Ett affärs- och teknikmagasin från sandvik coromant 2/13 entreprenören: Mjölk blir tyg! Skruvar upp värmen Toshiba Keihin Product Operations nya teknik för ångturbiner profilen Påsen som gör skillnad teknik I havens djup teknik Unika eggar för hårdsvarvning CSR Framgångsfaktorn teknik Borrning av långa hål ryssland Ett vassare val innovation Mot alla odds Tyskland Anliggningsytan i fokus
Ledare klas forsström VD sandvik coromant Vi vinner alla på kunskap Att ha rätt verktyg för en arbetsoperation är bara halva jobbet. Kunskapen om hur man använder det effektivast är det som gör att ett företag kan ta steget från medelmåttigt till att bli rejält lönsamt. Sandvik Coromant har nått positionen som kunskapsledare i vår bransch, tack vare vårt fokus på tre specifika områden: kompetens, innovation och utbildning. Under 2012 lanserade vi Metalcutting Technology, vårt omfattande program för e-learning som är unikt i branschen. Den här webbaserade grundkursen med nio kapitel om skärande bearbetning är inte knuten till något varumärke, gratis, tillgänglig dygnet runt och öppen för alla nyanställda, kunder och operatörer likväl som skolor och universitet. Efterfrågan är stor jorden runt. Enbart i USA har 1 600 skolor anmält intresse att använda grundkursen. Sandvik Coromant har länge hävdat vikten av utbildning. Vi har i många år sponsrat skolor, universitet och forskningsinstitut, bland annat Beijing University of Aero-nautics i Kina, Commonwealth Center for Advanced Manufacturing i USA och University of Sheffield i Storbritannien. Men naturligtvis också svenska gymnasieskolor som Göranssonska skolan i Sandviken och Wilhelm Haglunds Gymnasium i Gimo. I framtiden kommer vi att fortsätta att arbeta med utbildning inom Sandvik Coromant Academy, på Internet, och vid våra nästan 30 stycken Productivity Centers (läs mer på sidan 7) i världen. Sammanlagt deltar varje år cirka 30 000 människor i utbildning vid Productivity Centers och ute hos kunder. Varför denna kraftiga betoning på utbildning? Jo, det är naturligt för oss eftersom vårt erbjudande bygger på att leverera mer än bara produkterna. Vi erbjuder dessutom vår kompetens och kunskapen om hur man bäst använder våra produkter för att minska kostnaderna och förbättra produktiviteten. Samtidigt lär vi oss hela tiden av våra kunder och utvecklas tillsammans med dem. Det är en situation där båda parter vinner. Och det är en del av det som gör oss till kunskapsledare. Trevlig läsning! klas forsström VD Sandvik Coromant Metalworking World är ett affärs- och teknikmagasin från AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken. Telefon: 026-26 60 00 Metalworking World ges ut tre gånger per år på amerikansk och brittisk engelska, danska, finska, franska, italienska, japanska, kinesiska, koreanska, nederländska, polska, portugisiska, ryska, spanska, svenska, tjeckiska, thailändska, tyska och ungerska. Tidningen distribueras gratis till Sandvik Coromants kunder över hela världen. Den produceras av Spoon Publishing i Stockholm. ISSN 1652-5825. Ansvarig utgivare: Jessica Alm. Chefredaktör: Mats Söderström. Projektledare: Christina Hoffmann. Redaktör: Henrik Emilson. Art director: Emily Ranneby. AD-assistent: Anna Boman. Teknikredaktör: Börje Ahnlén, Martin Brunnander. Språkredaktör: Valerie Mindel. Samordnare: Lianne Mills. Språksamordnare: Sergio Tenconi. Layout, språkversionerna: Louise Holpp. Prepress: Markus Dahlstedt. Omslagsfoto: Gorta Yuuki. Vänligen notera att icke beställt material ej accepteras. Material i denna publikation får återges endast med specifikt tillstånd. Begäran om sådant tillstånd skickas till tidningens redaktionelle chef. Sandvik Coromant och redaktionen delar inte nödvändigtvis alla åsikter som framförs i Metalworking World. Vi välkomnar korrespondens och förfrågningar avseende tidningen. Adress: Metalworking World, Spoon Publishing AB, Rosenlundsgatan 40, 118 53 Stockholm. Telefon: 08-442 96 20. E-post: mww@spoon.se Distributionsfrågor: Catarina Andersson, Sandvik Coromant. Tel: 026-26 62 63. E-post: mww.coromant@sandvik.com Tryckt i Sverige av Sandvikens Tryckeri. Tryckt på MultiArt Matt 115 gram och MultiArt Gloss 200 gram från Papyrus AB, certifierad enligt ISO 14001 och EMAS-registrerad. Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS, GC, Silent Tools och ilock är Sandvik Coromants registrerade varumärken. Få Metalworking World gratis. Mejla din postadress till mww.coromant@sandvik.com Metalworking World ges ut i informationssyfte. All information är av generell natur och bör inte betraktas som anvisningar. Den ska inte användas som beslutsunderlag för val av produkter för specifika ändamål. Varje användning av informationen i denna publikation sker på användarens egen risk. Sandvik Coromant åtar sig inget ansvar för direkt, oavsiktlig, sekundär eller indirekt skada av något slag som uppstår på grund av användning av information som hämtats från Metalworking World. 2 metalworking world
