sandvik coromant bisnes- ja tekniikkalehti 3/13 energia: Tähtäimessä fuusio Valmiiksi asti Lue, miten Manoir Industries pystyi tarjoamaan raakaputkien sijasta valmiin tuotteen. Profiili Terminaattori puolustaa ilmastoa Tekniikka Syvien taskujen jyrsintä Brasilia Loppu terärikoille Tekniikka Huipputuottava terälaatu Näkökulmia Legon uusi nousu Hammaspyörien jyrsintä Vauhtia rattaisiin Tekniikka Suihkumoottoriosien koneistus
pääkirjoitus klas forsström president sandvik coromant Osaamisella ykköseksi Sandvik Coromant on saavuttanut asemansa koneistavan teollisuuden suunnannäyttäjänä asettamalla aina tavoitteet korkealle. Avainsanoja ovat innovatiivisuus, koulutus ja osaaminen. Palvelemme yrityksiä kaikkialla maailmassa, ja hyödyntämällä asiakkaiden prosesseja analysoimalla kertynyttä tietämystä pystymme suosittelemaan muillekin uusia tapoja tehostaa toimintaansa ja parantaa kannattavuutta yhteistyössä meidän kanssamme. Yksi esimerkki tästä on Brasilian Cummins (sivu 12). Moottorivalmistajan sanoin siinä toimi kaksi kättä saumattomasti yhteen. Me puhumme tuottavuudenparannusohjelmasta (PIP). Käytetäänpä mitä nimeä tahansa, olennaista on, että Cummins sai merkittäviä kustannussäästöjä. Ja me opimme taas lisää. Tuottavuusohjelmat ovat osa palvelutarjontaamme, osaamista joka kattaa paljon muutakin kuin pelkät työkalut. Tarjoamme teknisiä palveluja, esimerkiksi tukea koneinvestointeihin, koulutusta vuosittain 30 000 hengelle sekä kestävää kehitystä edistäviä ratkaisuja mm. työkalujen kunnostukseen ja kovametalliterien kierrätykseen. Palvelumme sisältävät älykkäitä logistiikkaratkaisuja, jotka tehostavat varastonhallintaa ja karsivat kustannuksia, mikä vapauttaa työkaluihin sidottua käyttöpääomaa. Sivulla 31 kerromme, kuinka ranskalainen Manoir Industries hyötyi tuestamme. Yrityksen menetelmäpäällikkö Gilles Beaujour sanoo näin: Sandvik Coromant ei ollut pelkästään työkalukaupan perään, he myös auttoivat meitä kehittämään mahdollisimman tehokkaan prosessin. Tämä on osaamisjohtajuutemme salaisuus. Haluan lopuksi kiittää kaikkia asiakkaita, jotka jakavat haasteensa kanssamme. Teidän ansiotanne on tietämys ja kokemus, jonka pohjalta pystymme tarjoamaan alan parhaita palveluja ja työkaluja. Innostavia lukuhetkiä! Klas Forsström President, Sandvik Coromant Metalworking World on bisnes- ja tekniikkalehti, jota kustantaa AB Sandvik Coromant, SE-811 81 Sandviken, Ruotsi. Puh: +46 (26) 26 60 00. Metalworking World ilmestyy kolme kertaa vuodessa seuraavilla kielillä: englanti (amerikan- ja brittienglanti), espanja, hollanti, italia, japani, kiina, korea, portugali, puola, ranska, ruotsi, saksa, suomi, tanska, thai, tšekki, unkari ja venäjä. Lehti on ilmainen kaikille Sandvik Coromantin asiakkaille. Julkaisija: Spoon Publishing, Tukholma, Ruotsi. ISSN 1652-5825. Ruotsin julkaisulain alainen vastuuhenkilö:jessica Alm. Päätoimittaja: Mats Söderström. Yhteyspäällikkö: Christina Hoffmann. Toimittaja: Henrik Emilson. Graafinen suunnittelija: Emily Ranneby. Graafinen assistentti: Anna Boman. Tekniset toimittajat: Börje Ahnlén, Martin Brunnander.Toimitussihteeri: Valerie Mindel. Yhteyshenkilö: Lianne Mills. Kieliversioiden yhteyshenkilö: Sergio Tenconi. Suomennokset: Traduct Oy. Kieliversioiden ulkoasu: Louise Holpp. Prepress: Markus Dahlstedt. Kansikuva: Audrey Bardou. Pidätämme oikeuden olla julkaisematta aineistoa, jota ei ole tilattu. Lehdessä julkaistun materiaalin jäljentämiseen tarvitaan lupa. Lupaa tulee tiedustella Metalworking Worldin toimituksesta. Toimituksellinen materiaali ja lehdessä ilmaistut mielipiteet eivät välttämättä vastaa Sandvik Coromantin tai julkaisijan näkemyksiä. Lehteä koskevat yhteydenotot ovat tervetulleita. Osoite: Metalworking World, Spoon Publishing AB, Rosenlundsgatan 40, 118 53 Stockholm, Ruotsi. Puh: +46 (8) 442 96 20. Sähköposti: mww@spoon.se. Osoitteenmuutokset ja lisätilaukset: Catarina Andersson, Sandvik Coromant. Puh: +46 (26) 26 62 63. Sähköposti: mww.coromant@sandvik.com. Painettu Ruotsissa Sandvikens Tryckerissä Papyrus AB:n toimittamille papereille MultiArt Matt 115 g ja MultiArt Gloss 200 g. Papereiden valmistajalla on EMAS-rekisteröinti ja valmistus vastaa ISO 14001 -standardia. Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS, GC, Silent Tools ja ilock ovat Sandvik Coromantin rekisteröimiä tavaramerkkejä. Tilaa oma Metalworking World lähetä osoitetietosi osoitteeseen mww.coromant@sandvik.com. Metalworking World on Sandvik Coromantin asiakas- ja tiedotuslehti, jonka sisältö on yleisluontoista. Lehden tietoja ei tule käsittää neuvoina tai käyttää päätöksenteon pohjana. Informaation hyödyntäminen on käyttäjän omalla vastuulla; Sandvik Coromant ei ole velvollinen korvaamaan Metalworking World -lehdestä saadun tiedon käytöstä aiheutuneita suoria, satunnaisia, välillisiä tai epäsuoria vahinkoja. 2 metalworking world
31 Ranska Raakavalusta valmiiksi tuotteeksi. 4 Sisältö metalworking world #2 2011 Profiili Deusin täysin uskomattomat prätkät. 10 Voith Turbo patentoi uuden menetelmän. 12 Brasilia Prosessista tehot irti ja isot säästöt. 4 7 8 Ohimennen: Uutisia maailmalta Profiili: Dame Ellen MacArthur Energia: Älykkäät tuulivoimalat 18 24 Palikka kerrallaan Miten Lego antoi suunnan innovaatioille Ylivaihteelle Sandvik Coromant johtaa hammaspyörien jyrsinnän teknologiamurrosta 28 Innovaatio Vastauksia fuusioenergian haasteisiin. Tekniikka Tuima terä Särmä kestää ja kestää Optimikatkaisua Väljää ulottuvuutta Voimakoneiden kuningas Uusi ylivoimainen terälaatu lupaa paljon. Uusi P25-käyttöalueen terälaatu tarjoaa isompia lastuamisnopeuksia sekä pidemmän ja luotettavan kestoiän. Uudet katkaisusorvausratkaisut säästävät raaka-ainetta ja lisäävät prosessin varmuutta. Modulaariset työkalut tarjoavat monikäyttöisyyttä, varmuutta ja vakiointimahdollisuuksia. Ilmailuteollisuus koneistaa tarkkoja reikiä vaativiin materiaaleihin ja työkappaleisiin. 9 10 22 26 38 metalworking world 3
Ohimennen Teksti: Henrik emilson Kuva: getty images bay lights -projekti. San Franciscon lahden sillan LED-valoteos on maailman suurin. Lähes kolme kilometriä leveä ja 150 metriä korkea häikäisevä kokonaisuus sisältää 25 000 valodiodia. Ledit päälle Ilmasto. Arnold Schwarzenegger on monella tapaa menestynyt mies, kehonrakennuksesta elokuviin ja politiikkaan. Nyt takavuosien Mr Universe, Terminaattori ja Kalifornian kuvernööri on ottanut vastaan ehkä isoimman haasteensa ryhtymällä vastustamaan ilmastonmuutosta. Hän oli vuonna 2010 muiden merkkihenkilöiden mukana perustamassa yhteistyössä YK:n kanssa R20 Regions of Climate Action -järjestöä. R20 pyrkii paikallisen johdon alla edistämään aluetalouden ja ympäristön hyväksi koituvia projekteja, jotka vähentävät energiankulutusta ja kasvihuonekaasujen päästöjä. Uusimpia hankkeita on Philipsin kanssa perustettu yhteisyritys, joka markkinoi LED-valoja paikallis- ja aluehallinnon valaistustarpeisiin ja pienentää siten olennaisesti hiilijalanjälkeä verrattuna tehottomampaan tekniikkaan. Energiansäästöhankkeiden todellinen menestys ratkeaa paikallis- ja aluetasolla, Schwarzenegger sanoo. Odotamme innolla Philipsin panosta rakennusten ja katujen energiatehokkaaseen valaisuun. Näin jokainen veronmaksaja osaltaan taistelee kestävän kehityksen puolesta ilmastonmuutosta vastaan. 4 metalworking world
