Na náročnom trhu automobilového priemyslu malo aj nepatrné zníženie miery odmietnutia výrobkov za následok úsporu miliónov dolárov pre spoločnosť. Jeden stredne veľký výrobca prevodových súčiastok zažíval nadmerné opätovné spracovanie a miery odmietnutia vyššie ako 6,5 % kvôli povrchovým popáleninám a mikrotrhlinám vznikajúcim pri brúsení. To zvyšovalo výrobné náklady a ohrozovalo dodacie lehoty a spokojnosť zákazníkov. Táto prípadová štúdia skúma, ako jeden výrobca dosiahol mieru odmietnutia pod 0,8 % za menej ako šesť mesiacov pomocou CBN Abrazívne materiály od spoločnosti Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd.
Problém: Prečo sa oxid hliníkový kotúč nefungoval
Tento stredne veľký dodávateľ prevodových ozubených kolies pre automobilový priemysel dokončoval povrchovo kalené ozubené kolesá a hriadele s tvrdosťou 62–64 HRC pomocou korundových brúsnych kotúčov. Korundové kotúče boli v skutočnosti lacnejšie, avšak ich korundové zrná rýchlo strácali ostrosť a v oblasti brúsenia vyvíjali veľké množstvo tepla. Toto teplo často spôsobovalo:
Povrchové popáleniny viditeľné pri skúške penetráciou farbivom.
Mikropraskliny a tým aj kratšiu životnosť finálneho výrobku.
Časté brúsenie (dressing) kotúčov, čo viedlo k vysokým výpadkovým časom a nákladom na nástroje.
Zmenlivosť povrchovej úpravy, čo spôsobovalo problémy v následných etapách montáže.
Priemerne 6,5 % (5–8 %) výrobkov sa v dielni odmietalo. Manažéri kvality odhadli ročné straty spôsobené chybami na viac ako 400 000 USD.
Riešenie: Prechod na špeciálne navrhnuté kotúče s CBN.
Závod sa poradil s aplikácnymi inžiniermi spoločnosti Zhengzhou Ruizuan a dohodol sa na experimentálnej skúške s individuálne navrhnutými kotúčmi s CBN. Spoločnosť Ruizuan odporučila kotúč s CBN na kovovom väzbe, ktorý bol špeciálne formulovaný na obrábanie kalených ocelej na ozubené kolesá. Konkrétne:
Veľkosť zrnka CBN: B151 (približne 100/120 mriežka)
Typ väzby: Kovová matica skutočne poskytuje vynikajúcu retenciu zrnka.
Koncentrácia: 150 %, čo umožňuje rýchlejšie rezanie.
Prevádzkové rýchlosti (kompatibilné s aktuálnymi brúsicími strojmi) v rozsahu od 45 do 60 m/s
Na rozdiel od oxidu hliníka extrémna tvrdosť CBN udržiava brúsne zrná ostré počas celého brúsenia. Kovová väzba skutočne slúži ako odvádzač tepla a účinne odvádza teplo z obrobku. Ruizuan tiež poskytol rozsiahle údaje o brúsení vrátane optimálnej rýchlosti kotúča, posuvu a chladiacej kvapaliny.

Výsledky: Podiel chybných výrobkov klesol na 0,8 %
Po dvojtýždňovom skúšobnom prevádzkovaní na jednej z ich link pre brúsenie ozubníc sa potvrdilo:
Zníženie chýb: prakticky sa neprejavili žiadne popáleniny ani mikropraskliny, odpad klesol z 6,5 % počas skúšobného prevádzkovania na 1,2 % po niektorých úpravách. Táto hodnota sa stabilizovala na 0,8 %.
Predĺženie životnosti kotúča: každý CBN kotúč vyrobil viac ako 4500 súčiastok medzi dvoma opravami, zatiaľ čo kotúče z oxidu hliníka vyrobili len 300 alebo menej súčiastok medzi dvoma opravami. Náklady na nástroje sa znížili o viac ako 70 % ročne.
Frekvencia opravy: Kotúče z oxidu hliníka vyžadovali opravu po každých 50–100 súčiastkach, zatiaľ čo pri CBN kotúčoch je oprava potrebná až po každých 1500 súčiastkach, čo umožňuje využiť stroj na iné úlohy.
Zlepšenie povrchovej úpravy: hodnoty Ra klesli z 0,8 µm na 0,4 µm, druhá operácia jemného broušenia bola eliminovaná.
Riaditeľ závodu uviedol úsporu viac ako 600 000 USD ročne – významná suma v porovnaní s pôvodnými odhadmi.
Prečo CBN kotúče spoločnosti Zhengzhou Ruizuan priniesli rozdiel
Prechod na CBN kotúče bol úspešný vďaka kombinácii nasledujúcich faktorov:
Špecifická prispôsobenosť aplikácii: spoločnosť Ruizuan prispôsobila svoje CBN kotúče konkrétnej zubovej materiálovej zložke, tvrdosti, strojovým parametrom a chladiacim kvapalinám používaným výrobcom ozubených kolies.
Prísna kontrola kvality: kotúče splnili výrobné štandardy ISO 9001 a dodávali sa s individuálnymi protokolmi skúšok.
Technická podpora: Inžinieri spoločnosti Ruizuan poskytli školenie v oblasti nových parametrov broušenia a monitorovali počiatočný chod.
Certifikáty: Kotúče mali certifikáty CE, SGS a TÜV a spĺňali automobilové štandardy výrobného závodu (IATF 16949).
Zhrnutie
Prechod na špeciálne kovovo viazané CBN kotúče pomohol tomuto závodu na výrobu ozubníc významne zlepšiť povrchovú úpravu a znížiť počet chýb pri broušení. Spoločnosť ročne ušetrila viac ako 600 000 USD vďaka nižšej miere odpadu, dlhšej životnosti nástrojov a menšiemu výpadku strojov. Od roku 2014 spoločnosť Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. pomáha priemyselným zákazníkom znížiť náklady na broušenie a zlepšiť kvalitu pomocou komplexnej ponuky diamantových a CBN brúsnych nástrojov. Kontaktujte Ruizuan pre audit vášho vlastného procesu broušenia.