Ju längre livslängd ett skärverktyg har, desto lägre blir kostnaderna för verktyget och desto effektivare kan det arbeta. Hur kan man då bäst förlänga livslängden?
Rent språkligt sett verkar begreppet ”livslängd” för skärverktyg lite kontraintuitivt. Det beskriver nämligen inte alls den tid under vilken ett verktyg står oanvänt, utan precis tvärtom: Livslängden beskriver den totala tid under vilken ett skärverktyg är i bruk (dvs. faktiskt tar bort spån) innan det måste bytas ut. Den tid som krävs för att byta ut arbetsstycket räknas därför inte in i livslängden.
Att byta ut ett verktyg medför i sin tur kostnader på flera sätt:
- Ett nytt verktyg måste anskaffas och sättas in, det gamla måste slipas om eller kasseras.
- Det kostar arbetstid att ta bort det gamla verktyget (och eventuellt slipa om det senare) samt att sätta in ett nytt.
- Medan verktyget byts står maskinen stilla och tillverkningsprocessen avstannar – ju oftare ett byte måste göras, desto fler produktionsbortfall uppstår.
- Ni har ökade lager- och inköpskostnader för ert verktygslager.
Längre verktygslivslängd innebär alltså mindre maskinstillestånd och möjliggör därmed ett totalt sett effektivare arbete, vilket minskar dina produktionskostnader.
Nyinköp av verktyg kan undvikas genom omslipning av verktygen. Genom att slipa om verktygsskär förlängs skärverktygets livslängd avsevärt och sparar därmed inköpskostnader för nya verktyg. Här är mätmaskinen »edgeControl« till stor hjälp. Enheten detekterar den största slitaget på en skäregg. Detta gör det möjligt att slipa verktyget endast så mycket som faktiskt är nödvändigt, med en noggrannhet på µm-nivå.
Att verktygets livslängd överhuvudtaget är begränsad beror på enkla fysikaliska skäl: Bearbetningen sliter på verktyget, eftersom det material det är tillverkat av utsätts för mekanisk påfrestning och dessutom värms upp.
Därav följer logiskt nog också de viktigaste faktorerna som påverkar livslängden:
verktygets geometri, det vill säga verktygets specifika form,
materialet som verktyget är tillverkat av,
de konkreta förhållandena vid bearbetningen (särskilt skärhastighet, matning och skärdjup),
det material som arbetsstycket är tillverkat av (arbets- eller skärmaterialet) och
temperaturen respektive temperaturförändringar i verktyget.
Av dessa faktorer kan man sluta sig till att till exempel lägre bearbetningshastigheter, en exakt beräknad skärdjup, användning av lämpliga kylmedel och naturligtvis användning av verktyg av högkvalitativt material anpassat till arbetsstycket också kan förlänga livslängden, ibland avsevärt, eftersom de bromsar verktygsslitaget.
Genom att vidta vissa åtgärder kan man uppnå betydande förbättringar här. Samtidigt är det avgörande att även kontrollera hur väl dessa åtgärder fungerar i den dagliga driften. Här är det lämpligt att använda sig av lämplig teknik för verktygsövervakning och verktygshantering.
Slitage visar sig på olika sätt på verktyget. I grund och botten finns det två former av slitage på skärverktyg: slitage på fräsytan (som namnet antyder, på verktygets fräsyta) och slitage i skärkanalen, som uppstår på skärytan.
Slitagebredden och urholkningsdjupet används ofta som kriterier för att avgöra om ett verktyg måste bytas ut eller slipas om, det vill säga om dess livslängd har gått ut (”livslängdskriterier”).
Förutom slitage på fräsytan och slitage i skåran finns det även andra former av slitage:
- svalning (dvs. oxidation av verktygsytan genom syre i luften, vilket särskilt kan uppstå vid högre temperaturer),
- utbrott ur verktyget och
- sprickor, som framför allt kan uppstå på grund av växlande mekaniska och termiska belastningar.
Särskilt för verktygsslitage som orsakas av höga eller snabbt växlande temperaturer är det bra att använda ett lämpligt kylmedel som är anpassat till situationen. Detta kan förlänga livslängden på dina precisionsverktyg avsevärt.
Med ökande verktygsslitage minskar logiskt nog verktygets skärprestanda, men framför allt påverkas, precis som hos en sliten kniv, noggrannheten och kvaliteten på den komponent som ska bearbetas.
Längre livslängd, fler driftstimmar
Att förlänga livslängden på dina verktyg genom lämpliga åtgärder och val av högkvalitativa verktyg har många fördelar. Du minskar maskinstilleståndet, optimerar tidsflödet inom tillverkningen, arbetar effektivare och använder dina precisionsverktyg så länge som möjligt utan att kvaliteten på ditt arbete försämras.
Sammantaget ökar detta din produktivitet, eftersom antalet driftstimmar under vilka du kan producera ökar avsevärt på medellång och lång sikt.
Med ZOLLER TMS Tool Management Solutions har du alltid full kontroll över dina verktyg. Redan vid varumottagningen kan du mäta alla parametrar, sortera bort defekta verktyg och vid behov reklamera dem. Med ZOLLER-programvaran »flash« kan du kontrollera om de livslängder som tillverkarna lovar verkligen hålls. Det sparar pengar och säkerställer produkter av hög kvalitet.