5 wichtige Problembereiche in der Metallbearbeitung

Es gibt viel Wissenswertes über die Metallbearbeitung. Wenn Probleme auftreten, was tun Sie? Wir sprechen mit Spezialisten, die im Durchschnitt über 20 Jahre Erfahrung haben, um die besten Lösungen für allgemeine Metallbearbeitungs- und Bearbeitungsprobleme zu finden.

Was sind die größten Herausforderungen in der Metallbearbeitung? Wir haben kürzlich mit drei MSC-Metallbearbeitungsspezialisten, Ray Gavin, Terry Stahl und Don Branum, gesprochen, um herauszufinden, welche Arten von Bearbeitungs-, Werkzeug- und Prozessherausforderungen ihre Kunden haben – und wie sie ihnen helfen, Wege zu finden, Probleme zu überwinden. MSC-Metallbearbeitungsspezialisten arbeiten eng mit ihren zugewiesenen Kunden zusammen, um die besten, anbieterunabhängigen Lösungen für Probleme in den Bereichen Bearbeitung, Werkzeugbestückung, Flüssigkeitswartung und Produktivität zu finden.

Hier ist ein Überblick über die fünf wichtigsten Bereiche, in denen MSC-Metallbearbeitungsspezialisten regelmäßig Probleme sehen.

1. Metallbearbeitungsmaterialien

Heutzutage wird ein breites Spektrum an Materialien auf Metallbasis verwendet, darunter:Guss- und Sphäroguss, kohlenstoffarmer Stahl, legierter Stahl, Werkzeugstahl, einsatzgehärteter Stahl, Edelstahl, Superlegierungen und Hochtemperaturlegierungen. Jede dieser Materialkategorien wird aufgrund ihrer Strukturen unterschiedlich bearbeitet. Häufig helfen Metallbearbeitungsspezialisten bei der Auswahl des richtigen Hartmetallsubstrats, der richtigen Beschichtungen, Wendeplatten oder Vollhartmetallgeometrien mit der richtigen Kantenvorbereitung, um sicherzustellen, dass sie das beste Werkzeug für eine Operation haben.

„Eines der großen Probleme, die ich sehe, ist, dass Kunden vielleicht wissen, dass sie eine bestimmte Art von Schneidwerkzeug benötigen, aber nicht unbedingt wissen, dass sie die richtige Sorte zum Schneiden von Titan, Iconel oder anderen harten Stählen benötigen“, sagt Terry Stahl, ein Metallbearbeitungsspezialist von MSC mit Sitz in San Antonio. Stahl ist seit über 30 Jahren in der Metallverarbeitung tätig – davon 22 Jahre in der Luft- und Raumfahrt. Stahl beliefert viele medizinische Hersteller in den Regionen Ost-Texas und Nord-Louisiana. Seine Kunden verwenden viele Superlegierungen. Bei diesen Hartmetallen sehen die meisten Spezialisten Probleme bei ihren Kunden.

„Einige Kunden verbrennen ihre Schaftfräser und ihre Wendeschneidplatten, weil sie sie [für das von ihnen verwendete Material] nicht richtig verwenden“, sagt Stahl. „Hauptsächlich sehen wir Programmierprobleme. Oft sehen wir viele zusätzliche Vorgänge, die sie nicht benötigen, sodass wir ihnen helfen können, einige der Schritte zu eliminieren.“

Durch das Weglassen von Werkzeugwegen und unnötigen Arbeitsschritten können sie laut Stahl dazu beitragen, die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern – und die Zeit zu verkürzen, die für die Herstellung von Teilen benötigt wird.

„In vielen Geschäften konnte ich helfen, ihre Überstunden drastisch zu reduzieren“, sagt Stahl. "Wie? Durch die Reduzierung der Zykluszeit und die Erhöhung der Anzahl von Teilen, bei denen sie nicht 10 Stunden pro Woche aufwenden müssen, um die gleiche Menge davon zu bekommen.“

2. Kühlmittelreinigungs- und Schneidflüssigkeiten

Sauberes Kühlmittel mit der richtigen Konzentration erhöht und stabilisiert sogar die Standzeit, finden die Spezialisten. Die richtige Konzentration und die monatliche Wartung des Kühlmittels verlängern die Lebensdauer des Werkzeugs, beseitigen Schaumbildung, Gerüche oder hautschädigende Dermatitis.