Innehåll 28 Tyskland. En man med makt över verktygen. 10 A patented new technique puts Voith Turbo on the map. 4 Profilen. De återställer prärien som den en gång var. 20 Japan. Ny teknik får upp ångan. 7 8 Kort och gott: Nyheter från hela världen Kort och gott: Följer med vinden 11 16 Ryssland: Löser ett stort problem Innovation: Tillbaka i sadeln 33 Inspiration. Företags sociala ansvar, CSR, lyfter verksamheten. 10 Profilen: Mjölkar tyghistorien 38 Till sist: Vit färg sänker värmen Teknik Vassa eggar för hårdsvarvning Nya vändskär kombinerar hög produktivitet och säkerhet med god ytjämnhet vid hårdsvarvning. Bearbeta hela hålet på halva tiden Orbitalborrning ökar produktiviteten och kapar kostnaderna. Bästa valet för långa hål Prioritera de viktigaste behoven och utgå från hålkvalitet, håldjup och verktygsmaskin. Fräsning på djupet Så kan olja- och gasindustrin klara utmaningarna med krävande produktionsmiljöer på stora havsdjup. 14 26 32 36 metalworking world 3
kort och gott text: Kip Hanson BILD: Per-Anders Pettersson Rosenstav (på bilden) är ett växtsläkte inom familjen korgblommiga växter (Asteraceae) som växer vilt i Nordamerika, Mexiko och på Bahamas. Rosenstav är en vanlig trädgårdsväxt i Sverige. Beroende på art blir de vanligen mellan cirka 40 och 100 centimeter hög och blommar violett eller lavendelfärgad på högsommaren. Blomman är flerårig och överlever vintern som rotknöl. Växten drar till sig fjärilar och bin, men rådjur tycker inte om den. Getty images
En väska i taget Sandvik Coromant hjälper till att återställa en bit av USA:s centrala delar sponsorskap. I Bartel Grassland i delstaten Illinois i amerikanska Mellanvästern finns olika utrotningshotade fåglar och växter. Här görs även insatser av frivilliga lärare, studenter och pensionärer att återställa präriens ekosystem som det såg ut innan nybyggarna anlände. Verkstadsarbetaren Glenn Hopkins är en av de frivilliga. Han kallar sig själv för projektets svaga förstånd och starka rygg, men när han besökte IMTS 2010 kom han på ett sätt att underlätta arbetet vid Bartel Grassland Sandvik Coromants gula väskor. Tidigare bar de frivilliga vid Bartel stora 19-liters hinkar på fälten för att sprida frön till inhemska växter som bland annat rosenstav och för att föra bort inkräktande ogräs eller frötunga kaveldun. När han gick igenom Sandvik Coromants IMTS-monter såg Hopkins de gula väskorna. Han säger: Väskorna fungerar mycket bättre. Fliken över öppningen hindrar fröna från att blåsa iväg. Och den klargula färgen gör att väskorna är lätta att se. Du kan kasta ett par över axeln och sätta igång med spridandet. Hopkins återvände till IMTS dagen efter för att få fler väskor. Han skrattar när han tänker tillbaka på det: Jag tog massor av väskor det året jag måste ha gått igenom Sandvik Coromants monter mer än tio gånger. Sandvik Coromants väskor fungerade faktiskt så bra att Hopkins kom tillbaka till IMTS 2012. Jag förklarade för killen i montern vad det är vi gör vid Bartel Grassland och hur väskorna förenklade vårt arbete. De var så snälla att de gav mig en hel låda. Hopkins delar med sig av väskorna till Dawn Sasek, som är lärare vid Oak Forest High School och leder en mer småskalig version av Bartel-projektet i närliggande Yankee Woods. Dick Riner, platsansvarig vid Bartel Grassland, säger att, Dawn och hennes elever utgör en stor andel på båda platserna. Vi utför en dags arbete hos Dawn. Sedan kommer vi alla hit och gör samma arbete här. Riner förklarar att tyska nybyggare började bruka marken på 1840- talet. Om vi till 2040 kan få det att bli som det en gång var är det ett mirakel, säger han. Det låter som om de kommer att behöva mer hjälp... och massor av nya väskor. Bartel Grassland, 237 hektar av övergiven jordbruksmark, ligger söder om Chicago, Illinois, i mellersta USA. metalworking world 5
Du har väl sett APPEN? Om du gillar tidningen Metalworking World kommer du att älska den digitala versionen! Få en APP gratis! MWW ipad 2/13 finns att läsa nu Exempel från verkligheten: Fler bilder från hela världen Tekniktexter: Tekniska artiklar som går på djupet Interaktiva inslag: Filmer Animationer Länkar Metalworking World-appen är gratis. Du kan ladda ner den till din ipad från itunes.
