ve düz yüzeydeki sert metal altlıklar sayesinde frezeleyiciler, klasik değiştirme kafalı sistemlerden yüzde 30 daha yüksek olan ve karbür şaft frezeleyicilere yaklaşan bir sağlamlığa sahip, diyor Dyduch. iMX’in vida bağlantıları, halihazırda kullanılan değiştirme kafa sistemlerine kıyasla bariz ölçüde yüksek kesme yüklerine dayanıyor.Seri, yüksek beslemeli çeliğin frezelenmesi için PVD kaplamalı EP6120 modelinden veya alüminyum alaşımların işlenmesi için kaplamasız ET2020 modeline kadar geniş bir yelpazeyi kapsıyor. Zor işlenebilir malzemelerin işlenmesi için tasarlanmış olan EP7020 modeli de yeni. Beinbauer’de olduğu gibi EP7020 kafaları, sıradan kaplamalara göre çok daha pürüzsüz bir yüzey ve belirgin ölçüde daha uzun dayanma süreleri sunan bir Miracle-Sigma teknolojisi (AL, Cr)N kaplamayla donatılmıştır. Kafalar şaft, torus, kaba işleme ve küresel kafa tipinde bulunurken, tutucular düşürülmüş şaft veya konik boyun tiplerinde sunulmaktadır. İMX frezeleyicilerin kullanım alanları çelikten titanyuma, kobalt, krom alaşımlarına ve Inconele kadar uzanmaktadır.
İşleme sayısı iki katından fazlasına çıktı
Beinbauer’in devam eden prosesten memnun olması, bugün kullanılmakta olan kesici sayısından da anlaşılmaktadır. Bu dolaşımda en başından beri kafaların ardıl taşlanması ve yeniden kaplanması bulunuyordu. Geniş bir yapıya sahip bir partner ağıyla MMC bileme servisini sürekli geliştiriyor. Şu anda her yıl satılan karbür takımlarının yaklaşık yüzde 30’u bilemeye tabi tutuluyor. Örneğin Beinbauer için bu sırada daima iki freze aynı ölçüye bileniyor, böylece takım çıkışı büyük külfet olmadan iki aynı frezeleyiciyi hazırlayabiliyor. Karbür takımları genellikle beş kez ardıl taşlamaya tabi tutulurken, bugün iMX ile on ikide bulunuyoruz, diye gülümsüyor Veicht. Bu bizim için şanslı bir durum.
Ancak iMX değiştirme kafalı frezeleyiciye geçiş Beinbauer’e sadece takım ömrü, proses emniyeti ve handling alanlarında bariz iyileştirmeler sağlamakla kalmadı, aynı zamanda artık parça başına planlanan takım masraflarına da çok düşürdü. Bu yüzden aks başı imalatının artık optimize edilmesine gerek yok, diye özetliyor durumu Veicht. İşler yolunda ve hepimiz memnunuz.