EN
Na wymagającym rynku produkcji motocyklowej i samochodowej nawet niewielkie obniżenie wskaźnika odrzutów może zaoszczędzić firmie miliony dolarów. Średniej wielkości producent elementów skrzyń biegów doświadczał nadmiernego przetwarzania i wskaźnika odrzutów przekraczającego 6,5%, spowodowanego oparzeniami powierzchniowymi i mikropęknięciami powstałymi podczas szlifowania. Sytuacja ta zwiększała koszty produkcji oraz zagrażała terminom dostaw i zadowoleniu klientów. W niniejszym studium przypadku omówiono, jak jednemu z producentów udało się osiągnąć wskaźnik odrzutów poniżej 0,8% w ciągu mniej niż sześciu miesięcy przy użyciu ścierni CBN firmy Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd.
Problem: Dlaczego koła tlenku glinu nie spełniały swojej funkcji
Ten średniej wielkości dostawca przekładni samochodowych finalizował obróbkę zębatek i wałów hartowanych powierzchniowo do twardości 62–64 HRC przy użyciu kół aluminiowych. Koła aluminiowe były faktycznie tańsze, jednak ziarna aluminy szybko tępiły się i generowały dużą ilość ciepła w strefie szlifowania. To ciepło powodowało często:
Opalenizny na powierzchni widoczne podczas badania penetracyjnego barwnikowego.
Mikropęknięcia, a tym samym skrócenie czasu użytkowania końcowego elementu.
Częste doszlifowywanie kół szlifierskich, co prowadziło do długich czasów przestoju oraz wysokich kosztów narzędzi.
Zmienność chropowatości powierzchni, co powodowało problemy na kolejnych etapach montażu.
Średnia liczba odrzuconych wyrobów w zakładzie wynosiła 6,5% (5%–8%). Kierownicy jakości oszacowali roczne straty spowodowane wadami na ponad 400 000 USD.
Rozwiązanie: Przejście na specjalnie zaprojektowane koła CBN
Zakład skonsultował się z inżynierami aplikacyjnymi firmy Zhengzhou Ruizuan i uzgodnił przeprowadzenie eksperymentalnego testu z użyciem niestandardowych kół CBN. Ruizuan zaleciła koło CBN z wiązaniem metalowym, specjalnie opracowane do obróbki hartowanych stali zębatkowych. W szczególności:
Wielkość ziarn CBN: B151 (około 100/120 mesh)
Rodzaj spoiwa: Macierz metalowa zapewnia rzeczywiście lepsze utrzymywanie ziaren szlifierskich.
Koncentracja: 150%, umożliwia rzeczywiście szybsze szlifowanie.
Prędkości obrotowe (zgodne z obecnymi szlifierkami) w zakresie od 45 do 60 m/s
W przeciwieństwie do tlenku glinu, nadzwyczajna twardość CBN zapewniała zachowanie ostrości ziaren szlifierskich przez cały cykl szlifowania. Spoiwo metalowe działa rzeczywiście jako odprowadzacz ciepła, skutecznie usuwając ciepło z obrabianego elementu. Ruizuan dostarczył również szczegółowych danych dotyczących szlifowania, w tym optymalnej prędkości obrotowej koła, posuwu i chłodziwa.
Wyniki: Współczynnik wadliwości spadł do 0,8%
Po dwutygodniowym teście na jednej z ich linii szlifowania kół zębatych potwierdzono:
Zmniejszenie liczby wad: praktycznie nie stwierdzono spalenin ani mikropęknięć; liczba odrzutów spadła z 6,5% podczas testu do 1,2% po wprowadzeniu pewnych udoskonaleń. Ostatecznie ustabilizowała się na poziomie 0,8%.
Wydłużenie żywotności kół: każde koło CBN wykonywało ponad 4500 części na jedno szlifowanie, w porównaniu do 300 lub mniej przy zastosowaniu tlenku glinu. Koszty narzędzi zmniejszyły się o ponad 70% rocznie.
Częstotliwość szlifowania kół: tlenek glinu wymagał szlifowania po każdej 50–100 części, podczas gdy przy zastosowaniu CBN szlifowanie jest konieczne tylko raz na 1500 części, co umożliwia wykorzystanie maszyny do innych zadań.
Poprawa chropowatości powierzchni: wartości Ra spadły z 0,8 µm do 0,4 µm, a druga operacja docierania została wyeliminowana.
Kierownik zakładu podał oszczędności przekraczające 600 000 USD rocznie – kwota znaczna w porównaniu do pierwotnych szacunków.
Dlaczego koła CBN firmy Zhengzhou Ruizuan przyniosły różnicę
Pomyślna przebudowa na koła CBN była możliwa dzięki połączeniu następujących czynników:
Dostosowanie do konkretnego zastosowania: Ruizuan dostosowała swoje koła CBN do konkretnego materiału zębników, ich twardości, parametrów maszyny oraz używanych środków chłodzących.
Ścisła kontrola jakości: koła spełniały normy produkcji ISO 9001 i były dostarczane z indywidualnymi raportami testowymi.
Wsparcie techniczne: Inżynierowie Ruizuan rzeczywiście przeprowadzili szkolenie w zakresie nowych parametrów szlifowania oraz nadzorowali pierwsze uruchomienie.
Certyfikaty: Koła szlifierskie posiadają certyfikaty CE, SGS oraz TÜV i spełniają rzeczywiste standardy motocyklowe zakładu (IATF 16949).
Podsumowanie
Przejście na niestandardowe koła szlifierskie z wiązką metalową z CBN pozwoliło tej fabryce przeznaczonej do produkcji przekładni osiągnąć znacznie lepszą jakość powierzchni oraz zmniejszenie liczby wad szlifowania. Firma oszczędza ponad 600 000 USD rocznie dzięki niższemu wskaźnikowi odpadów, dłuższej żywotności narzędzi oraz mniejszej ilości przestoju maszyn. Od 2014 roku Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. wspiera klientów przemysłowych w obniżaniu kosztów szlifowania i poprawie jakości za pomocą pełnej gamy narzędzi szlifierskich z diamentu i CBN. Skontaktuj się z Ruizuan w celu przeprowadzenia audytu własnego procesu szlifowania.