Mazání minimálním množstvím pro Průmysl 4.0

62 obrábění l tváření l svařování Mazání minimálním množstvím (MMM) – již pro průmysl 4.0 s velkou produktivitou a delší životností nástrojů Množství oleje, objemový proud a tlak aerosolu MMM mohou být přímo zapojeny do digitálního procesního řetězce. Toto poskytuje vzhledem ke konvenčním chladicím a mazacím prostředkům (CHMP) značnou výhodu. Dále je možno realizovat pomocí optimální kombinace oleje MMM a nástrojů MMM jak zvýšení produktivity, tak i zvýšení doby životnosti nástrojů. Zvětšením posuvu a řezné rychlosti z 130 m/min na 390 m/min u nerezavějící oceli (1.4307) stoupla například produktivita o více než 70 %, jak dokládá jednoznačně pokus v technologickém centru firmy Blaser Swisslube. Účinný přísun chladicí a mazací látky d Chladicí a mazací látky, mazání minimálním množstvím a komponenty chladicích prostředků tvoří jedno komplexní téma. Nezávisle na metodě jsou hlavními cíli obráběcího průmyslu vysoká hodnota zajištění výrobního procesu a produktivita. Vedle těchto hospodářských hledisek hrají stále ve větší míře důležitou roli aspekty životního prostředí. Tato hlediska mohou vést v nejlepším případě i k úsporám s ohledem na energie a ostatní zdroje. Veškeré metody mazání spojené s CHMP, včetně MMM mají jednu společnou charakteristiku: nepřetržitý cílený přísun chladicí a mazací látky do řezné zóny. K tomuto jevu musí docházet přesně na hřbetní a čelní ploše řezného nástroje. Nejlépe je toho možno dosáhnout pomocí interního přísunu CHMP. Postupy a výhody mazání minimálním množstvím (MMM) d U postupů s MMM vzniká aerosol, který se skládá ze směsi oleje a vzduchu. Tato směs vytvoří ochranný film, který redukuje tření a působí přímo proti opotřebení nástroje. Chlazení řezného nástroje je dosahováno resp. řízeno pomocí vynucené konvekce stlačeného vzduchu, navlhčených povrchů a vypařovací entalpie. Postupy jako vysokorychlostní řezání (VRŘ) nebo řezání s vysokou rychlostí posuvu (ŘSVRP) jsou předpokladem pro úspěšné řezání s MMM. V tomto případě je nutný pro optimální řezný postup pomocí MMM menší konstantní úhel opásání, aby se tak redukovala vysoká teplota, která na nástroj působí. T+T T e c h n i k a a t r h 4 / 2 0 1 8 V posledních letech došlo k intenzivnímu vývoji přístrojů využívajících MMM, u přívodních systémů a u řezných nástrojů. Ve srovnání s mokrým obráběním představuje MMM flexibilní aplikaci, neboť zde dochází k menšímu využití vlastní kapaliny. Kvůli této redukci kapaliny musí být však nepřetržitě, cíleně a přesně kontrolován přívod aerosolu MMM k řeznému nástroji. Menší spotřeba energie, čistota obráběných dílů a třísek a dobrá materiálová snášenlivost jsou dalšími výhodami této metody. MMM a průmysl 4.0 d Integrace MMM a moderních systémů využívajících MMM v digitálním procesním řetězci se dá realizovat jednodušeji a rychleji, než pomocí konvenčních CHMP. Pravidelná měření různých parametrů jako jsou např. koncentrace, hodnota pH, atd. kompletně odpadají. Protože se jedná při využití MMM především o olej, představuje rozpoznávání nečistot, velikostí částic atd. problém jen velice zřídka. Při obrábění s MMM se evidují množství přiváděného oleje a stlačeného vzduchu (obsahový proud a tlak) v moderních systémech využívajících MMM. Tato data mohou být společně s výrobkem a procesními daty integrována přímo do digitálního procesního řetězce. Tímto způsobem mohou být kontrolovány veškeré kritické proměnné procesu od řezného nástroje až po obráběcí stroj, přísun, rychlost a zásobování mazací látkou v daném naplánovaném okamžiku. Údaje jako jsou např. spotřeba stlačeného vzduchu nebo s tím spojená spotřeba energie a ztráta energie mohou být dle Dr. Ivana Iovkova (porov. Iovkov, 2016) upravována a odhadována. Kvalita aerosolu a měření poměru oleje u výstupu z trysky představují sice jistě komplexnější úkoly, které mohou ale být řešeny obsluhou stroje individuálním upravováním pro každý konkrétní nástroj. Následující příklad vysokorychlostního řezání ušlechtilé oceli (Inox) ukazuje zcela jasně potenciál strategie založené na využití MMM. Úspěšný pokus pomocí MMM v technologickém centru firmy Blaser Swisslube d Frézovací operace v 1.4307 byla až dosud obráběna suchou cestou. Cíl pokusu byl Obr. 1: dobré rozstřikovací vlastnosti