Perché il più grande fornitore di ricambi auto al mondo ha scelto di estrudere Hone

Bruno

 

La produzione di ricambi auto di precisione su piccola scala offre le sue sfide, ma la produzione di milioni di pezzi all’anno richiede il meglio in termini di velocità e prestazioni. Quindi quando Delphi-TVS, una joint venture di Delphi (Troy, MI, USA), il più grande fornitore mondiale di ricambi auto e TV Sundaram Iyengar & Sons (Kancheepuram, India), il più grande fornitore di sistemi automobilistici in India, aveva bisogno di una soluzione di sbavatura per le sue parti di precisione, hanno fatto i compiti per trovare la soluzione migliore.

“Produciamo parti di iniezione di gasolio – componenti ad alto volume”, afferma il capo del dipartimento di ingegneria di produzione di Delphi-TVS, T.N. Umasankar. “Il problema principale è la rimozione delle sbavature sui fori delle sezioni trasversali da precedenti lavorazioni.”

Con l’alta precisione che ci si aspetta da un leader globale unita a volumi di componenti vicini al milione di anni, la sbavatura manuale non è stata un’opzione praticabile per Delphi-TVS. Si sono rivolti al metodo dell’energia termica (TEM) di Extrude Hone.

La soluzione TEM di Extrude Hone inietta una miscela in pressione di un gas combustibile e ossigeno a 5-10 atmosfere di pressione in una camera di contenimento dimensionata sia dalla quantità di materiale che deve essere rimosso sia dal volume delle parti nella camera. La miscela di gas viene innescata, rilasciando energia termica dall’ossidazione del combustibile in un’onda di energia di 20 millisecondi che brucia istantaneamente bave e bagliori interni. Poiché l’intero pezzo viene inghiottito nella miscela di gas, tutti i componenti interni ed esterni sono esposti, rendendo le aree interne altrimenti difficili da raggiungere con un gioco da ragazzi.

“Il processo TEM è particolarmente adatto per applicazioni ad alto volume in cui i dipartimenti di sbavatura convenzionali faticano a tenere il passo”, afferma Umasankar. “Risolve istantaneamente un gran numero di fori, filettature e aree difficili da raggiungere in un lampo, letteralmente in 20 millisecondi. La sua capacità di sparare più componenti contemporaneamente aumenta enormemente la sua capacità e il rapporto costo-efficacia. Qualsiasi altro processo, incluso il getto d’acqua ad alta pressione, non fornirà questo valore. ”

Una singola macchina Extrude Hone TEM è in grado di elaborare in modo affidabile un milione o più parti ogni anno, offrendo a un’azienda come Delphi-TVS la velocità, l’accuratezza e la capacità necessarie per stare al passo con la domanda senza compromettere la qualità.

“Essendo un’azienda globale, abbiamo una grande responsabilità nel mantenere standard di qualità di livello mondiale nei nostri prodotti”, afferma Umasankar. Extrude Hone è orgogliosa di essere una parte importante in questo elevato standard di qualità.

Che cos’è la lavorazione a flusso abrasivo?

Bruno

Extrude Hone ha inventato e brevettato il processo di lavorazione a flusso abrasivo (AFM) nel 1966 e da allora è diventato il metodo di scelta per la rimozione del materiale e la finitura superficiale delle aree delle pompe a girante chiuse che le mani non riescono a raggiungere. Il processo è stato utilizzato con successo nell’industria energetica, automobilistica e aerospaziale per aumentare l’efficienza della pompa.

L’AFM rappresenta un grande miglioramento rispetto alle parti per lucidare a mano in vari modi. Innanzitutto, risparmia tempo; il processo AFM può lucidare in un’ora ciò che richiederebbe 40 ore per lucidare a mano. In secondo luogo, fornisce risultati più coerenti e affidabili rispetto alla lucidatura a mano. In terzo luogo, AFM non richiede i servizi di un esperto di lucidatura di stampi altamente qualificato, che riduce il costo del lavoro. Infine, e forse soprattutto, il processo AFM di Extrude Hone può raggiungere parti che le mani semplicemente non possono, come le giranti chiuse.

Nel processo AFM per giranti chiuse, ad esempio, dispositivi semplici bloccano la girante tra i gruppi di supporti superiore e inferiore della macchina AFM per tenerlo in posizione. Un mezzo polimerico viscoelastico (di solito carburo di silicio) che viene caricato con abrasivo viene fatto fluire attraverso la girante chiusa ad una pressione simile all’acqua o al gas che normalmente lo attraverserebbe. Il processo consente il controllo completo della pressione, della velocità volumetrica, della temperatura e del volume del materiale per fornire risultati coerenti e ripetibili.

