Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Cara Mengoptimalkan Pemesinan Aluminium di Industri Otomotif

Dengan sektor otomotif yang meningkatkan penggunaan suku cadang engine, powertrain, pompa air, dan sistem rem yang dibuat dari aluminium, tantangan bagi OEM dan mitra rantai pasokan mereka adalah menghadirkan operasi penggilingan yang lebih produktif. Pemilihan perkakas adalah kunci untuk diferensiasi pasar yang sebenarnya di segmen ini, di mana aplikasi yang benar dari pemotong frais yang dioptimalkan di seluruh rentang operasi pemesinan komponen mesin dapat memberikan hasil yang signifikan.

Jumlah mesin aluminium yang diproduksi terus meningkat dari tahun ke tahun, baik untuk mobil penumpang konvensional maupun hibrida. Bahkan, hampir 100 juta sekarang sedang diproduksi setiap tahun. Mesin ini menampung suku cadang yang sering kali bentuknya rumit dan, setelah pengecoran, menuntut urutan operasi penggilingan yang bervariasi namun penting.

Sandvik Coromant kini memiliki penawaran lengkap untuk pemesinan aluminium di industri otomotif, mulai dari kubus tahap pertama, melalui pengerjaan kasar, semi-finishing, dan finishing. Setiap alat penggilingan rekayasa, total lima, dirancang untuk memberikan kualitas dan biaya yang optimal per bagian. Untuk membantu mencapai yang terakhir, alat tertentu dalam rentang memenuhi kombinasi tugas, seperti melakukan roughing dan finishing dalam satu operasi untuk mengurangi waktu siklus.

Contohnya adalah M5C90, pemotong inovatif yang menggabungkan pekerjaan seadanya dan setengah jadi menjadi satu alat. M5C90 adalah alat penggilingan wajah berkecepatan tinggi yang dibuat khusus untuk menghilangkan waktu pengaturan yang lama di fasilitas pelanggan. M5C90 bekerja dengan jumlah gigi yang lebih sedikit dibandingkan dengan pemotong konvensional, terutama sebagai akibat dari penempatan sisipan radial dan aksial yang unik pada baris akhir/diameter dalam (tidak diperlukan penyesuaian sisipan). Pemosisian ini memastikan penggilingan bebas burr dan penyelesaian permukaan yang optimal pada kepala silinder, blok silinder, suku cadang sistem rem, dan semua komponen aluminium di mana pengikatan pemotong lebar dapat dicapai (tidak berlaku pada suku cadang dinding tipis).

Untuk memberikan contoh potensi keuntungan yang ditawarkan dengan menggunakan M5C90, pertimbangkan uji coba kasus pelanggan yang sedang berlangsung yang melibatkan katup bodi sistem rem yang terbuat dari AlSi12Cu1. Menampilkan susunan diameter luar 10 sisipan karbida dan diameter dalam empat sisipan (ditambah satu sisipan penghapus), pahat digunakan pada kecepatan spindel 8000 RPM, kecepatan potong 4021 m/mnt. (13,192 kaki/menit) dan umpan 0,25 mm/gigi (0,009 inci/gigi). Selain itu, kedalaman potong aksial adalah 2 mm (0,078 in.) dengan kedalaman potong radial 140 mm (5,51 in.), menghasilkan laju penghilangan logam 5600 cm 3 / menit (342 inci. 3 / menit). Meskipun umur pahat total belum ditentukan, pahat yang sama masih berada di dalam alat berat setelah 18 bulan servis.

Bagi mereka yang membutuhkan pemotong yang juga dapat menyelesaikan bagian aluminium berdinding tipis seperti rumah girboks dan casing, Sandvik Coromant memiliki pemotong lain yang sama efektifnya, M5F90. M5F90 adalah alat roughing dan finishing one-shot lainnya. Didedikasikan untuk pemesinan komponen aluminium dinding tipis dan operasi yang menghadap ke titik, badan pemotong (diameter 25-80 mm, 0,98-3,15 inci) menampung tip PCD yang dibrazing. Setiap ujung berisi tepi kasar dan tepi akhir. Area roughing berfungsi sebagai alat frais konvensional, dengan semua mata potong pada diameter dan tinggi yang sama, sedangkan area finishing terdiri dari cutting edge radial dan aksial. Konsep ini memungkinkan jarak dekat untuk menghasilkan pemesinan bebas burr dan permukaan akhir yang luar biasa. Dalam video singkat di bawah, Sandvik menampilkan Pemotong Penggilingan Seri M5 untuk pemesinan aluminium otomotif.

