Förbättrad materialåtervinning och materialutnyttjande med vattenskärning
Vid bearbetning av dyra material är det viktigt att minimera avfallet. I detta exemplet visar vi hur man kan producera Inconel-cylindrar och spara material i bearbetningsprocessen. Genom att använda vattenskärningstekniken för att skära ut hål istället för att borra dem, kan restmaterialet sparas, formas och återanvändas. Detta ger inte bara bättre ekonomi, utan även nya produktmöjligheter.
Resultat värt investeringen
Det här fallet handlar om att skära hål med en diameter på upp till 127 mm (3 tum) i 152,4 mm (5 tum) breda Inconel-cylindrar. Toleranskraven är höga och fram till nyligen har bearbetningen skett genom borrning. Eftersom hålets omkrets är mer än 50 % av materialets diameter innebär borrning att en stor del (36 %) av materialet blir spill.
De smala snitten (1–1,5 mm) och den fina snittbredden vid vattenskärning ger flera möjligheter till återvinning. I stället för att bara borra ett hål skär vattenskärningstekniken ut tre separata delar ur ursprungsmaterialet, ungefär som att stapla en rysk matrjosjkadocka. Resultatet är restmaterial som kan återvinnas i stället för att gå till spillo.
Det är en precisionsprocess med stor potential för materialbesparingar. Huruvida man lyckas beror på skärparametrarna å ena sidan och maskinens prestanda och toleranser å andra sidan. Det gäller att erhålla ett resultat som ligger inom toleranskraven, som kan bibehållas över tid.
Kundanpassad standardmodell
Lösningen bygger på en H-modell från Water Jet Sweden med en bordsyta på 2 x 1 m (6,6 x 3,3 ft). Det är en standardmaskinmodell, men den erbjuder en komplett arbetsstation för alla typer av vattenskärning med snäva toleranser i 2D.
Arbetsstyckena på 152 x 203 mm (5 x 8 tum) kräver ingen stor arbetsyta. Trots de höga toleranskraven är denna standardmaskinstorlek därför mer än tillräcklig. Den är anpassad till just den här bearbetningsprocessen för enkel och praktisk materialhantering. Att använda en standardmodell innebär också att lösningen är både kostnadseffektiv och beprövad, vilket säkerställer prestanda över tid. H-modellen levereras med extra högt skärtryck som tillval. En KMT Pro 3 60 HP ger 6 200 bar vattentryck, vilket ger snabbare bearbetning och rakare skärytor, även i tjockare material.
H-modellen är en verklig, högpresterande CNC-maskin. Den levereras med FANUC OiF CNC-styrenheter och en Fanuc 8,5-tums pekskärm med en lättanvänd layout, särskilt utformad för vattenskärning.
Anpassad vattentank och fixturer
För att kunna skära de tjocka cylindrarna med upp till 6 200 bar har denna lösning med H-modellen kompletterats med en specialanpassad vattentank, utformad för en effektiv och smidig produktionsprocess. Lösningen omfattar även extra stänkskydd på sidorna och ett speciellt munstycksskydd som sprider vattnet horisontellt. Vid genomstickning i tjockare material är detta viktigt för arbetsmiljön, eftersom vattenstänk ofta studsar tillbaka. För att säkerställa både hög precision och repeterbarhet är tanken utrustad med ett integrerat fixtursystem som består av tre delar: en fixturbänk, en palettfixtur och materialhållare.
Fixturbänken är ansluten till tanken med speciella fötter för bättre stöd samt maximal stabilitet och repeterbarhet.
Palettfixturen är utformad för att enkelt kunna flyttas in i och ut ur tanken. Speciella koniska styrningar riktar automatiskt in den mot startpositionen på fixturbänken.
Materialhållarna är utformade för att hantera olika detaljdiametrar och tåla tuffa tillverkningsmiljöer. Enkel lastning och lossning ger ett effektivt arbetsflöde och en effektiv tillverkningsprocess.
För att tåla kontinuerligt slitage av både vatten och sand tillverkas den skräddarsydda tank- och fixturlösningen helt i rostfritt stål.
Mervärde som standard
”Tack vare den specialanpassade tanken och den speciella fixturlösningen är vår H-modell nu en förbättrad arbetsstation som utför en mycket specifik produktionsprocess med hög precision”, säger Tony Rydh, CTO och grundare av Water Jet Sweden. Rydh förklarar vidare att ”både tanken och fixtursystemet är utformade för enkel hantering och smidig lastning och lossning med en specialanpassad gaffeltruck. Den robusta konstruktionen ger en hållbarhet som klarar många års skärning i tuffa tillverkningsmiljöer. Slutligen ger den bättre ekonomi och nya möjligheter i många år framöver. Det enklaste sättet att spara material är att sluta slösa med det!”, avslutar Rydh.