Kort och gott 3 frågor till Bertil isaksson Senior manager, customer relations, med globalt ansvar för Productivity Center och utbildning. Går på luft transport. Bilbranschen samt olja- och gasindustrin kan stå inför en stor utmaning. Inom kort i morgon faktiskt kommer det att finnas bilar som körs på drivmedel som inte producerar några utsläpp och kostar mindre än 10 kronor för en full tank. Den indiska biltillverkaren Tata har anlitat MDI, Motor Development International, för att utveckla en bil som drivs med tryckluft. Bolaget har precis introducerat prototyper av AirPod, en tresitsig bil som kan köra ungefär 20 mil på en full tank (175 liter). Toppfarten är 70 km/h, vilket gör den här bilmodellen idealisk för stadskörning. Siffran: 50 miljarder Det beräknade antalet mobila enheter i bruk 2020 som används av ungefär 9 miljarder människor online. Det här kan vara nästa generation taxibilar och budbilar för hårt trafikerade innerstadsgator. Långtnående alfapartikel från Torium. Visste du att...? Torium, som fått sitt namn efter den nordiske åskguden Tor, är ett radioaktivt ämne med flera fördelar jämfört med uran: det är billigare, mer vanligt förekommande, minskar mängden radioaktivt restmaterial och är säkrare. Det kan inte bli en härdsmälta i en toriumreaktor och avfallet är radioaktivt i bara 300 år. Getty images Ett blåshål som är bra En av de största landbaserade vindkraftsparkerna i Nordeuropa invigdes nyligen i Jädraås strax norr om Gävle. Den årliga elproduktionen kommer att vara 570 GWh. Sandvik Coromant levererar verktyg och lösningar till Vestas, det danska bolag som tillverkar parkens vindturbiner. Med en nypa salt(vatten) Det japanska bolaget Green Houses nya LED-lampa drivs med saltvatten det behövs inga batterier. Och tack vare en USB-ingång som byggts in i höljet kan lampan också användas för att ladda en smartphone. F: Varför investerar ni 120 miljoner kronor i Application Center och Productivity Center i Sandviken? Det är verkligen ett fantastiskt läge för oss nu. Efter flera tillfälliga lösningar får vi en enormt modern anläggning. Det är nödvändigt med en bättre och mer ändamålsenlig byggnad eftersom applikationscentret och det befintliga produktivitetscentret inte räcker till ens med dagens mått mätt för att inte tala om morgondagens. Projektet är nu igång tillsammans med en pilotanläggning. F: Vad är skillnaden mellan pilotanläggningen och centren? Vid våra 27 Productivity Center i världen ordnar vi omfattande intern och extern utbildning främst knuten till tillverkning, men också till ekonomi och service. Ett center är dessutom ett permanent showroom för besökare. Vid vårt Application Center i Sandviken utvecklar vi främst nya bearbetningsmetoder. Vår kunskap om skärande verktyg i kombination med vår kunskap om hur man bäst använder våra verktyg skapar överlägsen bearbetning. Vi tar fram beprövade lösningar som våra kunder kan använda på en gång. För att använda den kunskap som vi utvecklar har vi sju Application Center som skapar lösningar för kunders komponenter. Pilotanläggningen kommer att producera och testa prototyper. F: Ni investerar också i ett Application Center i Kina? Kina förändras och det finns ett enormt behov av utbildning. Med investeringen i ett Application Center i Langfang kan vi hjälpa våra kunder att bättre förstå modern bearbetning. metalworking world 7
Kort och gott text: henrik emilson ILLUSTRATION: peter grundy Den nya farkosten för lufttransporter, Aeroscraft, har konstruerats för att transportera stora och tunga komponenter till vindkraftsturbiner. Aeroscraft har ett inbyggt system för ballastkontroll, så att det går att lossa gods utan ballast eller landning. Det USA-tillverkade luftskeppets vertikala startoch landningsförmåga gör att det kan stiga i alla skeden, och det fungerar utan någon infrastruktur på marken. Längd: 152 meter Bredd: 49 meter Totalt antal passagerare: 180 Lastförmåga: 60 ton Topphastighet: 222 km/h 5 7 7 4 Räckvidd Minimerar påverkan på miljön Kan nå avlägsna platser med begränsad infrastruktur Ballast: behövs inte Stor markpersonal: behövs inte Ballast: behövs inte
Kort och gott Visste du att...? Förnybara energikällor bidrar inte bara till en hållbar framtid. De skapar även arbetstillfällen inom många olika områden. Till exempel skapar vindkraftsparker arbeten på kort och lång sikt för meteorologer, ingenjörer, montörer, operatörer, tekniker och reparatörer. Siffran: procent, motsvarande åtta timmar eller en dag i veckan är snittiden som en operatör lägger på att hitta rätta verktyg. 