Penghematan waktu yang mengesankan dimungkinkan, seperti yang terlihat dalam uji coba kasus pelanggan yang melibatkan penggilingan muka kepala silinder aluminium (konten Si tinggi). Di sini, penggunaan M5F90 terhadap pemotong PCD khusus yang diproduksi oleh pesaing, tidak hanya menghemat waktu siklus 150%, tetapi juga menghilangkan pembentukan duri. Data pemotongan termasuk:kecepatan spindel 15.915 RPM; 2000 m/mnt. (6562 kaki/menit) kecepatan potong; laju umpan 0,16 mm/gigi (0,006 inci/gigi); dan kedalaman potong 1,5 mm (0,06 inci).

Dalam contoh M5F90 lebih lanjut, pengurangan waktu siklus sebesar 44% dicapai pada casing rantai aluminium dibandingkan dengan menggunakan pemotong indeks yang dapat diindeks berdiameter 63 mm (2,48 inci) pesaing yang menampilkan enam sisipan PCD. Terlebih lagi, solusi tersebut menghilangkan operasi pembersihan sikat yang sebelumnya diperlukan.

Alat rekayasa baru lainnya adalah M610, yang telah dikembangkan untuk menggiling permukaan geladak/atas blok silinder mesin dengan antarmuka bi-metal, biasanya aluminium dan besi tuang abu-abu (CGI).

Berbagai sifat termal dan mekanik membuat pemesinan menantang dalam hal material bi-metal. Pemotong frais yang ada untuk aplikasi ini rumit dan memerlukan penyesuaian, sehingga menghasilkan tingkat keluaran yang dikompromikan. Selain itu, alat tersebut sering menyebabkan chipping pada bagian GCI dari komponen.

Sebaliknya, M610 tidak memerlukan penyiapan dan penyesuaian, dan menghasilkan potensi untuk menerapkan laju umpan tinggi tanpa chipping, burring, atau goresan bagian. Kemampuan ini penting karena ketidaksempurnaan permukaan berpotensi menghasilkan kebocoran antara blok silinder dan kepala, yang pada gilirannya mengurangi tenaga dan kinerja. Beberapa OEM otomotif global sudah mendapat manfaat dari adopsi M610.

Untuk merujuk satu pelanggan tertentu, keuntungan kompetitif yang sangat besar telah dicapai saat menyelesaikan permukaan pembakaran pada blok mesin bi-metal. Dibandingkan dengan pemotong yang dapat disesuaikan dengan kartrid pesaing, M610 mencapai peningkatan umur pahat sebesar 833%, menyelesaikan lebih dari 4000 bagian, dibandingkan dengan pemotong pesaing yang 480. Selain itu, M610 bekerja dengan kecepatan 10 kali lipat. Data pemotongan untuk 15-insert M610 termasuk:3000 m/mnt. (9843 kaki/menit) kecepatan potong; kecepatan umpan 5720 mm/menit. (225 inci/menit); kecepatan spindel 3820 RPM; laju umpan 0,15 mm/gigi (0,006 in./gigi); dan kedalaman potong pada aluminium 0,5 mm (0,02 inci) dan pada besi tuang 0,05 mm (0,002 inci).

Alat lain dalam kelompok ini termasuk pemotong roughing tangensial M5Q90, yang melakukan cubing tahap pertama (pemesinan permukaan pertama setelah pengecoran) dalam satu operasi tanpa burring. Alat ini dilengkapi dengan sisipan tangensial PCD yang memberikan aksi pemotongan yang halus dan stabil untuk mengurangi konsumsi daya dan menghilangkan getaran.

Kepala dan blok silinder aluminium adalah salah satu komponen yang mendapat manfaat dari M5Q90. Sebagai contoh, operasi kubus pada kepala silinder tuang biasanya melibatkan pemesinan muka camshaft, muka inlet/outlet dan muka pembakaran. Dalam studi kasus pelanggan, penggilingan permukaan kasar kepala silinder yang dicor dari paduan aluminium AS-9 pada pusat pemesinan horizontal menghasilkan hasil masa pakai alat yang sangat mengesankan. Pada 3000 m/menit. (9843 in./min.) kecepatan potong, feed per gigi 0,2 mm (0,008 in.) dan 2,0 mm (0,079 in.) kedalaman potong aksial (terikat penuh hingga 40 mm (1,57 in.), lebih dari 10.000 komponen telah selesai.