Pahvia pedaaliin Alfaksi ristityn, noin 12,7 kiloa painavan vaihteettoman prototyypin puolat, vanteet ja runko on tehty kartongista. Pyörä kestää lähes 20 kertaa oman painonsa suuruisen kuorman. Nuudelityyliä Nuudelit ovat länsimaissa yleensä lyhyitä ja ne syödään haarukalla, kun pitkät aasialaiset nuudelit nautitaan puikoilla. Nuudelihaarukka on uutuus, jolla kaikenlaiset nuudelit saa syödyksi helposti ja siististi. Haarukka voitti 2012 Red Dot Design Awardin punainen piste -muotoilupalkinnon Singaporessa. Ohimennen Tiesitkö, että Energiabuumi Vuonna 2012 maailmassa rakennettiin 45 gigawatin edestä tuulivoimaloita. Tuulivoiman asennettu kokonaisteho nousi 282 gigawattiin, joka on 3 prosenttia maailman sähköntarpeesta, toteaa Bonnissa julkaistu toimialajärjestö WWEA:n raportti. uudet materiaalit. Mitä jos kierrätyskartonkilaatikon sisältö tulisi kadulla vastaan polkupyöränä, pyörätuolina tai lastenrattaina? Näin voi käydä Israelilaisen Cardboard Technologiesin ansiosta. Yritys valmistaa kulkuneuvoja kierrätyskartongista, jota vahvistetaan vanhoista autonrenkaista saatavalla kumilla ja orgaanisilla materiaaleilla mutta ei metallilla. Materiaali kestää kosteutta, ei pala ja on metalliseoksia ja hiilikuitua kevyempää ja lujempaa. Bonuksena ovat erittäin edulliset raaka-ainekustannukset. Softmetalli Metallituotteet. Voiko metalli tuntua miellyttävältä? Kyllä jos ottaa mallia muotoilija Peter Novaguesta ja taittelee alumiinilevystä origamin tapaan tuolin. Tuolit eivät ole ainoastaan kauniita kirkkaine väreineen, lisäksi ne on helppo pinota ja alumiini sopii hyvin sekä sisä- että ulkokäyttöön. Lisämukavuutta saa istuintyynyillä. press images ilmailu Etevät muotoilijat pyrkivät ratkomaan lentokoneiden economy-luokan istuimiin liittyviä tilakysymyksiä ja muita ongelmia. Opiskelija Alireza Yaghoubi osallistui James Dyson -säätiön suunnittelukilpailuun konseptillaan AirGo, jossa lisätilaa saadaan ohuemmilla istuimilla ja tarjottimilla ja asentamalla kullekin istuimelle oma videonäyttö matkustamon kattoon, jolloin seuraavan rivin liike ei ole häiriöksi. Sana: Germanaani Ohion valtionyliopistossa on tutkittu germaniumia, joka esiintyy tavallisesti monikerroksisina kiteinä. Germanium muodostaa grafeenin tapaan yhden atomin paksuisia levyjä, joita nimitetäängermanaaneiksi. Ne johtavat elektroneja 10 kertaa nopeammin kuin pii ja viisi kertaa nopeammin kuin tavanomainen germanium. Numero: 19 prosenttia Tuulivoiman kokonaiskapasiteetin kasvu vuonna 2012. Kärkimaita olivat Kiina ja Yhdysvallat. metalworking world 5
Ohimennen Teksti: Marcus joons Kuva: daniel månsson Heavy Metal Thunder Fiksua kierrätystä ja brändäystä Australiassa 2006 perustetun Deus Ex Machinan moottoripyörien menestys perustuu laadukkaaseen käsityön, pelkistetyn tyylin, modernien komponenttien ja suorituskyvyn yhdistelmään. Yrittäjät. Tämä on juuri sitä, mihin pyrimme uuden sukupolven prätkäpaikka, sanoo Deus Ex Machina -brändin omistaja ja erikoisprojektien vetäjä Stefan Wigan ja viittaa liikkeessä parveileviin trendikkäisiin asiakkaisiin. Paikka on Venice Boulevard Los Angelesin Venice Beachillä. Australialaisen Deus Ex Machinan villi tuotevalikoima sisältää surffauslautoja, vaatteita, kahvia ja kysyttyjä custom-moottoripyöriä. Sydneyssä perustettu firma on laajentanut nyttemmin Balille, Italian Milanoon ja Yhdysvaltoihin. Venice Beachin liikkeen takana on talli, jonne mekaanikko Michael Woolaway tilaa valuosia ja kokonaisia pyöriäkin, jotka hän purkaa. Osista syntyy omintakeisia Deus-pyöriä. Pyörät ovat läpeensä Deusin konseptin mukaisia. Teemme retrovaikutteiden pohjalta käytännöllisiä tämän päivän tuotteita, Woolaway sanoo. Deus-pyörän rakentaminen voi kestää parikin kuukautta. Pyörien esikuvat löytyvät tyypillisesti 1950-luvun brittiläisestä kilpa-ajokulttuurista, mutta tekniikka on alusta loppuun tätä päivää ja takaa pyörille hyvän suorituskyvyn. 6 metalworking world
Teksti: HENRIK EMILSON Ohimennen Kuva: philippe Caron/CORBIS IMAGES Isoympyröiltä kiertotalouteen Dame Ellen MacArthur Kestävä kehitys. Englantilaisen Dame Ellen MacArthurin komea ura ammattipurjehtijana sisälsi mm. yksinpurjehduksia maailman ympäri. Päätettyään tämän elämänvaiheen hän perusti vuonna 2010 nimeään kantavan säätiön, joka pyrkii edistämään resurssiviisasta kiertotaloutta (circular economy). Säätiön viimeisin hanke on luoda 100:n alansa johtavan yrityksen verkosto ruokkimaan kiertotalouden kehittymistä. Kiertotalouden periaatteet tarjoavat kaikenlaisille yrityksille selkeitä mahdollisuuksia, MacArthur sanoo. Aloitteemme tarkoituksena on luoda tavoitteille konkretiaa ja jakaa kokemuksia, oppia onnistumisista ja saavuttaa siten kouriintuntuvia etuja liiketoiminnassa. Uskomme, että tällä tavoin voimme luoda 10 miljardin dollarin arvosta innovaatioita, investointeja ja työpaikkoja. Kiertotalouden johtoajatus on edistää tavara- ja palveluvirtoja uusintaen samalla taloudellisia, teknisiä, inhimillisiä ja sosiaalisia resursseja ja luonnonvaroja. Purjehtijamestari Dame Ellen MacArthur ottaa kurssin kohti kestävämpää taloutta. metalworking world 7
Ohimennen Teksti: henrik emilson Kuvitus: khuan + ktron 15 prosentin lisäys energiantuotantoon 120 metriä: roottorin halkaisija 106 db(a): melutaso 110 tai 139 metriä: korkeus Mylly pyörimään! General Electricin uusi tuulivoimala ei ole ainoastaan valtavan iso roottori on London Eye -maailmanpyörän kokoinen vaan myös ensimmäinen älykäs tuulivoimala. Se sopeutuu verkkopohjaisen järjestelmän avulla tuulen nopeusvaihteluihin, joten sähköä syntyy tasaisesti ja luotettavasti tuulista riippumatta. Tuulipuiston voimalat toimivat yhteistyössä auton lukkiutumattomien jarrujen tapaan. Jos yksi pysähtyy, muut lisäävät kierroksia ja pitävät kokonaistehon vakiona. Uudenlainen natriumakku varastoi ylimääräisen sähkön ja syöttää sitä verkkoon 8 tuulen metalworking tyyntyessä. world
