Praktický výzkum pro omílací procesy
Inovativní řešení jsou hnací silou pro neustálé vytváření přidané hodnoty. V tomto ohledu hraje ústřední roli spolupráce mezi vědou a průmyslem, jejímž dobrým příkladem je 10letá kooperace institutu WZL univerzity RWTH Aachen s firmou Rösler Oberflächentechnik.
Výzkumné oddělení technologického plánování a technologií broušení ve WZL (Ústav obráběcích a tvářecích strojů) na univerzitě RWTH Aachen, která je jednou z jedenácti německých univerzit uznávaných jako „univerzity excelence", spolupracuje s firmou Rösler Oberflächentechnik v oblasti omílacích procesů.
Institut WZL je jedno z největších a nejstarších pracovišť univerzity v Cáchách, která je celosvětově uznávaným majákem pro výzkum zaměřený na budoucnost v oblasti výrobních technologií. Jedním z důvodů tohoto úspěchu byla úzká spolupráce mezi čtyřmi akademickými sektory: měřící technologie ve výrobě, řízení kvality, výrobní systémy a technologie výroby a obrábění, v kombinaci s vyváženou kombinací základního a praktického výzkumu.
V současné době se oblast plánování technologií broušení a jeho metod nachází na jednom místě. Marius Ohlert, projektový manažer pro technologie broušení, která je začleněna do akademického sektoru výrobních technologií, k tomu říká: „Díky úzké spolupráci s řadou průmyslových podniků dbáme na to, aby naše výzkumné projekty vycházely z potřeb průmyslu a aby se jejich výsledky mohly rychle proměnit ve výsledky praktické."
Omílání jako předmět výzkumu
Technologie omílání je široce používaným způsobem pro všechny druhy zušlechťování povrchu, jako je odstraňování otřepů, zaoblení hran, vyhlazování povrchu, leštění, odstraňování okují a rzi. Navzdory významu této technologie pro mnoho průmyslových odvětví je většina procesů omílání stále založena na know-how zkušených odborníků.
U aplikačně orientovaných dokončovacích úloh je jedním z cílů zlepšit již existující procesy omílání tak, aby bylo možné zlepšit kvalitu obrobku. Na druhé straně je třeba vyvinout procesy povrchové úpravy pro obrobky vyrobené z nových, inovativních materiálů nebo pro obrobky vyrobené pomocí nových výrobních technologií. To je např. případ keramiky vyztužené vlákny, která je stále ve vývoji.
Pro potřebné zkoušky zpracování využívá WZL vlastní zařízení, ale také rozsáhlou nabídku strojů pro dokončovací povrchové úpravy v zákaznickém centru Rösler.
„Ve společnosti Rösler máme partnera, který je vysoce motivován k dalšímu rozvoji technologie dokončovacích povrchových úprav nejen v rámci podniku, ale i ve spolupráci s námi. Za tímto účelem neustále komunikujeme s výzkumným a vývojovým oddělením společnosti. Na základě této výměny informací o vývoji v oblasti vědy a zkušeností v oboru často identifikujeme otázky a náměty pro budoucí projekty," vysvětluje Marius Ohlert.
Aditivní výroba podporuje 
investice do nových metod
Tyto projekty se zabývají např. následným zpracováním komponentů, které se vyrábějí buď 3D tiskem, nebo hybridními výrobními technologiemi v tak rozmanitých odvětvích, jako je letecký a automobilový průmysl, zdravotnická technika či výroba nástrojů.
„Velká konstrukční svoboda aditivní výroby umožňuje vytvářet součásti, které nejsou možné při použití tradičních výrobních metod. Pro následné zpracování těchto složitých součástí je technologie hromadného dokončování ve srovnání s klasickými obráběcími systémy mnohem vhodnější. Aktivity v této oblasti, které společnost Rösler realizuje pod značkou AM Solutions-3D post processing technology, jsou pro spolupráci s institutem WZL obzvláště cenné. Byly také důvodem investice do dvou nových omílacích strojů, které jsme pořídili ve spolupráci s kolegy z partnerského ústavu, jenž se aditivní výrobou intenzivně zabývá," vysvětluje vedoucí projektu.