20 Nya möjligheter: från idé till verklighet innovation. Att skriva ut prototyper i 3D börjar bli standard vid företags avdelningar för produktutveckling. Det gör det enklare att föreställa sig nya idéer vid ritbordet eller i ett CAD-program. Hittills har tekniken varit dyr, vilket gjort att 3D-skrivare bara varit ett verktyg för företag. Nu har priset sjunkit till omkring 7 500 kronor och skrivaren Cube 3D riktar sig till konsumentmarknaden. Även om utskrifterna är begränsade till 14x14x14 centimeter är möjligheten att se sina egna uppfinningar i verkligheten inspirerande för alla fritidsentreprenörer. Motorn testas vid Global Aerospace Centre for Icing and Environmental Research, en ny anläggning som är specialiserad på istester. I stället för att spruta bläck på en plan yta som en vanlig skrivare bygger en 3D-skrivare upp material i tre dimensioner och skapar ett verkligt föremål. Cube 3D smälter plasttrådar och ritar med det i ett tunt lager för att sedan smälta nya lager ovanpå varandra tills föremålet är klart. REnare kraft i luften Flygindustri. Med en förbättrad bränsleförbränning (16 procents förbättring) och minskade koldioxidutsläpp (3 000 ton per flygplan och år) har motorn PurePower PW1000G många fördelar jämfört med vanliga flygmotorer. Hemligheten bakom fördelarna är motorkonceptet med växlad turbofläkt som gör att alla komponenter i den här motorfamiljen kan drivas med optimal hastighet och effektivitet. metalworking world 9
Kort och gott text: Henrik emilson Foto: adam lach Kläder av mjölk Forskning. När den tyska mikrobiologen och modedesignern Anke Domaske såg hur hennes svärfar, som led av blodcancer, utvecklade textilallergi av helt vanliga kläder började hon söka efter alternativ. Vi letade överallt efter tyger som inte var behandlade med kemikalier. Men det är inte bara att gå in i en affär och fråga efter kläder utan kemikalier. Det finns inte, säger hon. Intresse för mode och tyger ligger i släkten. Så det var helt naturligt för 28-åriga Domaske att börja forska på fibrer och hur de skulle kunna tillverkas. Hon hittade en metod från 1930-talet för att tillverka tyger av sur mjölk från vilken proteinfibrer skiljs ut och spinns till ett silkeslinkande garn. På den tiden behandlades fibrerna även med kemikalier, men vi kom på ett sätt att göra våra fibrer miljövänliga. Vi använder bara naturliga råvaror och tillsätter inga kemikalier, förklarar hon. Så föddes Domaskes varumärke QMilch. Hennes svärfar, och andra med textilallergier, kan utan problem ha på sig de kläder som Domaske designat. Det går åt ungefär sex liter mjölk för att tillverka en skjorta och... Nej, tyget luktar inte sur mjölk det är helt luktfritt, skrattar hon. Och nej, man måste inte ha sina skjortor i kylskåpet. Kaseinet extraheras från mjölkpulver och hettas sedan upp i en slags köttkvarn. Fibrerna kommer ut som trådar och spinns till garn. Aminosyrorna i proteinet är antibakteriella, åldras inte och kan hjälpa till med att reglera blodcirkulationen och kroppstemperaturen. 10 metalworking world
text: Nick holdsworth Foto: Jeremy nichols Den nya fräsen löste problemet Vyksa, Ryssland. Är det möjligt att ett litet hårdmetallskär kan ge en betydande förbättring av effektiviteten? För ryska Vyksa Steel Works, ett av världens ledande stålverk, gjorde introduktionen av en unik lösning och exklusiv teknik det möjligt att öka produktionen av rör värt många tiotusentals miljoner rubel per år. Effekten på tillverkningens ekonomiska resultat var omedelbar.
Vyksa Steel Works ökade effektiviteten hos skären i processen för bågsvetsning av rör. År 1987 startade Vyksa Steel Works tillsammans med det japanska bolaget Nippon Steel Corporation den nya verkstaden Nummer 5 för att producera elsvetsade rör. Men Vyksas rörtillverkare stötte på ett seriöst problem: nödvändigheten att ofta behöva byta frässkär för att skära bort överskottsmaterial från insidan av bågsvetsade oljerör av stål. Överskottsmaterialet är en mjuk och smält metall som under deformation pressas ut från svetszonen och bildar ett slags vulst på utsidan och insidan av ett rör. För att ta bort materialet är alla rörverk utrustade med en gradningsmaskin med frässkär. Problemet var att dessa skär hade kort livslängd. Man var tvungen att byta dem tre fyra gånger varje skift, vilket orsakade driftstopp och påverkade tid, produktion och vinst negativt. Specialister hos Vyksa Steel Works hade konstruerat en hållare med en mekanisk fastspänning av ett utbytbart skär som gjorde att verktygets slitstyrka ökade. Detta nya skär visade sig vara pålitligt och det användes i totalt cirka 20 år. Men när verkstaden för elsvetsade rör moderniserades och en ny spånskärande maskin från Kusakabe (känd som den flygande fräsen på branschslang) installerades visade det sig att skäret inte var tillräckligt slitstarkt. Detta behövde förbättras igen för att synkronisera den nya maskinen med ett valsverk. För att lösa problemet vände sig Vyksa Steel Works till leverantörer av skärande verktyg. Men ingen var intresserad av vår order eftersom de helt enkelt inte tyckte att den var tillräckligt lönsam, säger Alexander Michailovitj Archipenko, chef för den tekniska kvaliteten vid fabriken. Tillverkare gjorde sig ingen brådska att konstruera gjutformar för skär för att sedan producera dem i små serier på 150 200 stycken, eftersom de ansåg att det inte skulle ge någon vinst. Men det var innan Sandvik Coromant 12 metalworking world Alexander Michailovitj Archipenko
