Metalworking World 2/2010

Företagens samhällsansvar allt viktigare
Därför är omtanke
bra för dina affärer
2/10
Ett affärs- och teknikmagasin från sandvik coromant
Hitta vägen till
framgång på imts
Långa hål är
hightech
Allt ljus på de
riktiga hjältarna
förbättringen som
började lokalt och
spred sig över världen
Heinz-Josef van der
Sande, global
commodity manager
special tools,
Siemens.
ett
stort
steg
Ledare
Tom erixon VD Sandvik Coromant
Skräddarsydd standard
I förra numret av Metalworking World
skrev vi om hur Sandvik Coromant samarbetar
med kunder för att hitta de bästa sätten att
använda våra verktyg i alla de lösningar som
vi föreslår. Vi skrev även om hur vi ser till att
implementera våra lösningar så att varje kund
får så stor nytta av dem som möjligt.
Det finns också en annan trend som gäller
standardisering. Många av våra världsomspännande kunder vill identifiera best practice för
tillverkningsprocesser. I nästa steg vill de
”Skräddarsydda
lösningar och
standardisering
är inte varandras
motsatser – de
går hand i hand.”
införa dessa processer vid alla sina tillverkningsenheter runtom i världen. Skräddarsydda
lösningar och standardisering är inte längre
varandras motsatser – de går hand i hand.
Standardisering leder till färre fast bättre
verktyg, med ökad livslängd, förfinad kontroll
och högre kvalitet. Med andra ord, förbättrad
tillverkningsekonomi.
Titta bara på Siemens Energy, en tysk
tillverkare av turbiner till kraftverk. Efter en
stor maskininvestering samarbetade Siemens
med Sandvik Coromant kring olika produktivitetsförbättringar som sedan infördes vid
flera av bolagets produktionsenheter runtom i
världen.
Eller läs om SwePart Verktyg, ett företag i
2 metalworking world
Skåne som bland annat tillverkar djupdragna
pressverktyg. SwePart halverade sin produktionstid genom att standardisera och använda
färre verktyg. Det var resultatet av ett
Productivity Improvement Program som
genomfördes tillsammans med Sandvik
Coromant. Det specifika pressverktyget
används för att tillverka komponenter till
hjulhuset på en BMW-modell. Tillverkningskostnaden för pressverktygen till en enda
bilmodell beräknas till 1,2 miljarder kronor.
Tänk dig vilka kostnadsbesparingar som
standardisering kan leda till.
Det här är bara två av de exempel som vi
kommer att dela med oss av vid årets IMTS
i Chicago 13–18 september. Lösningen som
genomfördes hos SwePart Verktyg kommer
tillsammans med andra spjutspetslösningar för
din bransch att visas vid Sandvik Coromants
Smart Hub. Vi ser fram emot att träffa dig där.
Jag ska upprepa något annat från förra
numret: min övertygelse om att utmaningar
driver utveckling. Globalisering och specialisering kommer även i fortsättningen att vara
två viktiga områden där Sandvik Coromant
skapar kundnytta.
Trevlig läsning!
tom erixon
VD Sandvik Coromant
Metalworking World
är ett affärs- och teknikmagasin från
AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken.
Telefon: 026-26 60 00.
Metalworking World ges ut tre gånger per
år på amerikansk respektive brittisk
engelska, danska, finska, franska,
italienska, japanska, kinesiska,
koreanska, nederländska, polska,
portugisiska, ryska, spanska, svenska,
tjeckiska, thailändska, tyska och
ungerska.
Tidningen distribueras gratis till Sandvik
Coromants kunder över hela världen.
Den produceras av Spoon Publishing
i Stockholm. ISSN 1652-5825.
Chefredaktör och ansvarig utgivare:
Yvonne Strandberg. Projektledare:
Christina Hoffmann. Redaktionell chef:
Johan Andersson. Grafisk formgivare:
Erik Westin. Teknikredaktör: Christer
Richt. Språkredaktör: Valerie Mindel.
Samordnare: Beate Tjernström.
Språksamordnare: Sergio Tenconi.
Originalare, språkversionerna: Jessica
Bladh. Prepress: Markus Dahlstedt.
Omslagsfoto: Peter Jönsson.
Vänligen notera att icke beställt material
ej accepteras. Material i denna publikation får återges endast med specifikt
tillstånd. Begäran om sådant tillstånd
skickas till tidningens redaktionelle chef.
Sandvik Coromant och redaktionen delar
inte nödvändigtvis alla åsikter som framförs i Metalworking World.