Alat selanjutnya adalah M5R90 untuk roughing/semi-finishing tahap kedua. Pemotong standar ini bekerja dengan kartrid yang dapat disesuaikan dan mendukung kedalaman pemotongan hingga 8 mm (0,315 inci) dengan radius 0,4 atau 0,8 mm (0,016 atau 0,031 inci) tergantung pada kartrid yang digunakan. Kartrid yang mudah disesuaikan bermanfaat dalam banyak aplikasi otomotif, seperti yang dapat dilihat dalam uji coba pelanggan baru-baru ini yang melibatkan penggilingan muka penutup mesin. Dibuat dari paduan aluminium MRHB Si12, M5R90 berkinerja sangat baik terhadap pemotong pesaing yang ada. Berdasarkan data pemotongan yang identik, M5R90 memperpanjang umur pahat dari 8000 menjadi 10.000 benda kerja. Selain itu, pemotong pesaing perlu disesuaikan setelah setiap 1000 suku cadang karena pergerakan kartrid yang mengganggu penyelesaian permukaan. Sebaliknya, M5R90 menghasilkan 8000 bagian sebelum diperlukan penyesuaian apa pun pada kartrid.

Juga termasuk dalam kelompok ini adalah face mill super-finishing M5B90 dengan posisi insert aksial dan radial yang unik. Konfigurasi ini, bersama dengan sisipan wiper, memastikan pemotongan tanpa duri dengan kualitas permukaan yang sangat baik, seperti yang baru-baru ini ditemukan oleh produsen kepala silinder untuk mobil penumpang. Perusahaan mengalami ketidakstabilan proses dan masalah dengan gerinda, sementara masalah lain adalah masa pakai insert yang tidak dapat diprediksi, yang bergantung pada penyesuaian kartrid yang berbeda dari pengaturan ke pengaturan. Beralih ke pemotong M5B90 memberikan operasi penyelesaian akhir yang mulus dengan keausan yang dapat diprediksi dan tanpa duri. Alat ini hanya menghasilkan chip yang sangat tipis, yang mudah dilepas selama proses pemotongan untuk menghindari kerusakan pada permukaan komponen. Selain itu, perubahan ke M5B90 memperpanjang masa pakai alat dari rata-rata 30.000 menjadi 45.000 bagian.

CoroDrill ® dan CoroTap ® alat pengeboran dan penyadapan keluarga juga dapat ditawarkan kepada pelanggan sebagai bagian dari rangkaian solusi yang sama untuk pemesinan komponen otomotif aluminium, seperti halnya CoroMill ® standar Pemotong finishing face mill abad 590.

Dalam semua kasus, potensi untuk mengurangi waktu siklus dan biaya per bagian, sementara pada saat yang sama meningkatkan masa pakai dan kualitas alat, sangat nyata, seperti yang dapat dilihat pada contoh kasus pelanggan yang dijelaskan. Dalam industri otomotif, di mana produksi volume tinggi lazim, bahkan penghematan kecil dalam waktu siklus dapat menghasilkan keuntungan finansial yang signifikan. Dengan pemikiran ini, teknologi apa pun yang dapat menunjukkan kemampuan untuk memberikan keuntungan yang lebih besar sulit untuk diabaikan.


Teknologi Industri

  1. Nilai Aditif Manufaktur di Industri Otomotif
  2. Bagaimana Pencetakan 3D Mengubah Industri Otomotif? (2001)
  3. Bagaimana Pencetakan 3D Mendorong Perubahan di Industri Otomotif
  4. Bagaimana Industri Logistik Otomotif Menghadapi COVID-19
  5. Bagaimana teknologi IoT mengawasi operasi di industri Otomotif
  6. Sertifikasi NADCAP dan Bagaimana Penerapannya pada Industri Pemesinan Presisi
  7. Pemesinan CNC di Industri Otomotif
  8. Bagaimana Aluminium Digunakan dalam Industri Kerajinan Angkatan Laut
  9. Properti Pemesinan 6061 Tingkat Aluminium
  10. Pemesinan Kuningan vs Aluminium:Keuntungan Tradisi