Ryssland, världens ledande leverantör av verktyg och lösningar för verkstadsindustrin, tog sig an uppgiften. En grupp ingenjörer lade under 2009 nästan ett år på att konstruera en ny sort baserat på Archipenkos ritning för ett nytt frässkär. Under den här tiden studerade teamet från Sandvik Coromant noggrant Vyksa Steel Works tekniska process, verktygshållare och konstruktion av skär. Teamet valde dessutom legeringar och förberedde tillverkningen av det nya specialverktyget. Målet var att leverera en lösning som skulle klara av ett helt arbetsskift på åtta timmar utan byte. Baserat på resultaten från åtskilliga tester valdes sorten СТ15М som har mycket bra slitstyrka vid höga hastigheter och temperaturer i skärzonen och lång livslängd för skäreggen. Det visade sig att den verkligen klarade av att skära bort svetsvulstar i mer än åtta timmar utan kritisk försämring av resultatet. Till sommaren 2010 avslutades framgångsrikt testerna av Sandvik Coromants pilotserie med verktyg som bestod av den belagda sorten CT15M hos Vyksa Steel Works.. Introduktionen av det nya skäret för tillverkning av rör i diametrarna 146 och 168 millimeter gjorde det inte bara möjligt att garantera åtta timmars drift utan att det behövdes stopp för att byta skärverktygen. Man kunde även byta skär samtidigt som man bytte fräs i den flygande fräsen, vilket gjorde att man sparade in ytterligare en halvtimme för valsningsarbetet. Dessutom gick det att minska svinnet för metallrören, eftersom man inte behövde skära ett hål i röret för att byta skär i en gradningsmaskin. Målet var att leverera en lösning som skulle Arc-welded klara av steel oil pipes. ett helt arbetsskift på åtta timmar utan byte Vyksa Steel Works, VSW, ingår i en av de största metallurgiska koncernerna, United Metallurgical Company (OMK), Företaget har mer än 12 000 anställda och är en av världens ledande tillverkare av längsgående elektrosvetsade rör i olika diametrar för utvinning och transport av olja och gas, men också av järnvägshjul. Fabrikens produktutbud har sedan starten genomgått snabba förändringar. Den levererade ammunition till rysk-turkiska kriget på 1800-talet, tillverkade köksredskap och producerade tung militärteknik under andra världskriget. Till skillnad från stora delar av den ryska industrin har VSW efter Sovjettiden fortsatt att vara produktivt och företaget är i dag en ledande internationell leverantör av stålrör för olja- och gasindustrin samt av järnvägshjul. En av de senaste stora beställningarna som fabriken tagit hem var leveransen av mer än 460 000 ton högtrycksrör med en diameter på 1 220 millimeter enligt standarden DNV-OS-F101 till den 1 224 kilometer långa naturgasledningen Nord Stream under Östersjön mellan Ryssland och Tyskland. VSW vann i tuff konkurrens och kammade hem kontraktet för att leverera rören. Rysk naturgas började strömma genom Nord Streamledningen till europeiska kunder i början av november 2011. tekniska insikter Stark relation. En annan del av Vyksa Steel Works samarbete med Sandvik Coromant Ryssland är deras gjuteri och verkstad för järnvägshjul där cirka 850 000 järnvägshjul i mer än 140 standardstorlekar tillverkas årligen. Hjulen säljs till kunder i Ryssland, USA, Kanada, Tjeckien, Polen, Indien och andra länder. Roman Golysjkov, som är teknisk chef för tillverkningen, säger att de använder Sandviks frässkär eftersom de är mycket tillförlitliga och har mycket god slitstyrka. Jämfört med andra leverantörers produkter gör det att verkstaden kan göra stora besparingar när de köper in skärande verktyg. Sandvik Coromant arbetar nu med att ta fram konstruktionslösningar för finbearbetning av stålhjulen till den nya generationen av ryska snabbtåg Sapsan ( Pilgrimsfalk ) och Lastochka ( Svalan ). Sandviks lokale försäljare i Vyksa håller som bäst på att konstruera ett skärande verktyg som ska passa till tillämpningen. Sapsan-tågen har trafikerat sträckan Moskva Sankt Petersburg sedan december 2009 och sträckan Moskva Nizjnij Novgorod sedan juli 2010. Enligt planerna ska Lastochka-tågen också börja trafikera sträckan Moskva Sotji. År 2010 skrev United Metallurgical Company (OMK), Rysslands statsägda järnvägsbolag (RZD) och Siemens AG, som utvecklat Sapsan- och Lastochka-tågen, under ett samarbetsavtal gällande anpassning av hjul till de ryska järnvägarna. Långa rader av järnvägshjul. metalworking world 13
teknik text: christer richt Illustration: borgs Utmaning: att kombinera hög produktivitet och säkerhet med god ytjämnhet vid hårdsvarvning. Lösning: ett nytt system av vändbara skär med unika eggar. Nya vassa eggar Betydande produktivitetsförbättringar är nu möjliga vid svarvning av mycket hårda material. Och det är förbättringar som kan uppnås utan att byta maskiner eller genom att införa nya metoder det räcker att helt enkelt byta vändskär. Matningshastigheten är avgörande för den tid det tar att bearbeta en komponent. Därför kan man genom att öka matningshastigheten i många fall till dubbla det konventionella värdet eller mer spara många bearbetningstimmar och utnyttja maskinerna bättre. Men det viktigaste med denna utveckling är att den nödvändiga ytjämnheten och precisionen kan bevaras vid högre matningar. Vad är då detta för ovanliga vändskär som kapar bearbetningstiderna