Vi tar gärna emot korrespondens och förfrågningar avseende tidningen.
Adress: Metalworking World,
Spoon Publishing, Kungstensgatan 21B,
113 57 Stockholm.
Telefon: 08-442 96 20.
E-post: [email protected]
Distributionsfrågor: Beate Tjernström,
Sandvik Coromant. Tel: 026-26 67 35.
E-post: [email protected]
Tryckt i Sverige av Sandvikens Tryckeri.
Tryckt på MultiArt Matt 115 gram och
MultiArt Gloss 200 gram från
Papyrus AB, certifierat enligt ISO 14001
och EMAS-registrerat. Coromant Capto,
CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn,
CoroThread, CoroDrill, CoroBore,
CoroGrip, AutoTAS, GC och iLock
är Sandvik Coromants registrerade
varumärken.
Få Metalworking World gratis.
Mejla din postadress till
[email protected]
Metalworking World ges ut i informationssyfte
och all information är av generell natur. Den
bör inte betraktas som anvisningar och ska
inte användas som beslutsunderlag för val av
produkter för specifika ändamål.
Varje användning av informationen i denna
publikation sker på användarens egen risk.
Sandvik Coromant åtar sig inget ansvar för
direkt, oavsiktlig, sekundär eller indirekt
skada av något slag som uppstår på grund av
användning av information som hämtats från
Metalworking World.
Innehåll
metalworking world #2 2010
8
Pressverktyg för
bilindustrin kan
tillverkas mycket
snabbare.
38
Ett vindkraftverks nav har
en diameter på
mer än fyra
meter.
Siemens Energy
i Berlin tillverkar
världens största
gasturbin.
17
Nyheter................................4
Kinas rikaste man har
stora drömmar...................6
IMTS special: snabbare
verksamhet........................8
Superhjälten inom
borrning.............................12
Samma lösning
– överallt............................17
Doldisar gör
verklighet av
goda idéer.........................26
Inte bara pengar
– företag tar sitt
samhällsansvar...............32
26
Wu Yong Lin är
chef för VDL
ETG:s fabrik i
Singapore.
Utblick...............................36
Tillverkning av
vindkraftverk..................38
Teknik
Helt enkelt
bäst
En ny, oberoende
testserie bekräftar att
Coromant Capto klarar
både böjning och
torsion mycket bättre
än konkurrerande
verktygshållare.
7
De bästa
verktygshållarna
som finns.
Så mycket mer
än bara hål
En viktig
kugge
Stå emot
hettan
Bearbetning av
värmeväxlare är en rejäl
utmaning. Det krävs att
tusentals likformiga hål
borras med repeterbarhet och precision.
Kostnaden per bearbetat
kugghjul kan sänkas
markant. Lösningen: en
ny generation fräsverktyg
med vändskär för
kugghjulsfräsning
som har lanserats.
Komponenter av HRSA
till jetmotorer är svåra
att bearbeta effektivt.
Men det är fullt möjligt
med en välavvägd
övergripande lösning.
10
16
30
metalworking world 3
Nyheter
fem frågor till Rick hern,
sandvik coromant usA:
”Vi håller på att hämta oss”
1. Vad ska besökare
fokusera på vid IMTS?
”IMTS är viktigare än någonsin nu när marknaden
håller på att återhämta sig.
Besökarna på mässan vet
att man måste försöka behålla sin konkurrenskraft
även under svåra tider.
Det gör att de försöker
hitta nya sätt att positionera sig i täten”.
2. Vilken fokus har ni?
”Att skapa en upplevelse
som erbjuder inspiration,
innovation och ett nytt
sätt att göra processer lönsamma. Vi kan visa verktygen i drift i de senaste
och bästa maskinerna”.
3. Vilka lösningar
presenterar ni?
”Trenden just nu och
framtiden inom bearbet-
4. Vad hittar man mer
Rick Hern arbetar med
kommunikation hos Sandvik
Coromant USA.
i er Smart Hub?
”Vi har kunniga specialister på plats som täcker
in alla branschsegment.
Det gör att vi tillsammans
med kunderna kan titta
på och hitta lösningar till
även de svåraste utmaningarna. Det är trots allt
så att kundens utveckling
är hemligheten bakom vår
forskning”.
ning är att man skapar
hela processen innan den
används i maskinen. Vi
kommer att demonstrera
tekniker och verktyg som
gör att tillverkare kan nå
önskad processtid och
lönsamhet innan spånavskiljningen”.