tekniikka Teksti: christer richt Kuva: Adrian burt Uusi mullistava teräsärmä Miten uuden sukupolven terälaatu GC4325 syntyi ja mitä se merkitsee monimuotoiselle terästen sorvaukselle? Metalworking Worldin toimittaja Christer Richt pyysi Sandvik Coromantin tuotepäällikköä Mia Pålssonia kertomaan työnsä taustoista ja tuloksista. Käyttöalueen P25 laadut ovat usein ykkösvalinta terästen sorvauksessa. Ne ovat varmoja yleisteriä ja joissakin töissä myös optimoivia tai jopa ongelmia ratkaisevia vaihtoehtoja. Nykyinen, joitakin vuosia sitten esitelty P25-laatu GC4225 on käyttöalueen markkinajohtaja, joten miksi uusi laatu jo nyt? Tavoitteemme uudelle ISO P25 -sorvausalueen laadulle oli vielä entistäkin varmempi prosessi ja isommat lastuamisarvosuositukset. Tällä alueella materiaalit, työkappaleet, menetelmät, olosuhteet ja rajoitukset vaihtelevat enemmän kuin juuri missään muissa koneistustöissä. ISO P25 -alueella on kaikkein vaikeinta pärjätä yhdellä sorvausterällä. Nyt esitelty GC4325 on seitsemäs pinnoitettujen P25-laatujen sukupolvemme, ja sillä saadaan entistä paremmat mahdollisuudet koneistuksen optimointiin. Se on valovuosia edellä ensimmäisen sukupolven teristä, ja sillä on saatu parhaat testitulokset yli 10 vuoteen. Ajattele, mitä mahdollisuuksia se antaa konepajoille! Markkinajohtajana tavoitteemme on tarjota asiakkaille jatkuvasti tapoja kehittää tuotantoaan. Tiedämme, että teräksen sorvaus P25-alueella lisääntyy, mikä asettaa teräsärmälle yhä enemmän erilaisia vaatimuksia. Mitä itse terälaatuun tulee, paransimme aina erittäin tärkeää pinnoitteen kiinnipysyvyyttä, mikä lisää kauttaaltaan kulumiskestävyyttä. Perusaineelta vaaditaan ennen muuta kuumuuden kestoa ilman että sen rakenne muuttuu. Pinnoitetta ja perusainetta kehitettiin pitkälti rinta rinnan, mikä ei aiemmin ollut näin laajasti mahdollista. Lastuamisarvosuositukset ovat isompia kuin koskaan aiemmin tällä alueella, mutta uuden laadun keskeisiä etuja ovat myös prosessivarmuus ja kestoiän ennakoitavuus. Suorituskykyparannus on todella merkittävä, samaa luokkaa kuin ensimmäisellä pinnoitetulla laadulla aikanaan. Minkälaisia innovaatioita GC4325- laadun kehitystyön taustalla on? Tällaisiin tuloksiin ei pääse helposti, meidän oli tarkasteltava kriittisesti kaikkia osatekijöitä. Käytännössä koko valmistusprosessi on yhtä uutta innovaatiota. Jos esiin on nostettava vain yksi seikka, se voisi olla pinnoitteen uusi kiderakenne, jonka ansiosta kulumiskestävyydessä päästiin todella hyviin tuloksiin. Haluatko lisätietoa? Katso www.sandvik.coromant.com/ gc4325. metalworking world 9
tekniikka Teksti: christer richt Kuva: borgs Haaste: Miten lisätä teräksen sorvauksen tuottavuutta ja varmuutta käyttäen vain yhtä terälaatua laajalti eri materiaaleille, eri olosuhteissa ja erilaisiin töihin. Ratkaisu: Uuden sukupolven pinnoitettu kovametallilaatu, joka on kehitetty erittäin laajalle ja monipuoliselle käyttöalueelle ISO P25. Tämä teräaineinnovaatio antaa entistä laajemmat mahdollisuudet kasvattaa lastuamisnopeuksia ja pidentää kestoikää laajalla alueella erittäin luotettavasti. Linjakas Teräsärmä lastuaa tehokkaasti ja tuottaa hyvän pinnankarheuden niin kauan kuin särmälinja pysyy ehjänä. Kun se rikkoutuu, joskus ennen aikojaan, syynä on yleensä vääränlainen kuluminen, josta seuraa nopea terärikko, viallisia tuotteita ja tuotantohäiriöitä. Vahinko on peruuttamaton. Ennakoitavuus on kaikki kaikessa nykyaikaisessa koneistuksessa, varsinkin jos koneistaja ei ole koko ajan koneen vieressä valvomassa työn kulkua. Terän ennakoitavaa kestoikää lyhentää moni tekijä. Yksi haaste on laaja ISO P25 -käyttöalue, joka sisältää monia vaikeita materiaaleja, esim. pehmeitä niukkahiilisiä teräksiä, kovia runsasseosteisia teräksiä sekä tako- ja valuteräksiä. Niinpä teollisuudessa käytetäänkin tavallisesti teräksen sorvaukseen lastuamisnopeuksia, jotka ovat vain noin 70 prosenttia terävalmistajien suositusarvoista. Yhtälöön vaikuttaa myös muita tekijöitä, kuten koneen kapasiteetti, työkappaleen mitat, koneistajan ammattitaito sekä siedetty riskitaso. Uusi P25-alueelle suunniteltu terälaatu GC4325 antaa uusia mahdollisuuksia karsia turhia rajoituksia. Laadulla päästään erittäin hyvään prosessivarmuuteen, koska särmälinja pysyy entistä paremmin ehjänä. Uutuuslaadun mahdollisuudet tulevat esiin varsinkin laakereihin ja vastaaviin sovelluksiin käytettävien vaativien seosterästen sorvauksessa. Parannukset ovat ylittäneet roimasti ennakko-odotukset. Kyseisten teräslajien sisältämät kovat karbidisulkeumat asettavat huomattavan haasteen teräsärmän kestävyydelle. Seurauksena on yleensä nopeaa ja joskus tuhoisaa kuoppakulumista. GC4325-laadun perusaine ja pinnoite on kehitetty kestämään paremmin korkeita lämpötiloja, mikä vähentää nopeaa kulumista aiheuttavia ilmiöitä. Bonuksena terän särmälinja säilyy hyvin lämpötiloissa, jotka sopivat entistä paremmin 10 metalworking world
Lastuvirta Lastuamisnopeus Työkappaleita tunnissa Tuottavuus kasvuun Tuottavuuden mittaaminen on varsin tapaus- ja tuotekohtaista laajalla ja vaihtelevalla ISO P25 -käyttöalueella. Yleensä kuitenkin keskeisimpiä tunnuslukuja ovat koneen tehokkuus, jota usein mitataan lastuvirran avulla, ja tuotantomäärä kappaleina tuntia kohti. Terän kannalta olennaisinta ovat lastuamisarvot ja kestoikä. Terälaadulla GC4325 päästään työstä riippuen normaalisti 400 m/min:n nopeuksiin. terä Tuottava teräksen sorvaus käyttöalueella ISO P25 vaatii terän luonnollisen kulumiskäyttäytymisen hallintaa ja poikkeavien, usein hallitsemattomien kulumisilmiöiden eliminointia. Yllä olevassa kuvassa on parhaille nykylaaduille tyypillinen teräsärmä, joka on kulunut ennenaikaisesti loppuun. Alla on GC4325-laadun särmä saman työn jälkeen. Särmälinja on yhä ehjä ja terä käyttökelpoinen. lastunmurron kannalta ideaaliin lastuamisnesteen syöttöön. Tuloksena on mahdollisuus isompiin lastuamisnopeuksiin tinkimättä kestoiästä särmälinjan varmuuden ansiosta mikä on yhä tärkeämpää miehittämättömässä tuotannossa koko P25-alueella. Tiivistelmä Uusi teräksen sorvaukseen (ISO P25) tarkoitettu terälaatu GC4325 antaa mahdollisuuden keskimäärin 30 prosenttia parempaan tuottavuuteen isompien lastuamisarvojen, pidemmän kestoiän ja paremman käyttövarmuuden ansiosta. Kyseessä on uusi suorituskykyisempi pinnoitettujen kovametallisten kääntöterien sukupolvi, jolla on merkittävää potentiaalia laajalla ja monipuolisella käyttöalueella. metalworking world 11
Teksti: Vincent Bevins Kuvat: Lalo de Almeida Kahden käden yhteispeliä São Paulo, Brasilia. Brasilialaiset kutsuvat yhteistyötä kahden käden yhteispeliksi. São Paulossa Cumminsin moottoritehtaalla se on tarkoittanut prosessin kehittämistä ja isoja kustannussäästöjä.
