Alumiinin käyttö autoteollisuudessa kasvaa vauhdilla. Vielä jokin aika sitten alumiinikomponentit olivat harvinaisia – nykyään ne voivat muodostaa jopa 30 % ajoneuvon painosta. Moottorilohkoista ja vaihdelaatikoista öljypohjiin ja akkutelineisiin monet näistä osista vaativat tarkoin määritellyn pinnankarheuden ja ristihierron, jotta tiivisteet ja massat tarttuvat kunnolla. Näennäisen pienet erot pinnan topografiassa – niin sanottu kehystetty karheus – voivat vaikuttaa tiivisteen tarttuvuuteen, heikentää tiivistyksen laatua ja lopulta koko osan toimivuutta.
Alumiinipintojen tiukat karheusvaatimukset edellyttävät tarkkaa mittausta, huolellista koneistusstrategiaa ja tehtävään optimoituja työkaluja. Oikea yhdistelmä näitä tekijöitä parantaa konepajan tuottavuutta ja varmistaa luotettavat, tiivistekelpoiset komponentit.
Alla kuusi keskeistä askelta, joilla saavutetaan tiivistepinnalle sopiva viimeistely alumiinissa.
1. Mittaa karheus oikein
Useimmilla valmistajilla on mittalaitteet, joilla saadaan tarkat Ra- (keskimääräinen karheus) ja Rz- (keskimääräinen karheuden syvyys) arvot – käytä niitä. Kokeneinkaan koneistaja ei voi luottaa pelkkään silmään tai sormituntumaan. Koko koneistusprosessin ajan pinnan karheus kannattaa tarkistaa mittalaitteilla, jotta komponentin pitkäaikainen luotettavuus säilyy.
2. Ohjelmoi työstörata ehkäisemään suttaantumista
Kun indeksoitava jyrsin aloittaa leikkauksen, se voi synnyttää epätasaisen ”suttaantuman”, ellei ohjelmointia ole tehty huolellisesti. Sama riski on työkalun poistuessa materiaalista. Nämä epätasaisuudet voivat heikentää pinnan profiilia ja luoda kohtia, joihin öljy tai neste kerääntyy. Pieni viiste tai kallistus työstöradassa tai leikkauksen aloittaminen terän takasivulta auttaa estämään ongelmat. Työkalutoimittajan kanssa kannattaa varmistaa oikeat ohjelmointitekniikat kullekin osalle.
3. Hyödynnä luovasti jäähdytysaineita
Autoteollisuudessa, erityisesti sähköautojen osissa, kuivakoneistus on yleistynyt, sillä pienikin jäähdytysnestejäämä voi aiheuttaa ongelmia esimerkiksi akkutelineissä. Työstöalueen hallittu jäähdytys tuottaa tarkemman pinnankarheusprofiilin, hallitsee lastuja ja vähentää jäystettä. Perinteisen jäähdytysnesteen sijaan kannattaa käyttää vähävoitelua (MQL) tai paineilmaa, jotta pinta pysyy käsiteltävässä lämpötilassa.
4. Valitse erikoistyökalu
Työkalun valintaan vaikuttavat tuotantoerän koko ja aikataulupaineet. Pieniin sarjoihin tai prototyyppeihin riittää vakio-PDC-jyrsin (polycrystalline diamond) suoralla olkapäällä. Suursarjoissa kannattaa käyttää optimoitua pyörivää broach-työkalua, joka tuottaa naarmupinnan nopeammin.
Moni koneistaja suosii vaistonvaraisesti pientä jyrsintä, mutta suurempi työkalu voi tuottaa tasaisemman pinnan ja vähentää virheitä, vaikka sykli hieman pitenee.
5. Käytä sekainserssiratkaisua
Kun jokainen jyrsimen tasku hyödynnetään, pinnanmuodostus tehostuu. Esimerkiksi yhdeksän kymmenestä insertistä voi olla yleiskäyttöisiä PCD-teräpalasia, ja yksi erikoismuotoiltu karhennusinserti viimeistelee pinnan. Toinen vaihtoehto on sijoittaa puhdistusinserti (wiper) 10–20 µm eroon karhennusinsertistä – näin pinnasta saadaan kiiltävä ilman lisäajoja.
Huomioi kuitenkin, että piidioksidirikas alumiini ja lisäaineet kuluttavat työkaluja nopeasti, joten inserttien valinta on tärkeää.
6. Tee yhteistyötä osaavan työkalutoimittajan kanssa
Olipa kyse rouhinnasta tai viimeistelystä, asiantunteva työkalukumppani auttaa valitsemaan oikeat työkalupäät, inserttilaadut, pinnoitteet, geometria- ja työstöratkaisut. Nämä neuvot voivat säästää aikaa ja kustannuksia tuotannossa ja varmistaa, että pinnankarheus täyttää tiivistepinnan tarkat vaatimukset.
Kuvat: Sandvik Coromant
Käännös: Toimitus
Lähde ja alkuperäinen teksti: Cutting Tool Engineering