5. Är IMTS viktig även
utanför USA?
”IMTS är den viktigaste
mässan i år i hela världen.
Med tanke på att branschen håller på att återhämta sig och ta ny fart är
det viktigare än någonsin
att hålla koll på vilka nyheter som kommer”.
För mer information: www.sandvik.coromant.com/us
Ny bro slår rekord
Byggnader. Byggandet av världens längsta bro
planeras börja under första halvåret 2010.
Qatar-Bahrain Friendship Bridge, som knyter ihop
arabstaterna Bahrain och Qatar vid Persiska viken, blir
4 mil lång, med både en motorväg och järnvägsspår. Bron
kommer att var hög nog att inte hindra fartygstrafiken.
Byggkostnaden kommer att uppgå till motsvarande cirka
24 miljarder kronor. Bron planeras öppna 2015.
Vägen till framgång
imts. I år har Sandvik Coromant skapat en stad med smarta
lösningar och innovationer och med en huvudgata som leder
besökaren genom den senaste verktygstekniken. Det är en
stad som fokuserar på framgångsrik tillverkning och där
besökaren kan förvänta sig det oväntade. Några höjdpunkter:
1. Kraftgatan
Titta på några av de senaste teknikerna inom vind- och
kondenskraft – inom kuggfräsning och andra områden.
2. Speakers corner
Lyssna när mannen i gul rock presenterar en kortversion av
”The Modern Art of Milling”.
3. Produktstigen
Följ utvecklingen av en komponent inom flygindustrin, från
CAD-ritning till tester i en virtuell maskin och slutligen själva
bearbetningen av komponenten.
4. Showtime
Upplev det oväntade vid slutet av vägen.
Vägen till framgång börjar här. Sandvik Coromants Smart Hub på
IMTS liknar inget du sett förut.
4 metalworking world
Läs mer om IMTS på sidan 8.
Productivity Center
öppnat i Australien
FoU. Ett nytt Productivity Center öppnade
i Melbourne, Australien, i mars 2010.
Denna moderna anläggning är Sandvik
Coromants 25:e produktivitetscenter. Det
kommer att användas för att träna kunder och
återförsäljare med seminarier, demonstrationer
och avancerade teoribaserade kurser inom de
senaste bearbetningsteknikerna.
Alla traditionella branscher kommer att
omfattas, med särskilt fokus på flygindustrin,
fräsning, Coromant Capto verktygshållare och
möjligheterna med flerfunktionsmaskiner.
Sandvik Coromants mål med det nya centret
är att hjälpa australiensiska kunder att
optimera sin produktivitet och lönsamhet.
Mässor 2010
•IMTS 2010, 13–18 september, Chicago
•AMB, 28 september–2 oktober, Stuttgart
•TATEF, 12–17 oktober, Istanbul
•China WindPower, 13–15 oktober, Peking
•Energia 2010, 26–28 oktober, Tammerfors
•JIMTOF2010, 28 oktober–2 november, Tokyo
Rockturné i Kina
Jubileum. För att fira bolagets
25-årsjubileum i Kina kommer Sandvik
Coromant att ge sig ut på turné.
En gul lastbil smyckad med Sandvik
Coromants logotype kommer att besöka 45
kinesiska städer mellan mars och november
2010. Man stannar även till vid fyra branschmässor. Syftet är att demonstrera hela
bredden av Sandvik Coromants produkter och
kunnande för befintliga och potentiella
kunder. Man kommer att lägga särskild vikt
vid CoroPak och fräsningsverktyg.
Under turnéns demonstrationer kan
lastbilen förvandlas till en monter där Sandvik
Coromants olika verktyg kan förevisas. Det
kommer att finnas pekskärmar där besökare
kan lära sig mer om bearbetningstillämpningar
och de bästa lösningarna.
Lyssnar på kunden
imts. Ibland kan lite extra
arbete med dimensioner och
geometri betyda mer än en
ny beläggningsteknik. Ett exempel: verktygsväxlarspåret
på Coromant Captokopplingen är för automatiska verktygsbyten, men i
svarvar byts alltid verktygen
manuellt, så verktygsväxlarspåret har ingen funktion.
En ny serie högprestandasvarvar som håller på att
utvecklas hos Mori Seiki i
Chicago, fick problem med
att det började bli trångt inuti
maskinen. Företaget kontak-
tade Sandvik Coromant för
att se vad som kunde göras.
”Genom att ta bort
verktygsväxlarspåret kunde
vi göra verktyget kortare.