Ma l’aspetto più cruciale di AFM è il flusso multimediale. Per essere in grado di fornire risultati per una varietà di dimensioni, forme e materiali di passaggio, i supporti devono essere miscelati con la viscosità, la dimensione, la forma, il tipo e la concentrazione corretti. La composizione, la qualità e la coerenza dei media AFM forniscono il comportamento unico e le prestazioni dinamiche che determinano i risultati del processo.

Nel laboratorio Extrude Hone di Irwin, in Pennsylvania, la nostra attenzione è rivolta alla creazione di nuovi fluidi abrasivi per migliorare e perfezionare continuamente le prestazioni dei processi e nuovi media appositamente formulati per applicazioni specifiche. Utilizziamo apparecchiature di produzione appositamente progettate, forniamo informazioni uniche su test e analisi e prestiamo particolare attenzione alle procedure del produttore certificate ISO per fornire supporti affidabili con risultati ripetibili.

Il processo AFM di Extrude Hone viene utilizzato in ogni fase del processo, dalla fonderia agli OEM, dalle revisioni agli utenti finali. Gli utenti finali, che sono spesso nella posizione migliore per misurare gli aumenti dell’efficienza delle parti, possono beneficiare del nostro Centro di eccellenza, dove possiamo eseguire test di fattibilità con parti specifiche del cliente per fornire i supporti ottimali per ogni processo.

Tutto sommato, il processo di lavorazione del flusso abrasivo di Extrude Hone ha costantemente prodotto efficienza, risparmi sui costi e prestazioni di punta per qualsiasi cosa, dai piccoli fori agli iniettori diesel e alle giranti nei motori a reazione, ai turbocompressori e alle strutture aeree. Extrude Hone è impegnata a continuare a spingere i confini delle scienze dei materiali per un futuro più forte e più sostenibile.

AFM come fase di finitura per la produzione di strati additivi

Bruno

Una volta che il solo territorio delle università e dei laboratori di ricerca e sviluppo ben finanziati, la stampa 3D e altre tecnologie di livello additivo stanno vedendo un uso più diffuso man mano che diminuiscono di prezzo e aumentano di capacità. Ora vengono utilizzati dai produttori grandi e piccoli per creare componenti di produzione in serie con funzionalità complete.

Molti produttori innovativi guardano a questa tecnologia come l’onda del futuro, ma per ora ha ancora i suoi limiti. Un’area in cui la produzione di strati additivi è insufficiente è la finitura superficiale. I progettisti utilizzano la tecnologia degli strati additivi per creare passaggi interni estremamente complessi che potrebbero richiedere una finitura di precisione al fine di fornire dinamiche di flusso accurate, resistenza costante o pulizia. Questi passaggi interni possono essere difficili o impossibili da lucidare a mano.

Anche le superfici esterne potrebbero richiedere una finitura di precisione. Lucidarli a mano richiede molte ore da un abile artigiano e lo apre alla possibilità di variazione nella geometria della superficie, che potrebbe portare alla demolizione del pezzo.

Affinché i produttori possano incorporare la stampa 3D e altre tecnologie di strati additivi in ​​linee di produzione ad alto volume e ad alta velocità, hanno bisogno di un modo più veloce, più affidabile e più flessibile per garantire la finitura superficiale di una parte, sia all’interno che all’esterno.

È qui che brilla la lavorazione a flusso abrasivo.

La lavorazione a flusso abrasivo (AFM) è un processo in cui un polimero viscoelastico impregnato di abrasivi viene pompato attraverso i passaggi interni di un pezzo, lucidando le superfici mentre viene estruso. Poiché utilizza un polimero elastico, può raggiungere luoghi che strumenti rigidi e dita umane non possono. Se il materiale abrasivo può essere pompato attraverso un passaggio, quel passaggio può essere lucidato.

L’AFM aumenta anche la resistenza a fatica dei componenti rimuovendo i punti di concentrazione delle sollecitazioni, come angoli acuti e graffi, molto più rapidamente e coerentemente rispetto alle tradizionali operazioni di lucidatura. I test hanno anche dimostrato che AFM aggiunge una piccola sollecitazione residua di compressione alle superfici lavorate, aumentando ulteriormente la resistenza a fatica.

Il processo AFM è automatico, prevedibile e ripetibile e il processo può essere “ottimizzato per flusso” per soddisfare specifiche esigenze di tolleranza e resistenza. Il risultato è maggiore libertà di progettazione, meno guasti (e relativi costi associati) e, in alcuni casi, miglioramenti della sicurezza dei componenti critici.

