使用欧瑞康鲍尔泽涂料解决方案,客户能够提高他们的生产力,从而提高总产量和降低制造成本。

T机械加工行业对提高生产率和降低成本的需求继续推动着创新、最先进的工具和切削材料以及生产技术的变化。此外,定制刀具涂层在提高切削速度、提高生产率和降低苛刻的齿轮切削过程成本方面发挥着特殊的关键作用。欧瑞康鲍尔泽的高端涂层Balinit Altensa在客户测试中证明了其卓越的性能。

制造耐用、低噪音和高效率的齿轮,如用于传动应用,与巨大的质量要求和相应的高生产努力相关联。因此,工业竞争既要求尽可能缩短生产时间,又要求降低生产成本。

来自欧瑞康鲍尔泽的Balinit Altensa涂层解决方案在各种高端传动应用中留下了深刻的印象。(礼貌:Oerlikon鲍尔泽)

制造成本是一个主要问题

齿轮在一个系统中传递运动、力和动力。因此,即使在最高的应力水平下,它们也必须发挥作用,而切割这些高精度几何形状要求机器、工具和涂层的最大性能。该行业专注于以最低的加工时间提供最佳的质量,以提供持久的产品,低噪音排放和高齿轮效率。关键在于齿轮的制造过程,包括切削工具、涂层和生产过程本身的生产率。

在机械加工和切割行业中,生产成本是一个主要问题。更仔细地观察影响因素,就会发现这一过程中存在的节省潜力:

平均而言,工具本身只占总制造成本的8%。

根据切割工艺的不同,冷却成本高达12%。干加工操作在许多齿轮切削应用中使用,但这并不适用于所有的齿轮。

使用涂层工具可以降低安装成本(24%),延长使用寿命,同时保持相同的运行可靠性水平。

总成本中至少有26%被分配到其他限制性因素。

这使得实际的削减成本在30%左右——这是迄今为止最大的单一因素。降低这些成本最简单的方法是提高切割速度:例如,将切割速度从vc=180m/min提高到vc=350m/min,可以降低25%的生产成本。(图1)

图1:齿轮切割生产成本的分配-最大的杠杆是切割速度。

使用寿命更长,效率更高

现代的耐磨涂层增加了工具的使用寿命,从而也最终降低了安装成本。然而,它们的优势首先体现在切削应用中,在这些应用中,它们能够显著提高切削速度。

一个基于Balinit Altensa涂层测试的示例计算表明:如果齿轮切削速度可以从200米/分钟提高到300米/分钟,加工时间(主要和次要时间)从每齿轮0.56分钟降低到0.42分钟。这将减少加工成本约25%,以机器小时率为基础。如果考虑生产一个齿轮的总成本,这意味着成本节约约10%。因此,投资于新的基材材料或涂料是值得的。

与Balinit Altensa确认生产率提高

在一家知名汽车制造商Oerlikon Balzers客户的前提下进行的测试使用了Balinit Altensa的90mm高速钢滚刀。与Oerlikon Balzers的Balinit Alcrona Pro涂层相比,由于采用了创新的齿轮切削涂层,切削速度从vc=200到260m/min毫无困难地提高了30%(图2)。此外,刀具寿命也延长了20%。第二组测试表明,即使切削速度为300m/min(增加了50%),刀具寿命仍比原始值长。

图2

Balinit Altensa对硬质合金滚刀也有很好的效果。在vc=480m/min的高速切削条件下,刀具寿命延长30%以上。

硬质合金棒刀片用于生产锥齿轮。在一家汽车供应商的测试表明,在vc=148m/min的中等切削速度下,使用Balinit Altensa可以提高70%的刀具寿命。与此同时,零部件产量从1200个增加到2000多个。在首次测试成功后,客户同意将切割速度提高35%以上。即便如此,工具寿命还是提高了30%。(图3)

图3

除了滚刀和棒刀片,还进行了铣刀和电动削皮工具的测试。Balinit Altensa在这里也取得了显著的成果。直径为130的高速钢插齿刀具在湿作业中进行了测试,结果是工具寿命增加了140%。(图4)