Cumminsin moottoritehdas Brasilian Guarulhosissa. Sandvik Coromantin ja Cumminsin tiimit tekivät tiivistä yhteistyötä prosessin optimoimiseksi.
[1] [2] 14 metalworking world
[1] Sandvik Coromantin työkaluspesialisti Marcos Morine Cumminsin koneistuslinjalla. [2] Sandvik Coromantin esiasettaja Luiz Adam Vavallo. Brasilian São Paulossa sijaitsevalla Cumminsin moottoritehtaan lohkolinja C:llä oli paheneva ongelma avarrusvaiheen nro 120 kanssa. Kuorma-autojen dieselmoottoreiden sylinterilohkoja työstävän konevanhuksen viat aiheuttivat vuodessa yli 30 000 euron edestä seisokkeja, ja vuoden 2011 korjauskustannukset olivat 12 000 euroa. Cumminsin São Paulon yksiköllä on vakituisesti tukenaan joukko spesialisteja ja toimittajien edustajia. Tehtaan johto ei silti oikein luottanut teknisiin mahdollisuuksiinsa koneongelmaa ratkottaessa. Sandvik Coromantilta pyydettiin väliaikaiseksi ratkaisuksi ylimääräistä varaosaa. Vastaehdotuksena tuli jotakin muuta: eliminoidaan kyseinen vaihe 120 kokonaan, hyödynnetään uusien työkalujen mahdollisuuksia ja siirretään muut vanhalla koneella tehdyt työt uusille, monipuolisemmille koneille. Ratkaiseva etu on, että uusi ratkaisu parantaa työturvallisuutta oleellisesti. Sandvik Coromantin teknisen myyjän Antonio Granzoton esittelemä suunnitelma vakuutti Cumminsin edustajat. Olimme kokeilleet kaikenlaisia ratkaisuja, jotka eivät sitten kuitenkaan toimineet, kertoo Cumminsin tuotantoinsinööri Emerson Carlos dos Santos. Tällä kertaa tuli kuitenkin heti sellainen olo, että tätä täytyy koettaa. Se voisi onnistua. Tämä ei ole mitään uutta Cumminsin ja Sandvik Coromantin vuonna 2005 alkaneelle yhteistyölle. Yritykset kokosivat yhteistuumin 11-henkisen tiimin koko koneistuslinjan uusimiseksi. Kahdeksan tiimiläistä oli Cumminsilta ja kolme Sandvikilta. Aluksi porukka oli pienempi, mutta sitten mukaan otettiin myös ohjelmointipuoli, kertoo Cumminsin tuotantoinsinööri Thiago Vasques. Se oli iso projekti, väkeä oli paljon. Mukaan otettiin tarkoituksella mahdollisimman moni. Projekti koski kahdeksaa monitoimikonetta, ja kaikkien niiden pääkäyttäjien panos oli välttämätön. Linjan uudelleenjärjestelyyn liittyi kaksi isoa haastetta. Ensinnäkin vaiheen 120 eliminointi edellytti uusia värinävaimennettuja Silent Tools -työkaluja. Toiseksi kaikki vanhan koneen työt piti jakaa linjan muille koneille kasvattamatta kokonaisläpäisyaikaa. Linja on yhtä nopea kuin sen hitain kone. Granzoton alkuperäisen suunnitelman mukaan yksikään koneistusvaihe ei saisi olla 12 minuuttia pidempi. Tähän pääsemiseksi oli uusittava myös linjan tilajärjestelyt. Projekti onnistui, ja tulokseksi saatiin vuositasolla 270 000 euron kustannussäästö, joka ylittää reilusti projektin kustannukset. Suunnitelma tepsi. Uusi järjestely on säästänyt alusta alkaen lähes 70 000 euroa vuodessa pelkästään käyttökustannuksia. Tämän tapainen kahden käden yhteispeli on normaalia arkipäivää Cumminsin ja Sandvik Coromantin yhteistyössä. Lohko C:n projekti oli ilman muuta erittäin tärkeä paitsi kustannussäästöjen myös ergonomian kannalta, sanoo Cumminsin tuotantopäällikkö Geraldo Sumitomo. Olemme erittäin tyytyväisiä yhteistyöhön Sandvik Coromantin kanssa. Saamme käyttöön uusinta työkalu- ja menetelmätekniikkaa. Pelkästään tänä vuonna testataan kahdeksaa uutta työkalua. Tällaiset projektit ovat meillä aivan tavallisia, Sumitomo sanoo. Aloite voi tulla kummalta puolelta tahansa, mutta parannus- ja kehitystoimenpiteet tehdään aina yhteistyössä. Emerson Carlos dos Santosin mukaan parhaat ideat syntyvät kahvipöydän ääressä. Kustannuspuolella on jatkuvat säästöpaineet. Thiago [Vasques] miettii työkaluja, Autoteollisuudella on erityisasema Brasiliassa, joka on maailman nopeimmin kasvavia automarkkinoita. Tiukkoina aikoina kustannusten karsiminen on kuitenkin elintärkeää. Cumminsin tehtaalla tarkkuusporataan lohkoja ja kansia esimerkiksi Fordin ja MANin kuorma-autojen dieselmoottoreihin. Tehtaan liikevaihto on noin 12 miljoonaa euroa. 15 20 prosenttia tuotannosta menee vientiin, pääosin Yhdysvaltoihin. Yhtiö suunnittelee toisen ison tehtaan rakentamista Brasiliaan. metalworking world 15
TEKNIIKKAPALA CUMMINS: SÃO PAULO, BRASILIA Laadunvarmistusosasto tarkastaa koneistetun moottorilohkon ennen kokoonpanoa. Vaihe 120 oli moottorilohkon avarrustyö, joka tehtiin Cumminsin tehtaalla kuukausittain 1 200 lohkoon. Ongelmana olivat toistuvat seisokit ja turvallisuuspuutteet. Sandvik Coromant ei tarjonnut erikoiskoneeseen uutta työkalua vaan esitti tuottavuudenparannusohjelmansa (PIP) kautta kehitettyä uutta ratkaisua, jossa vanhan koneen työt jaetaan muille koneille. Avain oli uusi Silent Tools -työkalu, jolla kyseinen avarrustyö voidaan tehdä myös monitoimikoneessa, ja tukevasta erikoiskoneesta voitiin luopua. Värinävaimennettu Silent Tools -puomi mahdollistaa koneistuksen pitkillä vapaapituuksilla ja työkalua voidaan käyttää automaattisella työkalunvaihdolla varustetussa CNC-koneessa erikoiskoneen sijasta. Olennaista oli, että nokka-akselin laakeripintojen rouhinta nopeutui kuudesta minuutista kahteen minuuttiin. Koko tuotantolinja järjesteltiin uudelleen, ja seitsemän muuta vanhan koneen työtä siirrettiin Heller- ja GROB-koneisiin. Uusi prosessi ja työkalu pienensivät kustannuksia ja tehostivat ja nopeuttivat 16 tuotantoa. metalworking world
[1] São Paulon ja Rio de Janeiron välinen valtatie Via Dutra Cumminsin tehtaalta nähtynä. [2] Sandvik Coromantin esiasettaja Leidson Nunes valmistelee Silent Tools -puomia. [3] Uudelleenhiottuja ja -pinnoitettuja poria ja jyrsimiä. [1] [2] ja me juttelemme cumminsilaisten kanssa päivittäin. Yhteistyötä hiotaan myös viikkopalavereissa. Joka puolen vuoden välein on tavoitteena saada käyntiin uusi merkittävä projekti. Aina on parantamisen varaa, Granzoto sanoo. Viime vuosina selvä pääpaino on ollut kustannusten karsimisessa, tuotannon laajennukset tai uudelleenjärjestelyt ovat jääneet vähemmälle kuten Brasilian teollisuudessa ylipäänsä. Omat sisämarkkinat ja naapurimaat, esimerkiksi Argentiina, muodostavat valtavan markkinaalueen, mutta Brasilian talouskasvu on heikentänyt monen teollisuusyrityksen suhteellista kilpailukykyä, koska Brasilian realin kurssi on vahvistanut finanssikriisin iskettyä Yhdysvaltoihin ja Eurooppaan. Esimerkiksi lohkolinja C:n tuotanto supistui vuonna 2013 viidenneksen edellisvuodesta. Kustannusten karsiminen on elintärkeää, samoin rautaiset koneistusammattilaiset. Voimme luottaa Sandvik Coromantiin, kun tarvitsemme uutta työkalua tai koneistusstrategiaa. He tuntevat meidät ja tehtaamme, dos Santos toteaa. [3] metalworking world 17