Det blev då extra plats för
revolverrörelser”, säger Craig
Dimond, maskininvesteringschef, Sandvik Coromant USA.
Den här lösningen kan
användas på alla svarvar.
Detlef Streichert är gruppchef inom teknisk försäljning
hos DMG/Mori Seiki USA.
Han säger att ”När vi tog
bort verktygsväxlarspåret
kunde vi använda en större
Coromant Capto-koppling,
vilket ledde till ökad styvhet
och flexibilitet, men också
till ökad produktivitet och
säkerhet”.
Denna unika lösning kommer tillsammans med andra
lösningar att visas vid den
kommande IMTS-mässan i
Chicago.
Detlef Streichert, DMG/
Mori Seiki USA (vänster),
och Craig Dimond,
Sandvik Coromant USA.
metalworking world 5
Profilen
text: Jan Hökerberg Foto: getty images
Drömskaparen
Wang Chuanfus bolag BYD leder utvecklingen inom elbilar.
Wang Chuanfu, 44, har gått
från fattigdom till extrem
förmögenhet på bara några
årtionden. Hans uppväxt på
en risodling i Kinas Anhuiprovins var långt från rikedom. Redan vid femton års
ålder var han föräldralös.
När han var 28 lånade han
pengar av en kusin och
grundade det som i dag är
världens största leverantör
av batterier till mobiltelefo-
ner. Ungefär samtidigt köpte
Wang ett statsägt bilföretag
som försatts i konkurs. Han
döpte det till BYD – Build Your
Dreams.
BYD lanserade 2008 den
första plug-in elbilen på den
kinesiska marknaden och
vid slutet av 2009 var Wang
rikast i Kina.
BYD planerar att introducera elbilen i Europa under
2010 och sedan i Nordame-
rika. Flera modeller i olika
storlekar har utvecklats.
”Många har frågat
mig varför jag köpte ett
bilföretag”, berättade Wang
i tidskriften Automobile
Magazine. ”Jag hade två
skäl. För det första är
den kinesiska marknaden
enorm. För det andra har vi
världens ledande batteriteknik. Vi tror att bensinens
epok kommer att passera
och kraften kommer då att
komma från nya källor”.
Nyligen berättade Wang
för Wall Street Journal vad
det betytt att förlora sina
föräldrar så tidigt: ”Jag mognade snabbt och det gjorde
mig också självständig. Men
mina äldre syskon stöttade
mig och uppmuntrade mig att
läsa vidare. På universitetet
fick jag en del stipendier och
jag kunde ta min examen”.
Rikast i Kina
I november 2009 när tidskriften Forbes publicerade sin lista
över Kinas rikaste placerade
sig bil- och batteritillverkaren
BYD:s ordförande Wang
Chuanfu överst. Hans förmögenhet uppskattades till
motsvarande cirka 45 miljarder
kronor.
6 metalworking world
Teknik
text: Turkka kulmala
Lösning: skaffa verifierade
testdata från en oberoende
undersökning.
Utmaning: att hitta det
bästa tänkbara verktygshållarsystemet för dina behov.
Att se för att tro
1
0.5
0
Snedställningsvinkel mm/m
1.5
20
10
0
Oberoende testdata verifierar
att Coromant Capto har extrem
motståndskraft mot både
böjning och torsion – mycket
bättre än konkurrerande
verktygshållarsystem.
ISO 40 (15 kN)
HSK-A 63 (22 kN)
C6 (22 kN)
C6 (55 kN)
-10
Böjmoment (Nm)
-0.5
-500
Sammanfattning
Illustration: RWTH Aachen University
ISO 40 (15 kN)
HSK-A 63 (22 kN)
C6 (22 kN)
C6 (55 kN)
2.5
2
”Detta är ytterligare ett bevis på att
Coromant Capto är det bästa valet för
standardisering av alla maskiner i
verkstaden”, säger Ronald Schreiber, chef
för Coromant Capto inom Sandvik
Coromant.
Studien visade bland annat att den större
väggtjockleken hos Coromant Capto
i jämförelse med HSK tillåter större
spännkrafter. Dessa högre spännkrafter ger
i sin tur högre böjstyvhet (se den vänstra
kurvan nedan).
Det är svårt att hitta oberoende jämförelsedata om verktygssystem.
Vridningsvinkel mm/m
Välrenommerade RWTH Aachen University i Tyskland har nyligen genomfört en
studie av Coromant Capto och kompatibla
verktygshållarsystem.
