Pe piața competitivă a producției auto, o scădere ușoară a ratei de respingere poate economisi companiei milioane de dolari. Un producător mediu de componente pentru transmisii întâmpina rate excesive de refacere și de respingere, peste 6,5%, datorită arderilor de suprafață și microfisurilor induse de rectificare. Aceasta a crescut costurile de producție și a pus sub semnul întrebării respectarea termenelor de livrare și satisfacția clienților. Acest studiu de caz analizează modul în care un producător a reușit să obțină o rată de respingere sub 0,8% în mai puțin de șase luni folosind abrazivi CBN de la Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd.
Problema: De ce discurile din oxid de aluminiu eșuau
Acest furnizor de mijlocie, specializat în angrenaje pentru transmisii auto, prelucra angrenaje și arburi cementați cu duritatea 62–64 HRC folosind discuri abrazive din aluminiu. Deși discurile din aluminiu erau, de fapt, mai ieftine, granulele de aluminiu se deteriorau rapid și generau o cantitate mare de căldură în zona de rectificare. Această căldură provoca adesea:
Arderi la suprafață, vizibile în urma examinării cu lichid penetrant.
Microfisuri și, ca urmare, o durată de viață redusă a piesei finale.
Rectificări frecvente ale discului abraziv, ceea ce ducea la timpi mari de nefuncționare și costuri ridicate ale sculelor de rectificat.
Variații ale finisajului superficial, provocând astfel probleme în etapele ulterioare de asamblare.
Rata rebuturilor din atelier se situa, în medie, la 6,5 % (5 %–8 %). Managerii de calitate au estimat pierderile anuale datorate defectelor la peste 400.000 USD.
Soluția: Trecerea la discuri abrazive CBN proiectate special
Uzina a consultat inginerii de aplicații ai companiei Zhengzhou Ruizuan și a convenit să efectueze un test experimental cu discuri abrazive CBN personalizate. Ruizuan a recomandat un disc abraziv CBN cu legătură metalică, conceput special pentru prelucrarea oțelurilor pentru angrenaje cementate. Mai exact:
Dimensiunea granulelor CBN: B151 (aproximativ 100/120 mesh)
Tipul liantului: Matricea metalică oferă, de fapt, o retenție superioară a granulelor abrazive.
Concentrația: 150 %, permițând, de fapt, o tăiere mai rapidă.
Viteze de funcționare (compatibile cu rectificatoarele actuale), cuprinse între 45 și 60 m/s
Spre deosebire de oxidul de aluminiu, duritatea extremă a CBN menține granulele abrazive ascuțite pe tot parcursul ciclului de rectificare. Liantul metalic acționează, de fapt, ca un radiator, eliminând eficient căldura din piesă. Ruizuan a furnizat, de asemenea, date ample privind rectificarea, inclusiv viteza optimă a discului, viteza de avans și lichidul de răcire.

Rezultatele: Rata de defecțiuni scade la 0,8 %
După o probă de două săptămâni pe una dintre liniile lor de rectificare a roților dințate s-a confirmat:
Reducerea defecțiunilor: nu s-au găsit practic arsuri sau microfisuri, rebuturile au scăzut de la 6,5 % în timpul probei la 1,2 % după unele ajustări. Această valoare s-a stabilizat ulterior la 0,8 %.
Extinderea duratei de viață a roții: fiecare roată CBN producea peste 4500 de piese pe o singură rectificare, comparativ cu 300 sau mai puține piese pentru roțile din oxid de aluminiu. Costurile cu sculele au scăzut cu peste 70 % pe an.
Frecvența rectificării: oxidul de aluminiu necesita rectificare după fiecare 50–100 de piese, în timp ce, în cazul roților CBN, aceasta se efectuează o dată la fiecare 1500 de piese, permițând utilizarea mașinii și în alte scopuri.
Îmbunătățirea calității suprafeței: valorile Ra au scăzut de la 0,8 µm la 0,4 µm, iar operația secundară de finisare prin honuire a fost eliminată.
Directorul de fabrică a declarat economii de peste 600 000 USD pe an — o sumă considerabilă comparativ cu estimările inițiale.
De ce roțile CBN ale companiei Zhengzhou Ruizuan au făcut diferența
Trecerea la roțile CBN a fost realizată cu succes datorită combinației dintre:
Personalizare specifică aplicației: Ruizuan a adaptat roțile sale CBN în funcție de materialul specific al angrenajelor, duritatea acestora, parametrii mașinii și lichidele de răcire utilizate de producătorul de angrenaje.
Control riguros al calității: roțile îndeplineau standardele de fabricație ISO 9001 și erau livrate împreună cu rapoarte individuale de testare.
Suport tehnic: Inginerii Ruizuan au oferit, de fapt, instruire privind noile parametri de rectificare și au monitorizat rularea inițială.
Certificări: Discurile au fost certificate CE, SGS și TUV, îndeplinind standardele auto reale ale uzinei (IATF 16949).
Rezumat
Trecerea la discuri personalizate din CBN cu legătură metalică a ajutat această uzină de angrenaje să obțină o finisare mult îmbunătățită a suprafeței și o reducere semnificativă a defectelor de rectificare. Compania a economisit peste 600.000 USD anual datorită scăderii rebuturilor, duratei mai lungi de viață a sculelor și reducerii timpului de nefuncționare al mașinilor. Din 2014, Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. ajută clienții industriali să reducă costurile de rectificare și să îmbunătățească calitatea, oferind o gamă completă de abrazivi din diamant și CBN. Contactați Ruizuan pentru un audit al propriului proces de rectificare.