18 metalworking world
Teksti: Risto Pakarinen Stailaus: Anton Thorsson Kuva: Magnus Cramer PALIKKA KERRALLAAN Näkökulmia. Hyvääkin voi olla liikaa. Sen tietää lelulegenda LEGO, joka vältti nipin napin konkurssin vuonna 2003, kun luovuus oli päässyt rehottamaan valloilleen. Kurssi onnistuttiin kuitenkin kääntämään, ja yritys nousi kuilun partaalta palikka kerrallaan. Mielestäni luovuus on yliarvostettua, sanoo Pennsylvanian yliopiston maineikkaassa Wharton Schoolissa innovatiivisuutta ja tuotekehitystä opettava professori David Robertson. Robertson perustaa väitteensä LEGOn notkahdusta seuranneelle menestykselle. Vuonna perustettu 1932 muovisten rakennuspalikoiden valmistaja voi edelleen hyvin nykyisenä digiaikanakin. Internetissä leviää vähän väliä LEGO-meemejä, ja lapset rakentelevat omia LEGO-maailmojaan lukemattomille lattioille uhmaten pölynimurin hirmuista kitaa. Kuitenkin vuonna 2003 LEGO oli vararikon partaalla, kuten Robertson kertoo kirjassaan Brick by Brick: How LEGO Rewrote the Rules of Innovation and Conquered the Global Toy Industry. Vuoden 2003 tilinpäätökseen kirjattiin 150 miljoonan euron tappio, ja kehitysjohtaja Jørgen Vig Knudstorp maalaili LEGOlle synkkää tulevaisuutta. Talousjohtajaksi pestattiin kokenut Jesper Ovesen, jonka näkemys oli, jos mahdollista, vielä pessimistisempi. Tuhat työntekijää irtisanottiin, pääkonttori myytiin, yhtiö otti hätälainan ja myi hieman myöhemmin suuren osan teemapuistoistaan. Kassavaroja oli raavittava kokoon keinolla millä hyvänsä, jotta yhtiö pysyi ylipäänsä pystyssä, Robertson sanoo. Ja kuitenkin kaikki oli tehty niin kuin pitikin. 1990-luvun lopulla LEGOlla huomattiin, että lapset hylkäsivät palikkansa yhä nuorempina ja siirtyivät videopelien pariin. Jakelukanavat olivat murroksessa, ja uudet aggressiiviset toimijat nakersivat LEGOn katteita. Kilpailevilla leluvalmistajilla oli tuotantoa halpamaissa, kun taas Tanskan kruunu oli vahvistunut. Lisäksi LEGOn patentit olivat rauenneet. Yhtiö kehitteli elokuviin, elektronisiin leluihin, videopeleihin ja oppimiskeskuksiin nojaavia uusia innovaatioita. Ympäri maailmaa rekrytoitiin luovia kykyjä, ja hankittiin oikeudet Tähtien sota- ja Harry Potter -hahmojen hyödyntämiseen. Tähtien sota- ja Harry Potter -LEGOt menestyivät erittäin hyvin mutta vain niinä vuosina kun uusi elokuva oli teattereissa. Välivuosina, 2003 ja vuoden 2004 alkupuoliskolla, yhtiö oli pulassa. Melkein kaikki vuosien Kuusi LEGO-palikkaa voi yhdistää yli 915 miljoonalla tavalla. Yli 400 miljoonaa ihmistä leikkii joka vuosi 5 miljardia tuntia LEGOilla. LEGOja myydään yli 130 maassa. Joka sekunti myydään keskimäärin seitsemän LEGO-sarjaa. Jokaista maapallon asukasta kohti on 62 LEGO-palikkaa. LEGO-palikoiden valmistustoleranssi on 0,002 millimetriä. metalworking world 19
1999 2002 uutuudet jäivät kannattamattomiksi, Robertson kertoo. Päälle päätteeksi LEGOlla on isot kiinteät kustannukset, hän huomauttaa. Kun myynti ylittää tietyn kynnyksen, tulosta tulee äkkiä. Jos myynti jää sen alle, tappiotkin kertyvät nopeasti. Yksi pääsyistä LEGOn katastrofiin oli Robertsonin mukaan kuitenkin hallitsematta rehottanut luovuus. Yhtiössä tapahtui koko ajan valtavasti joka puolella, ja ihmisiä kannustettiin aina ideoimaan uutta. Kannattavuus kärsi, ja kokonaisuus karkasi hallinnasta. Toimintatavat on uudistettu, ja vaikka luovuudelle toki on paikkansa nytkin, LEGO-suunnittelija ei saa tehtäväkseen keksiä mitä tahansa kivaa lelua vaan nimenomaan Ninjago-sarjan lelun tai poliisiaseman, esimerkiksi. On asetettu selkeitä painopisteitä, ja niin kannattavuuskin on elpynyt. David Robertson, Pennsylvanian yliopiston Wharton Schoolin professori. LEGOn kannattavuuskuuri merkitsi myös paluuta juurille eli alkuperäiseen rakennuspalikkaan. LEGOt ovat hieno väline jännien tarinoiden keksimiseen, jotka lapsi voi sitten rakentaa palikoista, Robertson sanoo. Kriisi opetti LEGOlle myös nöyryyttä. Ennen vanhaan uusia ideoita esiteltiin isoissa kansainvälisissä katselmuksissa, joiden perusteella johto sanoi kyllä tai ei. Nyt luonnostellaan lapsille tarina ja sen jokin kohtaus, esimerkiksi taistelevat ninjat, ja sitten kuunnellaan, miten lapset juttelevat niistä. Jos tarinaa syntyy helposti, tuotteessa tiedetään olevan potentiaalia. Heillä on tästä sanonta: On vain kahdenlaisia rehellisiä ihmisiä: lapset ja juopot. Päättäjien tehtävä on kuunnella lapsia. Mitä lapset sanovat Saksassa? Mitä opittiin? Prosessi on muuttunut todella paljon, Robertson kertoo. Uusi ohjausjärjestelmä pitää innovaattoreiden painopisteet oikeissa asioissa. Aiemmin LEGOn johto veteli vipuja, joiden vaijerit olivat katkenneet. Robertsonin mukaan tarvitaan kontrollia. Suunnittelijoiden vapautta rajoitettiin, mutta moni on silti tyytyväisempi, koska nyt yhdeksän kymmenestä tuotteesta todella pääsee markkinoille sen sijaan että iso osa hienoista ideoista päätyy lopulta paperikoriin. Innovaatio ei ole sama asia kuin luovuus, Robertson muistuttaa. Yrityksessä on monenlaisia rooleja, jotka kaikki ovat tärkeitä innovoinnille. OK, ehkä et itse ole luova tyyppi, mutta olet todella hyvä löytämään yrityksiä, jotka osaavat tehdä hienoja juttuja ja joiden ideoista oma yrityksesi hyötyy. Tai ehkä osaat johtaa luovaa tiimiä tai tehdä yhteistyötä ulkopuolisten partnereiden kanssa. Ideoiden kokoaminen ja systemaattinen yhdistely on erittäin tärkeää, ja siinä on myös innovaatioiden kannattavuuden salaisuus. Luovuudella on roolinsa, mutta se ei lopulta ole kovin iso osa, Robertson sanoo. Mielestäni luovuus on yliarvostettua. Luovat ideat ovat nähdäkseni hyvän prosessin luonnollinen sivutuote, ja niitä syntyy usein, kun asioita tehdään oikein. LEGOn uusi systeemi on ollut käytössä jo lähes vuosikymmenen ja näyttää Robertsonin mukaan toimivan: 24 prosentin vuotuinen liikevaihdon kasvu ja 40 prosentin vuosittainen tulosparannus viiden vuoden ajan on erittäin hieno saavutus. Kaikki pitävät Applea malliesimerkkinä innovaatiolähtöisestä yrityksestä, mutta LEGO kannattaisi mainita myös. Sen tulokset ovat olleet jopa Applea paremmat. Mitä teollisuus voi oppia LEGOn tarinasta?: [1] Innovaatio ei aina ole kannattava. Harkitse tarkkaan, miten luovuus ja tehokkuus saadaan tasapainoon. [2] Tarkista säännöllisesti toimintatapojasi ja tarjontaasi ja muuta niitä tarvittaessa. [3] Pitkäjänteinen menestys vaatii sopeutumiskykyä uusissa olosuhteissa. Mieti, miten voit monipuolistaa toimintaasi. [4] Älä unohda pilkettä silmäkulmassa! 20 metalworking world
