Ny mikroskärteknik installerad

Nanoker från Spanien specialiserar sig på teknisk keramik och avancerade nanokompositer för olika extrema applikationer. Den här gången går de längre än någonsin genom att använda mikrovattenstråleteknik. Efter att ha vunnit en upphandling från CERN undersökte de marknaden efter ett lämpligt maskinsystem. Efter en noggrann utvärdering bestämde de sig för en NCM 10 Micro Machine från Water Jet Sweden. Den första utmaningen var att vinna upphandlingen, den andra att hitta och välja rätt maskinsystem och nu, den tredje, att implementera den nya tekniken i sin egen produktionsprocess.

Läs fler artiklar

Förberedandet av laget

Mycket långt innan maskinens leverans genomfördes CAD/CAM- och maskinträning för att förbereda Nanoker-teamet inför deras nya arbetsstation och teknik. Allt Water Jet Sweden:s kundutbildning följer samma grundläggande program, men varje session anpassas till kunders specifika applikationer och deltagarnas tidigare erfarenheter.

– Operatörerna av denna maskin hade god allmän kunskap och tidigare erfarenhet av CAD/CAM- och CNC-maskiner, vilket var en stor fördel, berättar Christian Persson, systemingenjör på Water Jet Sweden. Det gjorde att vi även kunde gå in på mer detaljerade frågor om deras specifika uppgifter.

Programvaruträningen kunde genomföras online, men maskinträningen genomfördes på Water Jet Sweden HQ i Ronneby, Sverige, som en del av fabriksacceptansprovet. Förutom grundläggande maskinstyrkedomäner omfattade träningen arbetsflödesrutiner för hur man justerar inställningar innan man skär nya delar eller när materialegenskaperna eller tjockleken ändras. För varje ny uppsättning delar måste maskinen finjusteras för att ge vinkelräta skärningar med toleranser på +/- 0,02 mm.

Initial maskinutbildning i produktionshall 2 på Water Jet Sweden HQ i Ronneby, Sverige

Att ställa upp arbetsstationen

Under utbildningen i Sverige genomfördes arbetet medan fabriken i Spanien förberedde området för den nya arbetsstationen. Den skulle placeras intill resten av CERN:s produktionslinje, men i ett separat rum för att kunna undvika saker som buller, fukt och slipande damm. Anslutningar för vatten, el, luft samt en särskild plats för maskinen var alla klara när maskinen anlände.

– Vi lastade ned maskinen med en gaffeltruck, men eftersom takhöjden var lägre där arbetsstationen skulle placeras, var vi tvungna att montera den på plats med skridskor, berättar David Olsson, tekniker på Water Jet Sweden.

Att mäta maskinernas vinkelräthet efter installation är standardpraxis på Water Jet Sweden. Men för NCM 10 Micro maskinen utförs även lasermätning och kontroll av bollar med bollen efter installationen, till skillnad från traditionella vattenstrålemaskiner. Andra maskmodellerna mätas bara med laser och kontrolleras med bollar med bollen i fabriken innan leverans.

Arbetsstationens utformning planerades noggrant tidigt i projektet så att den skulle vara kompakt och ändå lätt att underhålla och använda. Högtryckspumpen är placerad i säkerhetszonen, eftersom den startas upp i början av varje skift och sedan styrs från operatörspanelen.

Tipsbehållaren för slipavfall placeras också i säkerhetszonen. När den blir full kan den lätt tas bort med en palljacka, dras ut genom säkerhetsdörren och töms med en gaffeltruck utanför anläggningen. Men slipbehållaren placerades utanför säkerhetszonen för att kunna fylla på slipmedel medan maskinen var igång.

Högt tryckpump och tippbehållare inom säkerhetszonen
En handhållen mikroskop användes för att kontrollera formen och ythårdheten i förväg.

Att komma igång

Utbildningen avslutas alltid på kundens anläggning i deras egen miljö, vilket säkerställer att kunden kan börja arbeta med den typ av produktion som maskinen köptes för, som en del av det slutliga testnings- och maskinacceptationsförfarandet.

– Efter installationen fick vi också kompletterande utbildning för operatörer för att repetera hantering, underhåll och säkerhet kring arbetsstationen, berättar David Olsson. Det är bra att repetera detta efter att arbetsstationen har installerats i den miljö där den ska användas.

Eftersom vattenstrålsågning handlar om att styra över naturliga krafter är det en fördel att ha god kunskap om den specifika maskinen och materialen för att få den perfekta kompensationen och skärhastigheten vid bearbetning med fina toleranser. En elektronisk mikroskop med en handhållen enhet användes för att upprepa kontroll av toleransen och ytkvaliteten.

– Jag stannade tills kunden hade tillverkat en serie godkända delar, berättar David Olsson. Efter avresan har jag inte hört något från vårt kundsupportteam, vilket är positivt. När jag lämnade stod de för all finjustering själva, och jag tror att de är väl förberedda att driva sin produktion för CERN enligt förväntan.

Herr Sergio Rivera, Produkts- och affärsutvecklingschef på Nanoker Research S.L. sammanfattar projektet.

– Mikrovattenstrålmaskinen möjliggör Nanoker-tekniken, vilket innebär en mycket noggrann teknik för att skära genom mycket hårda material i “nära” 2D-geometri. Förutom den affärsmässiga aspekten inom Big Science-industrin kommer tekniken att öppna upp nya möjligheter för företaget att tillverka delar enligt kundspecifikationer med en annan bearbetningsstrategi. Denna teknik gör det möjligt för Nanoker att nå ut på andra marknader, såsom den industriella marknaden. Tillverkningen av delar i “nära” 2D-geometri i hård keramik var tidigare begränsad till elektriskt ledande material med hjälp av wire-EDM, och nu, tack vare mikrovattenstrålen, kan Nanoker maskinera både elektriskt och icke-elektriskt ledande material, avslutar Sergio.

Herr Sergio Rivera, produkt- och affärsutvecklingschef på Nanoker Research S.L
Uppstartat och tillverkar högteknologiska keramikdelar för CERN:s acceleratorer

Kontakt