så radikalt? När fokus ligger på att pressa bearbetningstiden är alltid matningshastighetens relation till ytjämnheten den viktigaste parametern. För konventionella skär med rundad nos begränsas matningshastigheten av förhållandet mellan nosradie och ytjämnhet. Wiperskären förändrade allt detta. Eggen hos Sandvik Coromants wiperskär består av en noggrant utformad kombination av olika radier. Det finns i dag flera olika typer av wiperskär, avsedda för specifika materialtyper, som exempelvis härdade stål. För hårdsvarvning ger WH-geometrin god ytjämnhet vid hög matningshastighet, och med relativt låga krav på stabilitet. WG-geometrin ger en ännu bättre ytjämnhet vid högre matningshastigheter, men kraven är högre på stabilitet under bearbetningen. Xcel-skäret är en senare innovation från Sandvik Coromant som mer påtagligt förändrar förhållandet mellan matningshastighet och ytjämnhet. Det ger god ytjämnhet vid mycket höga matningshastigheter, ofta dubbelt så höga som är möjligt med wiperskär om bearbetningsstabiliteten Ingångsvinkeln för Xcel-skär är 10 grader. Vid hårdsvarvning är detta ingen begränsning, eftersom bearbetningsmånen är liten. Med sin kapacitet för mycket höga matningshastigheter, i idealfallet inom intervallet 0,3 till 0,5 mm/varv, ger Xcel likformiga och tunna spån. Det maximalt rekommenderade skärdjupet med Xcel-skär är 0,25 mm. På grund av skärets form måste, om inte underskärning utförts, viss hänsyn tas till frigång vid bearbetning upp mot ansatser. Idealiska komponenter är axlar med stor diameter, hylsor och kugghjul, där längsgående svarvning och ytbearbetning krävs och där stabiliteten är god. Materialen är typiskt genomhärdade eller sätthärdade stål. Ingreppet kan vara kontinuerlig eller intermittent, som vid kuggar eller axelövergångar. Prestanda optimeras med hjälp av moderna CBN-skärsorter. Ytjämnhetskapaciteten är generellt Rz 1 eller Ra 0,25 μm, med dimensionstoleranser inom 0,01 mm. När det gäller mellan- och grovbearbetning erbjuder Xcel-skär enastående avverkningskapacitet. 14 metalworking world
är god, vilket är ett krav vid hårdsvarvning. Även vid lägre matningshastigheter, där minimum bör sättas till 0,3 mm/ varv, ger detta skär utmärkt ytjämnhet. Xcel- och wiperskär bör betraktas som komplement till varandra de ger uppenbara optimeringsmöjligheter i de tillämpningar de passar bäst för. Xcel-skär lämpar sig inte bara för finbearbetning. Det är även en högproduktivitetslösning för mellanbearbetning, på gränsen till lätt grovbearbetning. Hårdsvarvning ställer sina egna krav: skärkrafter och tryck på den skärande eggen är större än vid svarvning av ohärdade material. Det hårda materialet är nötande och genererar mer värme, vilket gör att de sliter mer på skären. Det bästa verktygsmaterialet för sådana förhållanden är kubisk bornitrid (CBN), som näst efter diamant är världens hårdaste material, Utbudet av CBNskärsorter från Sandvik Coromant har utformats för att ge höga prestanda inom definierade tillämpningsområden. Kombinationen av högpresterande skärverktygsmaterial och skärgeometrier leder till konsekvent tillförlitliga och högproduktiva lösningar. På konventionella skär med rundad nos koncentreras slitaget speciellt till skärdjupsnivå på eggen. På Xcelskäret fördelas däremot förslitningen jämnt längs eggen, vilket ökar skärets livslängd. De förbättringar som uppnås med Xcel beror också på att mindre värme alstras då ingreppstiden är kortare. Följaktligen kan fler komponenter bearbetas med Xcel-skär även vid mycket höga matningshastigheter. Fallstudie: Ett tillverkningsföretag som Sandvik Coromant samarbetar med planerade att ersätta slipmaskiner med svarvar för bearbetning av härdade komponenter. För denna speciella tillämpning var den bästa lösningen att använda Xcel-skär för mellanbearbetning, följt av Wiper WG-skär för slutbearbetningen. En försöksserie kördes på företagets maskiner. Resultatet var en fullt tillfredsställande kvalitet med korta bearbetningstider. Företaget beslutade därför att göra om alla komponentritningar och införa ökad frigång mot ansatser för att kunna utnyttja kapaciteten hos Xcel-skär fullt ut. Rekommenderad matningshastighet är 0,4 mm/varv för mellanbearbetning med Xcel, vilket ger en ytfinhet på Ra 0,5 μm. För Wiper WG-skär är matningen 0,33 mm/varv, vilket ger en ytfinhet på Ra 0,42 μm. Förutom finbearbetning är även mellanbearbetning en uppgift för Xcel-skär. Sammanfattning Sandvik Coromants Xcel-skär är ett unikt, patenterat skärkoncept särskilt lämpat för kraven på hög matningshastighet vid mellan- och finbearbetning av härdade komponenter. Xcel- och wiperskär i moderna CBNvändskärssorter ger eggar som kan optimera de flesta operationer och komponenter. Tekniken kombinerar kort bearbetningstid med god säkerhet och hög komponentkvalitet. metalworking world 15
text: kip hanson Foto: Per-Anders Pettersson TillBAka i sadeln Innovation. Den otursamma dagen då Mike Schultz förlorade ett ben i en skotercrosstävling förändrade hans liv för alltid. Vad han inte visste var att han skulle komma att vända tragedin till en möjlighet.