Onko APPi tuttu? Jos pidät Metalworking World -lehdestä, tykästyt varmasti myös sen digiversioon! MAKSUTON SOVELLUS! MWW ipad 3/13 ilmestynyt Asiakastapauksia: Juttuja eri puolilta maailmaa Tekniikkaa: Poraudumme syvälle teknologiaan Extra-sisältöä: Videoita Animaatioita Linkkejä Metalworking World -sovelluksen voi ladata ipadiin ilmaiseksi itunes-kaupasta. metalworking world 21
tekniikka Teksti: Elaine McClarence Kuva: borgs Haaste: Miten tehostaa katkaisusorvausta? Ratkaisu: Ota käyttöön optimiratkaisut, jotka säästävät raaka-ainetta ja parantavat prosessin varmuutta. Optimiratkaisut katkaisuun Tankoaihiosta koneistettavien kappaleiden sarjatuotantoon haetaan yhä tehokkaampia ratkaisuja, joilla voidaan säästää raaka-ainetta, hallita kustannuksia ja hyödyntää tangonsyöttölaitteiden kasvavaa kapasiteettia. Varman sorvauksen perusta on terän ennakoitava ja johdonmukainen kestoikä. Prosessivarmuus parantaa myös kappaleiden laatua varsinkin katkaisuvaiheissa. Sandvik Coromant on tuonut markkinoille valikoiman uusia katkaisu- ja SL-lehtiä, liitäntäkappaleita, varsia ja tarkkuuskoneisiin tarkoitettuja työkaluja sekä nykyvaatimuksia vastaavat uuden sukupolven katkaisuterät. CoroCut QD -perhe perustuu hyväksi todettuihin Q-Cut- ja CoroCut-työkaluihin ja tuo niiden rinnalle uuden, monipuolisen, helppokäyttöisen ja selkeän vaihtoehdon. Tuotekehityksen painopisteenä oli pääominaisuuksien parantaminen kehittämällä uusi teräaine ja työkalumalli, jonka tukevuus on todennettu FEM-laskelmilla. Kiinnitysmekanismi on nerokkaan yksinkertainen. Isojen voimien takia takaosastaan tuettu teräsija on 20 :n kulmassa. Tukevuutta lisää 2 mm:n leveydestä alkaen terän pohjaa vasten asettuva tukikisko. Yksi CoroCut QD:n kehityspainopisteistä olivat uudet, parannetut katkaisugeometriat. Tehokkaan katkaisusorvauksen edellytyksiä ovat minimaaliset lastuamisvoimat ja iso lastuvirta. Hyvä lastunhallinta ja pinnankarheus edellyttävät mahdollisimman kapeaa terää ja geometriaa, joka muodostaa lastut uraa kapeammiksi. CoroCut QD -perhe käsittää viisi katkaisugeometriaa ja yhden yleissorvausgeometrian. Lisäksi saatavissa on teräaihioita itse hiottaviksi ja Tailor Made -mittatilausratkaisuja eri materiaaleille. Uusi PVD-pinnoite parantaa kiinnipysyvyyttä, särmälinjan ominaisuuksia ja ER-käsittelyiden sietoa. Useimmissa nykysorveissa on mahdollisuus korkeapaineiseen lastuamisnesteen syöttöön (HPC), joten kaikkiin CoroCut QD -työkaluihin on saatavissa nestekanava alkaen terän leveydestä 2 mm. Nesteensyöttö on suunniteltu plug-and-play-hengessä mahdollisimman helppokäyttöiseksi: johtojen liittämisen lisäksi muita valmisteluja ei tarvita. CoroCut QD torjuu raaka-ainekustannusten kasvua pienentämällä katkaisuleveyttä ja vastaa toisaalta vaativampien materiaalien ja kasvavan tangonsyöttökapasiteetin asettamaan haasteeseen korkeapaineisen nesteensyötön avulla. 22 metalworking world
Asiakas: Endress & Hauser on johtava teollisten mittaus- ja automaatiolaitteiden toimittaja. Raaka-aineena yhtiö käyttää tankoaihioita 60 mm:n halkaisijaan saakka. Koneistus kestää työkappaleesta riippuen 2 10 minuuttia, ja katkaisusorvaus on yksi viimeisiä vaiheita. Koska tuotteet ovat kalliita, yhtiö halusi parantaa prosessinsa varmuutta ja pyysi neuvoa Sandvik Coromantilta. Kaikkien Hastelloysta ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tuotteiden katkaisuun haluttiin käyttää samaa terälaatua ja -geometriaa. Endress & Hauser testasi CoroCut QD -työkalua, jolla saatiin varmemman prosessin lisäksi myös parempi pinnankarheus ja pidempi kestoikä. Terän kestoikä oli ruostumatonta terästä katkaistaessa tyypillisesti kuusi kertaa pidempi ja Hastelloyta pistettäessä 3 5-kertainen. Uusi työkalu toi lisäksi kustannussäästöjä. Kapeampi terä säästää raaka-ainetta, ja yhteen laatuun ja geometriaan pitäytyminen pienentää työkaluvarastoa ja karsii siltäkin osin kustannuksia. Tehokkaan katkaisusorvauksen edellytyksiä ovat minimaaliset lastuamisvoimat ja tehokas lastuvirta. Tiivistelmä Tankoaihiosta valmistettavien osien sarjatuotanto edellyttää katkaisusorvaukselta kustannustehokkuutta ja säästeliästä raaka-aineen käyttöä. CoroCut QD on uusi katkaisuratkaisu, joka perustuu Sandvik Coromantin pitkäaikaiseen kokemukseen varmasta ja tuottavasta koneistuksesta tankoautomaateilla. Tuloksena on helppokäyttöinen ja selkeä työkaluvalikoima. metalworking world 23
Teksti: Paul redstone Hammaspyörien jyrsintä ylivaihteelle Uusi koneistusteknologia muuttaa hammaspyörien jyrsintää, lisää tarkkuutta ja lyhentää koneistusaikaa. Jopa 90 prosentin aikasäästö parantaa todella merkittävästi kilpailukykyä. Per Morten Abrahamsen Pääsemme tuloksiin, joita vielä äskettäin pidettiin mahdottomina, sanoo Lars Bursche, vice president Sandvik Coromant. Laatu on ykköskysymys hammaspyörien jyrsinnässä. Niinpä teollisuus on suhtautunut uuteen teknologiaan varauksellisesti. On haluttu varmaa näyttöä uusien menetelmien toimivuudesta. Uudet kääntöteräiset vierintäja kiekkojyrsimet tarjoavat kuitenkin niin merkittäviä tuottavuusetuja, ettei niitä voi jättää huomiotta. Kysymys on pikemmin teknisestä kumouksesta kuin vähittäisestä kehityksestä, toteaa Sandvik Coromantin johtoon kuuluva Lars Bursche. Hän uskoo, että alan teollisuus on merkittävässä tienhaarassa. Yritysten suhtautuminen uuteen teknologiaan tulee muokkaamaan tulevaa kilpailuympäristöä. K: Puhutaanko todella teknisestä mullistuksesta? V: Ehdottomasti! Kun jaksoajat lyhenevät 50 90 prosenttia verrattuna tähänastisiin ratkaisuihin, ei oikein muutakaan voi sanoa. Näin iso murros saattaa jopa pelottaa joitakin yrityksiä. On kuitenkin kysyttävä itseltään: Onko meillä varaa jättää tämä teknologia huomiotta? K: Entä riskit? V: Niitä on vähän. Uuden sukupolven työkalujen käyttöikä on todennäköisesti kolmesta viiteen vuotta. Takaisinmaksuajat liikkuvat normaalisti alle kolmessa kuukaudessa. Pikateräksisiä vierintäjyrsimiä (HSS) ei osteta yksittäin, vaan samaa kokoa hankitaan tyypillisesti 10 kappaletta, jotta uudelleenhionnat ja -pinnoitukset saadaan logistisesti toimimaan ilman tuotantokatkoja. K: Minkälaisia läpimurtoja Sandvik Coromant on saavuttanut hammaspyörien jyrsinnässä? V: Venytämme työkaluteknologian suorituskykyä. Täyden profiilin vierintäjyrsimellämme CoroMill 176 päästään tuloksiin, joita vielä äskettäin pidettiin mahdottomina. Uudet kiekkojyrsinkonseptimme parantavat oleellisesti tuottavuutta ja terien kestoikää. Olemme edistyneet uusien suunnittelu- ja mittausohjelmistojen myötä merkittävästi myös viimeistelyjyrsimissä. Pystymme nyt ennakoimaan tarkasti työkalun suorituskyvyn jo ennen sen valmistusta. 24 metalworking world