Tato investice také navíc umožňuje institutu WZL dále demonstrovat možnosti technologie hromadného dokončování pro základní výzkum i pro konkrétní průmyslové projekty. Institut zakoupil Surf-Finisher 700, speciální kruhový vibrátor R 150 DL-2 a poloautomatickou odstředivku Z 800 K-HA Turbo-Floc pro čištění a recyklaci procesní vody z omílacích zařízení.
Nejmodernější technologie pro optimální vývoj procesu
Surf-Finisher je dokončovací systém pro automatizované, vysoce přesné selektivní nebo celoplošné opracování obrobků za mokra nebo za sucha. K tomuto účelu má systém plug-and-play integrovaného robota, který vede obrobek v rotující pracovní nádobě naplněné brusným médiem nebo jím v nádobě pohybuje pod kontrolou řídicího systému podle předem uloženého programu. Díky tomu je možné velmi snadno opracovávat komponenty individuálně naprogramovaným procesem.
Složité dokončovací úlohy, jako je broušení, vyhlazování nebo leštění náročných geometrií do vysokého lesku, lze provádět ve speciálním vibračním systému. Komponenty jsou upevněny v držácích a celá jednotka je upevněna v pracovní nádobě systému. Nádoba vibruje pomocí motorů, které způsobují vibrace pevných částí. To umožňuje rovnoměrné proudění obráběcího média přes kontury, kanály a podélné řezy obrobků po celou dobu obrábění.
Stálou kvalitu procesní vody, která je vyžadována pro oba vibrační dokončovací systémy, zajišťuje nová poloautomatická odstředivka na úpravu vody, což je obzvláště výhodné z hlediska životního prostředí a udržitelnosti.
Vyměnitelné nádoby pro maximální flexibilitu
Pracovní nádoby Surf-Finisheru a speciálního kruhového vibrátoru lze snadno vyměnit. To umožňuje velmi flexibilní využití nových omílacích zařízení a splňuje tak klíčový požadavek institutu WZL. Výsledky opracování závisí nejen na způsobu manipulace s obrobky, ale také na výběru a vlastnostech omílacích médií v pracovní nádobě. Marius Ohlert uzavírá: „Pro naše studie je zásadní měnit kinematiku tělísek i manipulaci s obrobky, ať už prostřednictvím robota, upevněním obrobků do přípravku, nebo jejich volným pohybem v omílacích tělískách. Naše studie samozřejmě zahrnují také použití různých typů, tvarů a velikostí omílacích tělísek. V tomto ohledu nám pomáhá, že společnost Rösler vyvíjí a vyrábí veškerá omílací tělíska ve vlastní režii, takže se můžeme spolehnout na celé spektrum keramických a plastových tělísek této společnosti."
Studie týkající se stability a opakovatelnosti procesů omílání, dále většího využití nových dokončovacích systémů pro následné zpracování 3D tištěných součástí, vyžadují mnohem více zkoušek opracování, s větším množstvím obrobků. Společnost Rösler a institut WZL společně plní tuto výzvu, aby byly připraveny na požadavky pro dokončovací operace zítřka.
Společnost Rösler Oberflächentechnik se již více než 80 let zabývá oblastí povrchových úprav. Jako lídr globálního trhu nabízí komplexní portfolio vybavení, spotřebního materiálu i služeb v oblasti omílání a tryskání pro široké spektrum průmyslových odvětví.
Pod značkou AM Solutions nabízí řadu řešení a služeb v oblasti aditivní výroby a 3D tisku. V centrálním školicím středisku Rösler Academy pořádá praktické semináře k tématům technologie omílání a tryskání, štíhlé výroby a aditivních technologií.
Více na: www.rosler.com
www.solutions-for-am.com
Foto: RWTH Aachen
114
