Annons

Sandvik Coromant.

Feb 21, 2021

Så sänker du kostnaden per detalj


En annorlunda strategi för bästa möjliga lönsamhet - Sandvik Coromants produktchef tipsar.

För att hantera oroliga marknader bör du som tillverkare fundera på hela stålsvarvningsprocessen. Här går Rolf Olofsson, produktchef vid Sandvik Coromant, igenom hur en annorlunda strategi vid svarvning av stål bidrar till att optimera kostnaden per del och den totala lönsamheten.

Tillverkningsekonomin bestämmer ett företags lönsamhet. När det gäller skärande bearbetning, bör produktionsekonomin inriktas på att göra bearbetningsprocesserna och deras omgivningar säkra och förutsägbara. Det bör finnas två ständiga mål: för det första, att hålla igång högsta möjliga produktion; för det andra, lägsta möjliga produktionskostnad. De här målen innebär utmaningar vid stålsvarvning, där man kan ställas inför flaskhalsar, produktionsnedgångar eller minskningar i antalet komponenter som tillverkas per körning. Fler tips för utmaningar vid stålsvarvning

Kostnaden per detalj

Tillverkare är extra medvetna om kostnaden per detalj när de hanterar sina stålsvarvningsoperationer. Den grundläggande principen kostnad per detalj beräknas som de totala fasta kostnaderna plus de totala rörliga kostnaderna delat med antalet producerade detaljer. Parametrarna för stålsvarvning beror också i hög grad på marknadsefterfrågan, där man får tänka sig att antingen sänka produktionskostnaderna eller öka produktiviteten. 

Företag som tillverkar komponenter till fordonsindustrin, till exempel, kan ställas inför scenarion med antingen hög eller låg efterfrågan framöver. Låg efterfrågan kräver verktyg som kan producera fler komponenter per skäregg, samtidigt som de ger processäkerhet med färre kasserade komponenter. Hög efterfrågan kräver verktygslösningar som gör det möjligt att öka spånavverkningshastigheten, förkorta cykeltiderna och öka maskinutnyttjandet med minimala produktionsavbrott. 

Vilket scenario tillverkarna än kan komma att ställas inför, behöver de sträva mot att maximera sin produktivitet vid bearbetningen. Något som kan sänka komponentkostnaderna med 15 %. För att kunna uppnå detta och samtidigt maximera bearbetningssäkerheten, kan man dock behöva en annorlunda strategi när det gäller verktygsuppsättning.

Mindre tid utan bearbetning

Sandvik Coromant beräknar att verktygskostnaden står för 3 till 5 % av den totala tillverkningskostnaden. När man tänker köpa ett verktyg som slits ner över tid, som ett hårdmetallskär för stålsvarvning, är det naturligt att man bara tänker på den initiala kostnaden för enheten. Sandvik Coromant rekommenderar att man istället gör en ny bedömning av hur verktygskostnaden ingår i den totala produktionskostnaden, där det ingår fasta kostnader som maskinavskrivningar.

Tittar vi närmare på en typisk arbetsdag, säg under två skift på sammanlagt 14,4 timmar, ägnas 60 % av tiden åt produktion, eller bearbetning, medan 40 % av tiden ägnas åt annat, alltså icke-bearbetning. Målet är såklart att minska tiden utan någon bearbetning och maximera bearbetningstiden. Bästa sättet att uppnå detta är att hålla produktionstiden nedkortad, men öka utnyttjandet av maskinen. En ökning av maskinutnyttjandet med 20 % kan öka bruttomarginalen med 10 %. Boka ett möte med en av Sandvik Coromants experter

Längre verktygslivslängd

I alla avseenden är den optimala förslitningstypen på ett skär kontrollerad fasförslitning eftersom det ger skäreggen en förutsägbar livslängd. Den perfekta sorten är den som begränsar uppkomsten av oönskade förslitningar och till och med förhindrar dem helt vid vissa operationer. 