Testserien utfördes vid universitetets
verktygsmaskinlaboratorium (WZL) under
2009. Bland annat jämfördes böj- och
torsionsstyvhet hos Coromant Capto med motsvarande data hos andra standardiserade
verktygshållarsystem av motsvarande storlek.
Resultaten var slående: inga av de
konkurrerande verktygshållarsystemen
kom ens i närheten av de resultat som
Coromant Capto-kopplingen uppvisade.
0
500
1000
Böjningsegenskaper
1500
2000
2500
3000
Kurvan visar att Coromant Capto C6 har 1,65 gånger högre styvhet i
kopplingen än HSK 63. Stabiliteten i kopplingskontakten var 2,88 gånger
bättre. Motsvarande siffror för Coromant Capto C10 var 1,51 för styvhet
och 2,15 för stabilitet i kopplingen.
-20
-3000
Torsionsmoment (Nm)
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
Torsionsegenskaper
Kurvan visar att Coromant Capto C6 har 2,29 gånger högre torsionsstyvhet än HSK 63. Vridningsvinkeln var 7,08 gånger bättre. Motsvarande siffror för Coromant Capto C10 var 1,85 för torsionsstyvhet och
4,0 för vridningsvinkel.
metalworking world 7
fokus på imts
text: henrik ek
Ett nytt par ögon
Tyringe. En del säger att stora delar av bilindustrin inte påverkades speciellt mycket av lågkonjunkturen – mest för att den redan
befann sig i en kris. Men de som lyckades slimma sin produktion
kunde spara stora summor pengar.
Det är inte alltid möjligt att se saker med
fräscha ögon. För det första: vem skulle kunna
veta bättre än ett företags egen personal vad som
är bäst för produktionen? För det andra: skulle du
över huvud taget anförtro någon utanför företaget
dina största tillverkningshemligheter?
Men för SwePart Verktyg i skånska Tyringe
visade sig ett nytt par – och fräscha – ögon
vara precis vad som behövdes.
”Det var ett svårt beslut, men det kom naturligt eftersom Sandvik Coromant varit vår
samarbetspartner länge”, minns Rolf Mastenstrand, SwePart Verktygs vd. Och det visade
sig bli en milstolpe för hans företag.
SwePart Verktyg tillverkar djupdragna
pressverktyg åt biltillverkare. Dessa används
för att forma plåt till allt från små inredningsdelar till karosskomponenter. Bolaget grundades i början av 1940-talet och förvärvades
2008 av svenska NovaCast, en leverantör av
förädlat gjutgods.
SwePart Verktygs långa erfarenhet inom
tillverkning av pressverktyg har gett företaget
ett gott rykte, men även en kundstock med
välkända namn som Volvo och BMW.
De pressverktyg som företaget levererar är
tillverkade av gråjärn, segjärn eller kompositer – det patenterade Camito Concept, en
kombination av verktygsstål och gråjärn. Det
finns många sätt att tillverka råämnena till formarna och – har det visat sig – många sätt att
förbättra fräsningen.
SwePart Verktygs tillverkningsprocess hade
med åren blivit lite försummad. Produktions8 metalworking world
Anställda hos SwePart
Verktyg provar CNCprogrammet. Sandvik
Coromant utvärderade
företagets totala tillverkningsprocess.
cyklernas längd och antalet arbetstimmar hade
blivit ett problem. 2009 beslutade sig SwePart
Verktyg till slut för att sätta sin tillit till Sandvik Coromants kunskap om bearbetning.
Det ledde till en omfattande genomgång
av hela processen. Från fräsningen och själva
hantverket till vilka verktyg som användes och
mjukvaran som styrde dem.
”För det första kom Sandvik Coromants team
till vår verkstad, inte tvärtom”, säger Mastenstrand. ”De använde vår utrustning för att vi
skulle få en känsla för förbättringarna. De gick
igenom allting för att se hur vi brukade göra och
hur det skulle kunna göras annorlunda”.
Förutom en rad tekniska förbättringar såg
teamet även över organisationen.
För en ny
bilmodell kan
1 000 pressformar behövas.
Grovfräsning av
matrisen, en av tre
komponenter i en
form för djupdragning.
Stämpeln
finbearbetas.
Tillverkning av pressformar
för bilindustrin
• För varje bilmodell behövs
mellan 750 och 1 000 formar,
för allt från inredningsdetaljer
till stora karosskomponenter
som motorhuven.