Tar ny fart Efter sin olycka konstruerade Mike Schultz sitt Moto Knee och kunde snart börja köra skotercross igen. I januari 2013 tog Monster Mike sin tredje guldmedalj vid SnoCross Adaptive-tävlingen i Winter X Games i USA. metalworking world 17
När den amerikanske skotercrossföraren Monster Mike Schultz blev av med sitt ena ben visste han att livet skulle förändras. Vad han inte visste var hur mycket. Schultz inledde sin skotercrosskarriär 1998 när han fortfarande gick i high school en tidpunkt då de flesta av oss fortfarande försöker lära oss att köra familjens bil. Han tog snabbt steget till halvproffs och 2003 tävlade han på heltid som proffs. Han berättar: Jag arbetade mig upp. När säsongen 2008 började var jag på topp, en av de fem bästa killarna i världen inom skotercross. Jag levde min dröm. Samma år fick Schultz en stor chans när han skrev på för Warnert Racing, ett toppteam inom skotercross från St Cloud, Minnesota. Men under den andra nationella tävlingen i Ironwood, Michigan, var olyckan ett faktum. Det var i helgens första kvalheat, förklarar Schultz. Jag fick en katastrofal start och kämpade hårt för att köra upp mig så att jag skulle nå finalerna. När jag kom nerför en backe började skotern kränga och jag kastades av. Jag har kraschat så massor av gånger och bara rest mig upp och gått därifrån. Men den här gången var annorlunda. Instinktivt sträckte jag ut benet för att ta emot fallet. När jag slog i marken översträckte jag knät som praktiskt taget sprängdes, minns Schultz. Situationen förvärrades snabbt. En annalkande snöstorm gjorde att alla helikoptrar stannade på marken, så Schultz var tvungen att åka i en ambulans till närmaste traumakirurgiska mottagning. Det tog fem timmar innan jag kom fram. De försökte rädda benet, men tre dagar efter olyckan hade det gått åt fyrtiosju enheter blod och mina njurar började lägga av. Läkarna väckte mig för att tala om att de skulle amputera mitt ben. Schultz låg på sjukhuset 13 dagar. Min fysiska kondition gjorde att jag repade mig ganska snabbt. De skickade hem mig på Ett bra Knä juldagen. Efter fem veckor fick jag min första benprotes. Att kunna gå igen var en fantastisk känsla, säger han. Trots det trodde inte Schultz att han någonsin skulle tävla i skotercross igen. Jag ville inte köra om jag inte kunde tävla på samma nivå som innan. Jag liksom struntade i det. Sedan hörde jag om Adaptive X-Games Supercross. problemet var enligt Schultz att hitta rätt ben: Jag kände till en protes som klarade idrott som hade rätt sorts stötdämpning. Men den var konstruerad för utförsåkning. Fjäderspänningen var för hård och rörligheten var inte i närheten av de 135 grader som behövs för skotercross. Det var då Schultz började fundera på olika alternativ. Han säger att, Det var lite märkligt. Alla känner mig som killen som alltid hållit på och fixat i verkstaden. Jag hade många vänner inom racingen och de I juni 2011 körde Michelle Salt in i ett skyddsräcke med sin motorcykel. Hon var en hårsmån från döden. Jag låg på intensiven i en vecka. Och när jag vaknade upp var mitt högra ben borta, säger Salt. Läkarna sade att hon aldrig skulle åka snowboard igen, men det struntade hon i. Bland det första jag tänkte på var hur jag skulle kunna stå på brädan igen. Så när jag hörde talas om en kille som tillverkade konstgjorda knän för idrottare ringde jag honom. Jag är faktiskt den första kvinnan som använder Moto Knee. Salt kastar sig nu utför backarna utan problem. Det är helt makalöst. Från att inte ens kunna stå på en bräda kvalificerade jag mig för det kanadensiska snowboardlaget för rörelsehindrade på mindre än ett år, säger Salt och förklarar att om allt går bra kommer hon med till paralympiska spelen i Sotji, Ryssland, 2014. En annan rörelsehindrad idrottare som använder Moto Knee är Geoff Turner, som amputerade benet efter en motorcykelolycka 1990. Hans läkare sade att han inte skulle förvänta sig för mycket. De tittade på mig och skakade på huvudet. Sedan dess har Turner visat att doktorerna hade fel genom att springa (och vinna) flera maratonlopp och halvmaror. Nyligen kvalificerade han sig för USA:s bobsleighlag och satsar på triathlon i paralympiska spelen 2016. Michelle Salt började genast skämta om att jag skulle bygga ett eget knä. Det triggade mig att börja. Utrustad med ett skissblock och tillklippta kartongbitar började