Come fase di finitura per le tecnologie di strati additivi, AFM può aiutare i produttori innovativi a creare parti perfettamente funzionanti a una velocità doppia rispetto a una frazione del costo dei metodi convenzionali di finitura. Combinalo con una necessità ridotta di specialisti della lucidatura qualificati e AFM può ridurre significativamente il costo per pezzo per componenti finiti e funzionali.

Extrude Hone è leader nella lavorazione di flussi abrasivi. Se la tua linea di produzione include la stampa 3D o altre tecnologie di livello additivo, o se stai pensando di incorporare tali tecnologie, Extrude Hone può offrire non solo le macchine per aiutarti a creare più rapidamente i componenti funzionali di cui hai bisogno, ma l’esperienza e l’esperienza da fornire consulenza in fase di progettazione e le strutture per fornire lavorazioni a contratto o soluzioni chiavi in ​​mano nella vostra struttura.

L’estrusione della serie SPECTRUM di Hone risolve i problemi di produzione aerospaziale

Bruno

 

I produttori aerospaziali hanno avuto un problema.

Avevano bisogno di fori di raffreddamento ad aria nei dischi di turbina per essere lucidati ad alta tolleranza e avere un raggio in corrispondenza delle aree di entrata e uscita dei fori. Questi produttori creano turbina dopo turbina, quindi necessitavano anche di risultati accurati, coerenti e ripetibili in queste aree difficili da raggiungere.

Il processo di lavorazione del flusso abrasivo (AFM) di Extrude Hone è stata la soluzione perfetta. Il processo prevede la circolazione di un polimero viscoelastico impregnato di abrasivi sopra e attraverso i fori di raffreddamento dell’aria della turbina in base a parametri rigorosamente controllati. Il materiale abrasivo rimuove i montanti da stress, fornisce un raggio e migliora la finitura complessiva della superficie quando viene estruso, rifinendo le superfici in aree che le dita non possono raggiungere e in una frazione del tempo che impiegherebbe la tradizionale lucidatura a mano.

Ma AFM da solo non era abbastanza. Il processo doveva essere incorporato nel flusso di lavoro di produzione, preferibilmente rimuovendo qualsiasi intervento manuale tra il caricamento del pezzo sulla macchina e lo scarico alla fine. I produttori aerospaziali erano alla ricerca di un nuovo processo che si integrasse nell’attuale configurazione di lavorazione e per monitorare e interpretare i dati del ciclo di lavorazione. La soluzione doveva utilizzare le sue capacità di monitoraggio per rimuovere completamente l’intervento dell’operatore, per segnalare eventuali deviazioni e, se necessario, per arrestare in sicurezza, senza danni all’operatore, al componente o alla macchina stessa.

Extrude Hone ha proposto un’installazione della sua linea di prodotti della serie SPECTRUM con nuovi dispositivi che faciliterebbero il processo di carico e scarico dei dischi della turbina. Alcuni dei vantaggi delle personalizzazioni di Extrude Hone includono:

  • Facile accesso per l’operatore.
  • Utilizzo di elementi di fissaggio generici per più componenti e per ridurre i tempi di installazione.
  • Un sistema a due slitte per la preparazione offline delle parti.
  • Design del dispositivo ottimizzato per ridurre il volume del materiale di pre-riempimento richiesto.
  • Un’opzione di raffreddamento integrata per migliorare le prestazioni complessive dei supporti.L’uso di due contenitori per supporti che consentono di caricare i supporti in parallelo al ciclo di elaborazione.
  • Un percorso di flusso migliorato del supporto attraverso l’apparecchiatura per un’elaborazione più coerente ed efficiente.

Utilizzando un supporto a base di carburo di boro ad alte prestazioni, questo sistema SPECTRUM ha offerto vantaggi significativi alla lavorazione della turbina rispetto a una configurazione AFM standard:

  • Almeno una riduzione del 15% nei costi di elaborazione AFM, con un potenziale di risparmio fino al 30%.Una riduzione del 40% nei tempi di installazione.
  • Miglioramento del tempo di ciclo dall’uso di due feed multimediali indipendenti.
  • Fino al 33% di risparmio sui costi di smaltimento ambientale.

Overall, the integration of this SPECTRUM system helped aerospace manufacturers create a higher-quality product while reducing setup time, process time (up to 50%), and labor and other costs.

L’integrazione di una macchina AFM in un sistema di produzione esistente potrebbe sembrare un processo costoso, dispendioso in termini di tempo e persino difficile, ma non è necessario. Gli ingegneri e i ricercatori di Extrude Hone sono pronti a fornire le informazioni e la pianificazione per soddisfare le esigenze di qualsiasi produttore che può beneficiare di una qualsiasi delle sue soluzioni di precisione.

 

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