图4

提高电导率和热硬度

Balinit Altensa是欧瑞康Balzers成功的alcrn家族的涂层,在耐磨性、热冲击稳定性和热硬度方面首屈一指。本质上,Balinit Altensa降低了热导,提高了涂层的热硬度超过20%。这就产生了更大的钻口耐磨性,特别是在高温下,会降低工具的使用寿命。

此外,耐磨性和抗氧化性优化了约35%。这减少了在中等和高切削速度下的侧刃磨损,延长了刀具的使用寿命,即使是干加工。最重要的是,在地层开发方面的大量改进可以显著提高生产率,延长刀具寿命,在所有基材(PM-HSS、MC90、硬质合金)的最高切削速度下显著提高性能,以及更高的切削速度和进刀量。

Balinit Altensa:提高性能,降低成本

使用欧瑞康鲍尔泽涂料解决方案,客户能够提高他们的生产力,从而提高总产量和降低制造成本。Balinit Altensa,创新的欧瑞康鲍尔泽齿轮切削涂层,导致前所未有的工具使用寿命和更可靠的过程,在更高的切削速度。这不仅节省了资金,而且还为日益苛刻的齿轮切割过程设置了性能水平。

关于奥利康鲍尔泽

欧瑞康鲍尔泽是全球领先的表面技术供应商之一,该技术可显著提高金属和塑料加工行业的精密部件以及工具的性能和耐久性。极薄且极硬的涂层,以Balinit和Baliq品牌销售,可以减少摩擦和磨损。Balitherm品牌开辟了广泛的热处理服务,而Baltone包含了各种优雅颜色的涂料,非常适合装饰应用。Balimed薄膜涂层——具有耐磨、生物相容性、抗菌和化学惰性特性——已经被特别开发用于医疗应用。在Balifor技术品牌下,该公司引进了为汽车市场提供定制解决方案的技术,而ePD则是将塑料部件镀上金属,并赋予镀铬外观。

在全球范围内,在欧瑞康鲍尔泽的工厂及其客户中,有1100多套涂料系统正在运行。巴尔泽系统的设备工程和装配在列支敦士登、兰根塔尔(瑞士)和伯格施格拉德巴赫(德国)进行。欧瑞康鲍尔泽在欧洲、美洲和亚洲的35个国家拥有100多个涂料中心,网络不断发展壮大。Oerlikon Balzers与Oerlikon Metco和Oerlikon AM一起,是总部位于瑞士的Oerlikon集团表面解决方案部门的一部分。

关于奥利康

欧瑞康致力于材料、设备和表面的设计,并提供专业服务,使客户能够拥有高性能的产品和延长使用寿命的系统。凭借其关键的技术能力和雄厚的财务基础,集团通过执行三个战略驱动来维持中期增长:面向有吸引力的增长市场,确保结构性增长,通过有针对性的并购进行扩张。欧瑞康是全球领先的技术和工程集团,业务分为表面解决方案和人造纤维两个领域,在全球37个国家的175个办事处拥有超过10,500名员工。2018年,欧瑞康销售额达26亿瑞士法郎,研发投入约1.2亿瑞士法郎。

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奥斯尼·法布里西奥(Osny fabicio)是Oerlikon Balzers美国公司美洲切割工具部门的负责人。他拥有巴西索罗卡巴大学(University of Sorocaba)的学士学位和工商管理硕士学位,巴西坎皮纳斯大学(University of Campinas UNICAMP)机械工程硕士学位,以及圣保罗大学(University of Sao Paulo USP)冶金硕士学位。自1982年以来,他一直在跨国金属加工公司从事机床制造和工具制造工作。自1995年以来,他一直与所有主要的全球工具制造商保持密切联系,担任Indexable和Solid工具的全球产品经理,并担任销售和市场营销的全球总监。他在新产品开发和高级模具培训项目上建立了坚实的全球声誉。他发表并发表了许多技术论文。可以通过osny.fabricio@oerlikon.com联系法布里西奥。