• Enbart uppsättningen av
pressformar för att forma plåt
kostar ungefär 1,3 miljarder
kronor per bilmodell. Om man
även räknar formar till komponenter i plast, glas, smide,
pressgjutning eller gummi blir
kostnaden cirka 2,2 miljarder
kronor.
• Pressverktyget för djupdragning består av tre huvud-
komponenter: plåttillhållaren,
matrisen och stämpeln. Stämpeln och matrisen ger plåten
en tredimensionell form. Plåttillhållaren gör hela processen
möjlig genom att, som namnet
antyder, hålla fast plåten under
själva formningsprocessen.
och standardisera processerna för
”Tidigare hade SwePart Verktyg
att spara både tid och pengar”, säger
tre olika verktygsinköpare. Vi fick
Mastenstrand.
ner det till en”, säger Wäinö Kaarto,
Varje pressverktyg som säljs till
chef för Sandvik Toolings FoUbiltillverkarna är den enda i sitt slag,
center i Olofström.
men cykeltiderna är preBland de övergripande förbättcis lika viktiga som
ringarna lyckades projektet minska
för serietillverkanbearbetningstiden från 211 till 120
Titta på
de företag.
timmar per komponent.
Rolf Mastenstrand
”Ett snabbare
”En maskintimme brukar kosta
lösningen
flöde genom vårt
mellan 1 600 till 2 200 kronor, så man
på imts
system betyder att vi kan
kan göra stora besparingar”, säger Kaarto.
lova snabbare leveranser, vilTill slut lyckades Sandvik Coromant och
ket kunderna alltid uppskattar.
SwePart Verktyg även minska antal skärtyIngen vill lägga pengar på improduktiv tid”,
per, fräsar, borrar och verktygshållare från
säger Mastenstrand.
260 till 151 stycken. Antalet leverantörer
”Jag skulle inte säga att lågkonjunkturen
minskades från 19 till bara tre (samtliga
skyndade på vårt beslut att göra det här”,
siffror gäller för tre maskiner). Nya mjukfortsätter han. ”Vi är trots allt i bilindustrin och
varustrategier infördes och mer anpassade
här är det kris hela tiden. Det är inte så mycket
skärgeometrier och sorter av högre kvalitet
frågan om att marknaden går upp eller ner. Att
gjorde att tillverkningen blev betydligt mer
bli mer effektiv är snarare ett konstant krav för
kostnadseffektiv.
att överleva”.
”För oss handlade det om att systematisera
Minimerar tiden
Det krävs en rad steg för att tillverka en
pressform av segjärn. När Sandvik
Coromants team studerade SwePart Verktyg
noterade de tidsåtgången. Grovbearbetningen
och den medelfina bearbetningen kunde
förbättras med CoroMill 210 till många av de
olika arbetsmomenten i stämpeln.
”Man brukar inte använda den här typen
av fräs till fräsoperationer av detta slag, men
vi var tvungna att på grund av mycket långa
överhäng rikta skärkrafterna mer specifikt
i Z-riktningen för att undvika utböjning hos
verktyget och problem med vibrationer”, säger Wäinö Kaarto, chef för Sandvik Toolings
FoU-center i Olofström.
I stället för borrar av snabbstål som SwePart
Verktyg normalt använder rekommenderade
Sandvik Coromant CoroDrill 880, en borr med
vändskär. Produktiviteten förbättrades tio till
15 gånger. Maskinerna saknade tillräcklig
kylvätsketillförsel, så alla hål borrades torrt.
Det fungerar särskilt bra i gjutjärn och i de
flesta sorter för segjärn. Besparingen blev
åtta till tio timmar för den totala ledtiden.
Dessutom tillkom besparingar för kylvätska
samt rena miljövinster.
”Vi använde tekniken fotoskanning för att
bland annat kunna bestämma fördelningen
och utbredningen av materialöverskottet på
ämnet. Processen blev klart säkrare med färre
och kortare luftskär. Verktygen var ofta så
nära som 20 millimeter från komponenten vid
positionsändringar med snabbtransport.”
metalworking world 9
teknik
text: Elaine mcclarence
Utmaning: att borra hål med snäva
toleranser i ändplåtar för ånggeneratorer
till kärnkraftverk – med ständigt precisa
resultat.
Lösning: använd teknik för långhålsbearbetning från Sandvik Coromant.