Schultz designa något helt nytt. Jag gick några kurser i ritning i high school, vilket väl är all utbildning i konstruktion som jag har. Men jag tänker på mekanik och jag har alltid varit en problemlösare, så jag skrev en lista med vad knät skulle klara av och hur jag ville att det skulle fungera. Det måste klara stötar. Det måste kunna böjas minst 135 grader. Och det måste vara anpassningsbart till olika sporter. Schultz ville använda en FOX-stötdämpare från en mountain bike som innanmäte i den nya protesen. Den utnyttjar tryckluft som fjädringsmekanism, så man kan ställa in rätt kompression och återstuds, förklarar han. Jag mätte stöten och klurade ut rörligheten. Efter det började jag skissa på knäts konstruktion, hur allt skulle sitta ihop. Det svåraste var att komma på en koppling som skulle ge graden av fjädring en progressiv känsla och dämpa lagom mycket. Det var det som fick mig att klia mig i huvudet mest. På mindre än en månad hade Schultz en bra fungerande ritning färdig och han tog den med sig till en närbelägen verkstad. FOX har en verkstad här i Baxter, Minnesota. De gav mig en snabb genomgång av hur man använder en fräs och en svarv och lät mig sätta igång. 18 metalworking world
Högtflygande Att se folks ansiktsuttryck när de kan göra något som de inte skulle kunnat göra annars är helt fantastiskt, säger skotercrossmästaren Mike Schultz. JoAnn Mitchell Senior Project Leader, Sandvik Coromant USA Sandvik visar vägen F: Varför sponsrar Sandvik Coromant det amerikanska tv-programmet Edge Factor, som handlar om modern tillverkning och innovation och där Mike Schultz är med? Sandvik Coromant är världsledande inom metallskärande teknik och innovation. Vi har ett ansvar att hjälpa våra kunder bli framgångsrika, men också att hjälpa människor utanför vår bransch förstå bearbetningens betydelse i dagens samhälle. Jag minns känslan när jag tog ut de första komponenterna ur fräsen, skruvade ihop dem och satte på mig protesen, säger han och fortsätter: Jag satte mig på en motocrosscykel samma dag och log så brett det bara går. Det var en makalös känsla. Jag kunde stå upp på cykeln, med balans, precis som om jag hade två riktiga ben. Första gången jag gasade på var jag den lyckligaste snubben i världen. Jag visste då att jag skulle kunna göra ganska häftiga grejor. Mindre än fem månader efter sin Ny design Knät måste absorbera kraftiga stötar och kunna böjas 135 grader. Stötdämpare En mountain bike-stötdämpare är grunden i protesen. Justerbart system Moto Knee kan användas inom många sporter. olycka var Schultz och hans nya knä med i en motocrosstävling i Michigans Extremity Games. Han kvalificerade sig för ESPN Summer X Games Supercross 2009. Att få vara med vid ett sådant evenemang gjorde verkligen att jag fick upp ögonen. Jag fick kontakt med andra amputerade personer och kunde lära mig av dem och de av mig. Efter det har allting varit annorlunda. Sedan dess har Schultz gjort fem revideringar av den ursprungliga designen och marknadsför nu sin produkt under varumärket Moto Knee. Han har startat företaget Biodapt Inc, som har som mål att bli ledande inom proteser för aktiv användning. Schultz säger: Sedan januari 2011 har jag sålt mer än 40 stycken. De används för snowboardåkning, vattenskidåkning, ridning, allt möjligt. Schultz säger att hans företag är det mest givande arbete någon kan ha. Det handlar verkligen om att hjälpa människor, säger han. F: Vilken målgrupp har Edge Factor? Eftersom så många amerikaner snart går i pension försöker vi locka nya personer till vår bransch. Vi kan erbjuda bra, välbetalda och spännande karriärmöjligheter inom tekniska områden. Det är avgörande att det finns personer med rätt kunnande som kan utnyttja tekniken. Edge Factor visar mycket av det kunnande som behövs för att överbrygga det gapet. F: Kan ett program som Edge Factor göra skillnad? Ja, eftersom Edge Factor visar hur spännande det är att skapa lösningar som hjälper andra. Programmet visar möjligheterna inom modern tillverkning de innovationer som behövs i verkliga kundsituationer i riktiga verkstäder som gör produkter som vi alla tycker är viktiga. För många människor är det här första gången de ser modern bearbetning och den kreativa teknik som används för dagens lösningar. Vill du veta mera om Edge Factor? www.edgefactor.com metalworking world 19
De går för högtryck