Um Kühlmittelprobleme besser zu verstehen, hier ein Beispiel aus der Praxis von Ray Gavin, der für die Region Südosten in Florida zuständig ist. Gavin verfügt über 40 Jahre Erfahrung in der Zerspanung und Metallbearbeitung.

Einer seiner Kunden, ein Luft- und Raumfahrthersteller in Orlando, läuft rund um die Uhr und hatte ein zweiteiliges Problem mit Kühlmittel. Erstens wurden Teile durch ölhaltige Rückstände in der Maschine verschmutzt – und zweitens mussten sie diese Teile dann zu einer Waschstation bringen, um die ölhaltigen Teile zu reinigen.

„Wir brachten ein synthetisches Kühlmittel mit und testeten es drei Monate lang auf einer gut genutzten Maschine, auf der sie viele Teile herstellten“, sagt Gavin. „Das lief sehr gut:Sie hatten keine Dermatitis, sie hatten keine Markierungen oder Flecken mehr auf den Teilen, und so stellten sie fest, dass sie die Teile viel sauberer von der Maschine holen konnten.“

Auch das Glas an der Haube der Maschine war sauberer. Sie konnten jetzt sehen, wie Teile viel einfacher hergestellt wurden. Der Ölrückstand war weg – vollständig. Eines der besten Ergebnisse dieses Versuchs war laut Gavin, dass dieser Hersteller nun in der Lage war, einen ganzen Prozess zu überspringen und zu eliminieren. Der Wasch- und Abblasvorgang zum Reinigen der Teile war nicht mehr erforderlich. Das Unternehmen sparte allein beim Reinigungsvorgang etwa 20 Minuten pro Teil ein – und das an einem 24-Stunden-Tag etwa fünfmal am Tag – und sparte etwa 100 $ pro Tag oder 36.500 $ im Jahr.

Der Erfolg des ersten Versuchs führte zu einem größeren Projekt, bei dem das gleiche synthetische Kühlmittel auf etwa 20 CNC-Maschinen eingeführt wurde. Das Ergebnis? Kosteneinsparungen auf ganzer Linie von 40.000 $ pro Jahr für Kühlmittel, weil sie weniger Kühlmittel als zuvor benötigten – sowie Einsparungen von 6.000 $ pro Jahr bei der Sumpfwartung, da es viel sauberer war – und 4.000 $ Einsparungen bei der Abfallentsorgung.

Was bringt die Zukunft für Flüssigkeiten? Lesen Sie „Die Zukunft von Metallbearbeitungsflüssigkeiten, Maschinenschmierstoffen und Kühlmitteln.“

3. Spannen und Spannen

Die Einrichtungszeit und die Verwendung von Vorrichtungen können zeitaufwändig sein. Kürzere Rüstzeiten generieren Kostenvorteile. Dreh- und Fräsanwendungen können in schnelle und präzise Schnellwechselvorrichtungen mit hoher Wiederholgenauigkeit und Genauigkeit umgewandelt werden, um eine qualitativ hochwertige Produktivität zu gewährleisten, finden die Spezialisten.

„Immer mehr Leistung in kürzerer Zeit“ ist das Mantra. Das Streben nach höherer Produktivität ist die treibende Kraft hinter diesem Lösungstrend.

„Je steifer Ihre Werkstückhalterung ist, desto präziser werden Ihre Teile“, sagt Stahl. „Außerdem können Sie mit höheren Geschwindigkeiten und Vorschüben arbeiten … Die Werkstückspannung ist eine große Sache, besonders im Fräsbereich – sie ist auch beim Drehen wichtig, aber beim Fräsen gibt es viel Seitenlastdruck von Schneidwerkzeugen.“

4. Metallbearbeitungstechnologie und Innovation

Das Tempo des Wandels ist für viele Shops schwer zu bewältigen. Glücklicherweise kann Technologie Kunden helfen, die Herausforderungen in der Qualifikationslücke auszugleichen, wenn sie wissen, wie sie die Technologie nutzen können. Metallbearbeitungsspezialisten mit wichtigen Werkzeug- und Bearbeitungspartnern können Kunden dabei helfen, ihnen zu zeigen, wie sie Innovationen zu ihrem Vorteil nutzen können. Wenn ein Geschäft nicht genügend neue Maschinisten einstellen kann, können Innovation und Technologie aushelfen.