När det hettar till
NÄR DET GÄLLER tillverknng av
komponenter för kärnkraftindustrin ställs höga krav på
precision och säkerhet. För de
tubvärmeväxlare, så kallade
ånggeneratorer, som är en vital
komponent i energiomvandlingsprocessen, krävs extrem
bearbetningsnoggrannhet för att
utrustningen ska fungera säkert
och effektivt.
Värmeväxlare medför många
tillverkningsmässiga utmaningar
– särskilt när det gäller borrning.
En ånggenerator i ett kärnkraftverk kan vara över 21 meter hög
och väga så mycket som 800 ton.
Tubvärmeväxlare av den
storleken kan ha upp till 16 000
rör med en typisk diameter på
19,27 millimeter. Det betyder att
tusentals genomföringshål måste
borras likformigt och med hög
precision för att rören ska passa
in perfekt.
DE OMKRING 600 MM tjocka
Krävande borrning
STS (Single Tube System) används för att
utföra krävande borrningsoperationer i ändplåtar.
ändplåtarna tillverkas normalt i låglegerat stål,
men har ett 10 mm tjockt ytskikt av
korrosionsbeständigt nickellegerat stål.
Verktyget måste alltså kunna hantera dessa
båda ur bearbetningssynpunkt mycket olika
10 metalworking world
1. Ändplåten är normalt utförd i ett
låglegerat stål, täckt med en nickellegering.
2. Kylmedlet leds mellan borröret
och det borrade hålet.
1
2
4
3
3. Borrhuvudet har tre skär
som samverkar.
Ytmaterial
materialtyper, utan att det inverkar negativt
på borrningsproceduren eller på resultatet.
Sandvik Materials Technology, ett systerföretag till Sandvik Coromant, är en ledande
leverantör av sådana rör. Det finns därmed
4. Spånet leds genom
borröret, tillsammans med
kylmedlet.
stor kunskap inom koncernen kring materialegenskaper och bearbetningslösningar för
denna tillämpning.
Bearbetningen sker vanligtvis i en
speciell horisontell långhålsborrmaskin med
Värmeväxlarens roll inom kärnkrafttekniken
Tubvärmeväxlare används typiskt för
högtryckstillämpningar (med tryck över 30 bar
och temperaturer över 260°C). Inom civil
kärnteknik används sådana värmeväxlare, så
kallade ånggeneratorer, för att låta reaktorhärdens värme omvandla vatten till ånga. De
installeras mellan primär- och sekundärkylsystemen i tryckvattenreaktorer.
Värme överförs från reaktorhärden till
primärkylvattnet som pumpas av matarvattenpumpar genom rören på primärsidan av
värmeväxlaren, innan det återvänder till
reaktorhärden. Detta kallas för det primära
kylsystemet. Det heta trycksatta vattnet som
strömmar genom rören på värmeväxlarens
primärsida får det omgivande icke trycksatta
vattnet att förångas. Ångan driver turbingeneratorer som genererar elektrisk energi.
Primär- och sekundärkylsystemet fyller
samtidigt en viktig säkerhetsfunktion,
eftersom separationen mellan de båda är en
avgörande barriär mellan anläggningens
radioaktiva och icke radioaktiva sida. Därför är
det oerhört viktigt att rören är felfria och
passar perfekt i ändplåtarnas genomföringar.
Det får inte förekomma läckage mellan
anläggningens båda sidor.
Reaktor
Ånggenerator
En ändplåt kan ha upp
till 16 000 hål.
tre spindlar och med enrörsystemet STS
(Single Tube System). STS innebär att
borrhuvudet är fäst vid ett rör via en extern
gänga med brant stigning. Borrhuvudet
har tre skär: ett periferiskär, ett mellanskär
och ett centrumskär. Skären samverkar
för att borra hålet. Borrhuvudet utrustas
vanligen med skär i optimerade hårdmetallsorter, ofta med PVD-beläggning, för
att passa ihop med det material som
bearbetas.
Borröret har mindre diameter än borrhu-
En ånggenerator kan vara över 21
meter hög. De har till uppgift att
producera ånga med hjälp av
värmeenergin från reaktorhärden.
vudet. Därmed bildas ett ringformat tomrum
mellan hålväggen och borrörets ytterdiameter. Detta utrymme kopplas till en högtryckspump för kylmedel. Därmed kan ett kraftigt
flöde av kylmedel tillföras eggarna i
borrhuvudet. Kylmedlet smörjer borrhuvudet
och spolar allt borrspån från eggarna och upp
genom borröret.
Den utmärkta spånkontrollen, i kombination med borrhuvudets konstruktion, utgör
en kvalitetslösning som ger likformiga hål
med snäva toleranser.