För att kunna maximera antalet tillverkade komponenter är det nödvändigt att välja rätt hårdmetallskär – vilket också är anledningen till att Sandvik Coromant lanserar nya hårdmetallsorter för ISO P-svarvning i sitt sortiment, med beteckningen GC4415 och GC4425, vilket hänvisar till P15 respektive P25. GC4425 har förbättrad slitstyrka, varmhållfasthet och seghet. Sorten GC4415 är konstruerad för att komplettera GC4425 när ännu bättre prestanda och varmhållfasthet krävs. 

Båda sorterna är perfekta till låglegerat och olegerat stål. De klarar att bearbeta ett stort antal arbetsstycken inom en omriggning för mass- och batchproduktion och bidrar dessutom till utökad verktygslivslängd genom att eliminera plötsliga skärbrott och minska mängden ombearbetningar och kassationer. Sorterna innehåller båda den andra generationens Inveio®-teknik, med enhetlig kristallorientering i beläggningsskiktet med aluminiumoxid. Vad som gör Inveio unikt syns när man tittar på materialet i mikroskop: materialets yta utmärks av en enhetlig kristallorientering. Alla kristaller i aluminiumoxidbeläggningen ligger riktade åt samma håll, vilket skapar en slitstark barriär mot skärzonen. 

Inveio-beläggning ger skäret hög slitstyrka och ökad livslängd. Verktyg som håller längre bidrar såklart till att sänka kostnaden per detalj. Dessutom behöver teknikerna, vid sidan av andra urvalsparametrar, överväga hur skärets geometri påverkar spånkontroll och bearbetningsprestanda.

Bättre geometri i skäret

Med geometrin avses utförandet av själva skäret, utformat beroende på typen av bearbetning: finbearbetning, medelfin bearbetning och grovbearbetning. Var och en av dem har sina egna konsekvenser när det gäller skärhastighet – sitt eget arbetsområde, som bygger på godtagbar spånbrytning i förhållande till matningshastigheten och skärdjupet.  

En holistisk strategi

Optimerad stålsvarvning handlar om mer än sorter och geometrier. I stället bör en tillverkare tänka på verktygsuppsättningen som helhet. Allt från skärsort till klamputformning och verktygshållare kan öka produktiviteten, minska kostnaderna och ge en högre grad av bearbetningssäkerhet. 

Denna holistiska och annorlunda inställning testades av en kund inom den allmänna verkstadsindustrin, som använde Sandvik Coromants hårdmetallskär GC4425 för att tillverka en lastbilsaxel. GC4425 har utformats för att ge bättre slitstyrka, varmhållfasthet och seghet. Dessutom kan det köras med högre skärdata. Skäret användes på ett värmebehandlat (PHT) 4140-stål, ett krom-molybden-legerat stål med en hårdhet på 40 HRc (Rockwell C-hårdhet). 

Arbetsstycket i 4140 PHT genomgick utvändig grovbearbetning i flera riktningar. Vid testet jämfördes prestandan hos GC4425 med en konkurrents ISO-skär till samma process. Den avgörande faktorn var att man kunde öka skärhastigheten (vc) och mångfaldiga matningshastigheten (fn) – vc=183 m/min (600 fot/min) och fn=0,33 mm/varv (0,013 tum/varv) med konkurrentens skär, kontra 244 m/min (800 fot/min) vc och 0,51 mm/varv (0,02 tum/varv) fn med GC4425. 

Sandvik Coromants skär möjliggjorde en ökning av produktiviteten med 100 % samtidigt som cykeltiden minskades med 50 %. Totalt uppnådde kunden en kostnadsminskning med 30 %. 

Genom att tänka på verktygsuppsättningen som helhet kan tillverkare uppnå en mer lönsam produktion och en lägre kostnad per detalj. Detta holistiska förhållningssätt till skärsorter, geometri och övergripande tillverkningsekonomi kommer att vara avgörande för att behålla konkurrenskraften under den fortsatta inverkan av covid-19.

Boka ett möte med en av Sandvik Coromants experter

Fler tips för utmaningar vid stålsvarvning

 



cnc



Loading...

MEST LÄSTA

SENASTE NYTT