„Die Technologie ändert sich so schnell, und Kunden verlassen sich darauf, dass wir ihnen dabei helfen, ihnen die neuesten Werkzeuginnovationen der Branche zu zeigen“, sagt Stahl.

Wie verändern Technologie und Innovation die Zerspanung für Kunden? Zum einen ermöglicht es ihnen, stärker integrierte Tools mit tieferer Funktionalität zu verwenden. Zum Beispiel sagt Stahl, dass er Kunden mit 5-Achsen-Maschinen oft dabei helfen kann, ein Werkzeug zu finden, das mehrere Aufgaben erledigt – was die Leistung steigert und Zeit spart. Es gibt zum Beispiel Bohrer, die bohren, senken und fasen können, erklärt Stahl. In der Vergangenheit waren dies drei separate Tools.

„Wir betrachten die Dinge objektiv – und sind nicht an einen Hersteller gebunden“, sagt Branum. „Kein Hersteller wird von allem das Beste haben.“

5. Prozess- und Programmverbesserungen

Die Umstellung von Bearbeitungs- oder Werkzeugprozessen auf eine höhere Metallabtragsrate kann sich wirklich positiv auf das Endergebnis auswirken. Durch die Verbesserung der Produktivität mit den richtigen Werkzeugwegen, Schnitttiefen, Geschwindigkeiten und Vorschüben, Hartmetallsorten und Geometrien können die Kosten gesenkt werden – und es können mehr Stunden in die Teileproduktion investiert werden.

Hier sind einige Beispiele, die die Auswirkungen auf das Endergebnis und die Prozessverbesserung mit oft sehr einfachen Änderungen an Werkzeugen oder Ansätzen zeigen.

Ein Öl- und Gaskunde, der ein Teil mit einem Durchmesser von 8 ½ Zoll herstellte, realisierte eine Prozessverbesserung von satten 877 Prozent – ​​mit Kosteneinsparungen von 891.000 US-Dollar pro Jahr – durch den Wechsel von einem Hartmetall-Schneideinsatz zu einem Keramikeinsatz. Der Kunde stieg von 80 Fuß pro Minute mit einem Hartmetalleinsatz auf 625 Fuß pro Minute mit dem Keramikwerkzeug.

„Das hat viel Zeit gespart“, sagt Branum, der ebenfalls in der südöstlichen Region in Alabama ansässig ist – und seit neun Jahren bei MSC ist. „Die größte Zeitersparnis bestand in der Verbesserung der Zykluszeit, weil wir das Teil viel schneller bearbeiten konnten – bei einer höheren Oberflächenlänge.“

Hier ist eine weitere Kundenerfahrung. Ein Luft- und Raumfahrthersteller hat eine Entgratungsabteilung mit fünf Mitarbeitern, die das Entgraten von Teilen manuell durchführt, sagt Gavin. Es mag nicht viel erscheinen, von fünf Minuten manuellem Entgraten auf eine Minute Entgraten mit einem Spiralrad zu gehen – aber die Zeit kann sich summieren. Diese Werkstatt stellte etwa 3.600 Teile pro Jahr her, sodass der Hersteller bei fünf Minuten pro Teil etwa 18.000 Minuten für das Entgraten pro Jahr aufwendete – und jetzt mit der Scheibe 12 Monate lang in 3.600 Minuten entgraten konnte, was dem Unternehmen etwa 20.000 US-Dollar pro Jahr einsparte , laut Gavin.

Die gleiche Luft- und Raumfahrtwerkstatt stellt auch U-förmige Gussteile her, die entgratet werden mussten. Dieselbe fünfköpfige Entgratungsabteilung entgratete diese Gussteile manuell mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 Minuten – aber Gavin ließ sie ein Borstenrad mit Filamenten ausprobieren, und die Zeit verkürzte sich auf fünf Minuten. Der Hersteller sparte also 10 Minuten pro Teil – und die eingesparte Zeit entlastete seine Entgratungsabteilung um etwa 65 Prozent – ​​oder 900 Stunden. Es zeigte auch Kosteneinsparungen von etwa 51.000 $.

In welchem ​​Bereich der Metallbearbeitung haben Sie die meisten Probleme in heute? Teilen Sie Ihre Geschichten.