Vierintäjyrsinnässä räätälöimme terät prosessin vaatimusten ja tavoitteiden mukaan joko protuberanssin kanssa tai ilman. Uusilla konsepteilla saadaan HSS-jyrsimiin verrattuna tarkempia pintoja ja hiontavaroja. Jos puhutaan karkaistujen aihioiden koneistuksesta, konseptimme ovat selvästi HSStyökaluja parempia. Pystymme lastuamaan HRC 52:n kovuuteen saakka, mikä onnistuu ainoastaan kovametalliterillä. K: Vaativatko uudet työkalut uusia koneita? V: Eivät. Uusilla vierintäjyrsimillämme on saatu hyviä tuloksia 50 vuotta vanhassa koneessa koneistusaika lyheni yli 50 prosenttia. Mutta toki mahdollisuudet ovat toista luokkaa, jos kone on uusi ja siinä on vaikkapa Coromant Capto -kiinnitys! K: Ovatko uutuuksien edut myös pk-yritysten ulottuvilla? V: Kyllä! Isoilla volyymeillä kannattaa aina harkita uusia vierintäjyrsinkonseptejamme, kuten CoroMill 176 ja 177. Niistä on hyötyä myös keskisuurilla volyymeillä, kun puhutaan vuositasolla noin 1 000 1 500 hammaspyörästä. Pienemmillä tuotantomäärillä parhaita ratkaisuja ovat uudet kiekkojyrsimemme, kuten CoroMill 172. Pk-yrityksille voi olla hyötyä myös uusista InvoMilling- ja up gear -menetelmistämme. K: Mihin InvoMilling- ja up gear -menetelmät on tarkoitettu? V: InvoMilling on ihanteellinen ratkaisu vaihtelevaan hammaspyörien koneistukseen, kun tehdään esimerkiksi lyhyitä sarjoja tai prototyyppejä. Se on tarkoitettu myös sellaisiin yhä yleisempiin tilanteisiin, että yrityksellä ei ole erikoiskonetta hammaspyörien jyrsintään. InvoMilling yhdistää ura- ja sorvausjyrsintää siten että evolventtihammastuksia ja ura-akseleita voidaan koneistaa yhdellä asetuksella riippumatta moduulista tai hammastuksen vinousasteesta. Lisäksi meillä on suora- ja vinohampaisille pyörille uusi moniakselinen menetelmä, jossa hammasmuodot tehdään työkalun muodon sijaan työstöradan liikkeillä. UP-Gear-teknologia parantaa kartiohammaspyörien koneistuksen tuottavuutta ja joustavuutta. Menetelmäpaketti on tarkoitettu moniakselisiin koneisiin, ja siihen kuuluu käyttäjäystävällinen ohjelmisto ja kyseiseen työhön valittu jyrsinsarja. K: Miten kääntöterät pärjäävät pikateräkselle tarkkuuden suhteen? V: Uudelleenhionnat huonontavat väistämättä HSS-vierintäjyrsimen tarkkuutta. Modernista kääntöteräjyrsimestä tulee tavallaan uusi aina kun kovametalliterät vaihdetaan laatu on alkuperäistä vastaava. Kun huomioon ottaa 50 90 prosenttia lyhemmän koneistusajan, tuotantokustannusten pitäisi jäädä huomattavasti edullisemmiksi. K: Voiko terien kestoikää pidentää pienemmillä lastuamisarvoilla? V: Lupaamme vähintään kaksin- tai kolminkertaisen kestoiän, mutta käytännössä puhutaan usein viisinkertaisista ajoista. Lastuamisnopeudessa voidaan mennä niinkin alas kuin 80 m/min. Jos halutaan maksimoida tuottavuus, nopeus voidaan nostaa 250 m/ min:iin ilman lastuamisöljyä. Kääntöteräinen CoroMill 176 -vierintäjyrsin on saatavissa integroidulla Coromant Capto -kiinnityksellä 4 5-akselisiin koneisiin. K: Minkälaisia hammastuksia uusilla menetelmillä voi valmistaa? V: Tällä hetkellä mahdollisia ovat moduulit M1.5:stä (InvoMilling) M50:een, mutta rajana on vain mielikuvitus. Täysprofiiliterät rajoittuvat toistaiseksi M10:een, mutta tähänkin voi tulla laajennuksia. Kehitys ei pysähdy tähän! metalworking world 25
tekniikka Teksti: turkka kulmala Kuva: borgs Haaste: Miten koneistaa tehokkaasti varsijyrsimellä vaativaan ilmailukomponenttiin 125 mm syvä tasku 15 mm:n kulmapyöristyksillä? Ratkaisu: Kokeile EHkääntöteräpäätä ja alikokoista raskasmetallista lieriövartta. Kompaktia monipuolisuutta Modulaaristen työkalujen perusidea on rajoittaa tietoisesti vaihtoehtoja, jotta työkaluista saadaan monikäyttöisempiä. Vakiokiinnityksellä saadaan rationaalinen ja joustava työkaluvalikoima tinkimättä työkalujen tukevuudesta (lue lisää: MWW 2/2010, s. 7). Sandvik Coromant Capto -kiinnitys ja vaihdettavat teräpäät (EH) ovat tavallaan modulaarisuuden kaksi kerrosta, jotka perustuvat samalle periaatteelle: esikuormitetulla kartio- ja laippaliitoksella saadaan erittäin hyvä jäykkyys ja lujuus. EH-järjestelmä sisältää täyskovametallisia ja vaihtoteräisiä jyrsimiä ja avartimia, joissa käytetään samoja varsia perinteisten täyskovametalli- ja kääntöterätyökalujen väliin jäävällä halkaisija-alueella 10 32 mm. Kompaktit EH-työkalut ovat omimmillaan kahdella hyvin erilaisella käyttöalueella: pitkää ulottuvuutta vaativissa töissä isoissa koneistuskeskuksissa 10 32 mm:n halkaisijoilla ja töissä, joissa tärkeintä on lyhyt mittapituus, esim. pienet ja keskisuuret koneistuskeskukset ja sorvauskeskusten pyörivät pitimet. Sorvauskeskuk- sissa tyypillisiä kiinnityksiä ovat Coromant Capto -koot C3 ja C5. Pienissä koneistuskeskuksissa on useimmiten BT30- tai HSK40/50-kiinnitys, ja työkaluilta vaaditaan ennen muuta tuottavuutta. Hyvä ulottuvuus tarkoittaa tällöin käytännössä hoikkaa mutta silti tukevaa työkalua. EH-järjestelmässä tämä saavutetaan käyttämällä alikokoista vartta, jolloin sen ympärille saadaan riittävästi tilaa syvien taskujen jyrsinnässä. Ilmailuteollisuudessa tarvittavien syvien taskujen jyrsintä on hyvä esimerkki työstä, jossa EH-teräpäillä ja kovametalli- tai raskasmetallivarsilla saadaan tarvittava ulottuvuus tinkimättä prosessivarmuudesta. Vaihtoehtoisesti voidaan tietenkin käyttää erikoistyökaluja, mutta niiden haittapuolina ovat lisäkustannukset ja pidempi toimitusaika. Tällaisen työkalun rikkoutuminen on lisäksi kallis vahinko. EH-järjestelmän pääominaisuuksia on myös kompaktius: koko työkalu karasta päähän asti käsittää ainoastaan 26 metalworking world
Lyhyt mittapituus on kriittinen vaatimus pienissä koneistuskeskuksissa, jotta pysytään kriittisen mittapituusrajan alla, mikä vaikuttaa merkittävästi tuottavuuteen. kaksi osaa, varren ja teräpään, joten erillistä pidintä ei tarvita. Tästä on hyötyä varsinkin minimaalista mittapituutta vaadittaessa, esimerkiksi sorvauskeskusten pyörivissä pitimissä, joissa työkalun pituus rajoittaa revolverin pyörähdyshalkaisijaa. Lyhyiden ja tukevien EH-työkalujen tuottavuusetu voi olla näissä sovelluksissa varsin tuntuva, sillä lastuamissyvyys voidaan kasvattaa jopa 10-kertaiseksi. Tiivistelmä Modulaarisuus tarjoaa monikäyttöisyyttä, varmuutta ja vakiointimahdollisuuksia. Vaihtoteräpäiset modulaariset työkalut antavat hyvän ulottuvuuden syvien taskujen jyrsintään ja toisaalta lyhyen mittapituuden ahtaisiin revolvereihin. Hyvä tukevuus on joka tapauksissa tuottavuuden tae. metalworking world 27
Teksti: johan rapp Kuvitus: khuan + Ktron Alussa oli Einstein Innovaatio. Tutkijoiden käyttöön on rakenteilla uusi fuusioreaktori ITER. Tavoite: 10-kertainen hyötysuhde. Odotukset ovat kovat, mutta niin ovat haasteetkin. Saint-Paul-lez-Duranceen, Marseillen koillispuolelle, nousee parhaillaan maailman suurin ydinfuusion tutkimukseen tarkoitettu reaktori nimeltä ITER, josta toivotaan ratkaisua tulevien sukupolvien energiaongelmiin. Fuusiotutkimuksen tarkoituksena on tuoda tähtienergia maan päälle, sanoo eurooppalaista fuusioenergiatutkimusta koordinoivan EFDA:n johtaja Francesco Romanelli. Nyky-ydinvoimaloissa käytettävä fissioprosessi perustuu atomien haljetessa vapautuvaan energiaan. Fuusioenergia puolestaan syntyy atomien yhdistyessä. Saatavuus olisi liki rajaton, koska raaka-aineet ovat yleisiä deuteriumia saa vedestä ja litiumia maaperästä. Ydinfuusio ei tuota kasvihuonekaasuja eikä radioaktiivista jätettä, ja sitä pidetään fissiota turvallisempana, koska ketjureaktion vaaraa ei ole. ITER pitää onnettomuusriskejä erittäin rajallisina ja paikallisina. Iso haaste on kuitenkin fuusioprosessin valtava energiantarve. Aine muuttuu äärimmäisen korkeissa lämpötiloissa plasmaksi. Eurooppalainen tutkimuslaitos JET onnistui vuonna 1991 ensimmäisenä tuottamaan merkittävän energiamäärän, 1,7 megawattia, hallitulla ydinfuusiolla. Myöhemmin saatiin vielä isompia tehoja, mutta toistaiseksi fuusio vie paljon enemmän energiaa kuin tuo. ITERin toivotaan olevan toista maata. Tavoitteena on jopa 150 miljoonan C :n lämpötila korkeassa paineessa, jolloin 50 megawatin syöttöteholla saataisiin 500 megawatin tuotanto. ITERin rakennustyöt alkoivat vuonna 2007. Sata puskutraktoria tasoitti yli vuoden ajan maata laitosrakennusten perustuksia varten. Futuristinen konttorirakennus vihittiin käyttöön aiemmin tänä vuonna. Työt jatkuvat edelleen vaihe vaiheelta. Ratkottavana on merkittäviä ongelmia, joista yksi on jäähdytys. Magneettikenttä pitää reaktorin plasmaytimen paikallaan ison munkkirinkilän muodossa. Järjestely tunnetaan nimellä tokamak. Sen alla on ruostumattomasta teräksestä ja volframista valmistettu ns. diverttori, joka joutuu kosketuksiin erittäin kuumien poistokaasujen kanssa. Se ei ole ongelma vain minuutteja kerrallaan käyvässä tutkimusreaktorissa, mutta kylläkin gigawattiluokan laitoksessa, joka käy jatkuvasti. Toinen tuntematon tekijä on tokamakin sisukseen ja muihin plasman kanssa tekemisiin joutuviin osiin käytettävä materiaali. Fuusio tuottaa korkeaenergisiä neutroneja, joiden pommituksessa kiinteät materiaalit haurastuvat. On löydettävä materiaali, joka kestää tällaisessa ympäristössä. Muitakin avoimia kysymyksiä on runsaasti. Jotkut pitävätkin 28 metalworking world
ITER TOKAMAK ITERin rahoittajia ja rakentajia ovat Euroopan unioni, Intia, Japani, Kiina, Venäjä, Etelä-Korea ja Yhdysvallat. ITERin tokamakreaktorin lämpötila nousee 150 miljoonaan asteeseen 10 kertaa auringon ydintä kuumemmaksi. ITER tokamak painaa 23 000 tonnia kolme kertaa Eiffel-tornin paino. ITERin magneettikenttien ylläpitämiseksi tarvitaan noin 80 000 kilometriä niobi-tinasta valmistettavia suprajohdelankoja. Rakennus ylettyy 60 metrin korkeuteen ja 13 metriä maan alle.
Helium Deuterium Per Forssell business segment manager, energy, Sandvik Coromant Neutroni Innovaatio on vastaus Tritium fuusioenergiaa saavuttamattomana unelmana. Haasteita riittää, mutta potentiaalinen hyöty on niin suuri, ettei asiaa voi jättää tutkimatta, sanoo ITERin viestintäjohtaja Michel Claessens. Ponnistelemme ankarasti kritiikin kumoamiseksi. Ensimmäiset plasmatestit on tarkoitus tehdä 2020. Seitsemän vuotta myöhemmin ITERin tavoitteena on 10-kertainen hyötysuhde. Kaupallisen DEMO-reaktorin prototyypin on määrä valmistua 2030-luvulla. Sillä voitaisiin ensi kertaa toimittaa verkkoon fuusiosähköä. EFDA toivoo fuusiosta kaupallista energianlähdettä vuoteen 2050 mennessä. Tuolloin tulee kuluneeksi lähes 150 vuotta siitä, kun Albert Einstein hahmotteli tähdissä syntyvää energiaa kuuluisalla yhtälöllään E = mc², jonka mukaan hyvin pienikin massa (m) voi tuottaa erittäin suuren määrän energiaa (E). Ydinfuusion salaisuuksia on avattu siitä pitäen. Fuusioreaktorin toimintaa voi havainnollistaa ajattelemalla aurinkoa. Aurinkoenergia syntyy, kun vetyatomien ytimet yhtyvät heliumatomeiksi. Auringon ytimessä fuusioituu joka sekunti 620 miljoonaa tonnia vetyä. Deuteriumin ja tritiumin fuusioreaktiossa syntyy helium-4-atomi sekä vapautuu neutroni ja 17,59 MeV energiaa. Sandvik Coromantin vahva T & K -panostus tuo uusia ratkaisuja energiayhtiöille. Kysyimme energiasegmentin tarjonnasta vastaavalta Per Forssellilta alan nykyisistä ja tulevista tarpeista. K: ITERin rakentaminen vaatii paljon materiaaleilta ja teknologialta. Mikä on Sandvik Coromantin rooli? Tarjoamme energiateollisuudelle edistyneintä koneistustekniikkaa. Autamme ratkaisuillamme ja sovelluksillamme ITERin laitetoimittajia. K: Mikä on tärkeintä yhteistyössäsi energia-alan asiakkaiden kanssa? Olemme alalla merkittävä toimija ja toimitamme ratkaisuja hiili-, kaasu-, vesi-, tuuli- ja ydinvoimaloiden osien koneistukseen. Tarpeet vaihtelevat voimalatyypin mukaan. Kun järjestelmät ovat monimutkaisia ja seisokit kalliita, myös komponenteille asetetaan erityisiä vaatimuksia. Meillä on vastaukset niihin. K: Mikä on näkemyksesi energiantuotannon tulevaisuudesta? Ilmastonmuutos on kriittinen tekijä. ITERin kaltaisten uusien ratkaisujen käyttöönotto vie aikaa. Olemme riippuvaisia kivihiilestä vielä ainakin seuraavat 20 vuotta. Hiilen ympäristöhaittojen vuoksi päähuomio on päästöjen vähentämisessä ja voimaloiden hyötysuhteen parantamisessa. Se vaatii uusia turbiinimateriaaleja, jotka kestävät korkeampia paineita ja lämpötiloja. Ne taas vaativat entistä kehittyneempää koneistusteknologiaa. T & K:n avulla pystymme vastaamaan monenlaisiin tarpeisiin. 30 metalworking world