Kjell Thorsson
Skyddsbarriär
Reaktortank
Tertiärkretslopp
Den tertiära kylkretsen kyler
avloppsångan från turbinerna i
kondensorerna.
Sammanfattning
Värmeväxlare spelar en viktig roll inom
kärnkraftindustrin, Det är en utmatning att
tillverka dem, då tusentals likformiga hål
måste borras med extrem precision.
Sandvik Coromant har utvecklat speciella
långhålsborrar som uppfyller kraven på
repeterbarhet och precision i svårbearbetade material.
metalworking world 11
text: nick huber, henrik ek Foto: dave young
Teknik som
Går längre
Det är den blygsamme superhjälten inom borrteknik.
När företag försöker effektivisera sin verksamhet spelar
material och hantverksteknik huvudrollen. För många har
bearbetning av långa hål blivit lösningen.
Den ökade användningen av titan, tillsammans
med nya legeringar och komponenter gjorda av dessa
material, har skapat ett behov av avancerade nya
arbetsmoment. Det har i sin tur ökat efterfrågan på
bearbetning av långa hål (deep hole machining, DHM).
Uttrycket syftar på maskinteknik som används för att
göra hål som är långa i förhållande till sin diameter (se
sidoruta).
”För DHM krävs mer specialiserad utrustning och
tekniken utnyttjas för maskinprojekt där det behövs
längre och mer exakt bearbetning” säger Tony Evans,
chef för Deep Hole Machining business development
hos Sandvik Coromant i Storbritannien.
Branscher som flygindustrin, energiindustrin och
oljeprospektering har blivit flitiga användare av
DHM-teknik. De använder den för att tillverka en lång
rad komponenter; från komponenter till landningsställ
till borrkragar som används inom oljeprospektering.
Inom exempelvis flygindustrin försöker bolag att
minska flygplanens vikt för att kunna sänka bränsleförbrukningen. Bearbetning av lättare material som titan är
en större maskinteknisk utmaning och det krävs ofta
skärande DHM-verktyg.
12 metalworking world
”Efterfrågan på bearbetning av långa hål drivs av
kraftindustrin. Världen runt planerar regeringar att öka
investeringarna i kärnkraft”, säger Evans. ”Inom
kärnkraftsindustrin används bearbetning av långa hål för
att bearbeta värmeväxlarplattor som ska sitta i kärnreaktorer. De kan ha upp emot 16 000 hål”.
Normal borrning avviker ofta från mittlinjen vid
håltagning. För ett företag som gör långa hål, till
exempel ett 100-millimeters borrhål som är 10 meter
långt, finns det inte utrymme för avdrift eller att hålet
blir för stort eller för litet. Om borren flyttar sig
exempelvis 50 millimeter kan det leda till att man borrar
genom sidan på en jetmotoraxel eller i en oljepipeline.
”Tillverkare av komponenter till jetmotorer behöver
specialverktyg som ger en bearbetad övergång från
invändiga hål med olika storlek av antingen stål eller
titanlegering”, säger Evans. ”De här övergångarna
måste vara lika plana som glas för att man ska undvika
onödig friktion. Standardverktyg klarar kanske inte av
att skapa den önskade ytjämnheten”.
Det krävs nya metoder för att behålla sin konkurrenskraft. Men under den rådande ekonomiska svackan
ß
istockphoto
Antalet stora
användare av
bearbetning av långa
hål inom branscher
som flygindustrin,
kraftindustrin och
oljeutvinning har stigit
markant, vilket ökat
efterfrågan på bättre
verktyg.
metalworking world 13
Inställning av en
maskin för
bearbetning av
långa hål.
Långhålsbearbetning
används för hål som har en
längd som är mellan sex och
300 gånger diametern.
Bearbetning
av långa hål
Tony Evans vid Sandvik
Coromant i Storbritannien
menar att framtiden ser
ljus ut för bearbetning av
långa hål.
”Vi kan erbjuda våra kunder
utbildning som utvecklar deras
kompetens inom maskinteknik.”
Tony Evans, Sandvik Coromant
ß
14 metalworking world
känner inte alla bolag att de har råd med de tester och
den utbildning av arbetsstyrkan som behövs.
Sandvik Coromant, som precis öppnat ett nytt
Application Center i Storbritannien, hoppas kunna lätta
lite på det tryck som många företag lider under. Center
för bearbetning av långa hål är ingenting nytt, men
andra center designar som regel bara skärande verktyg
för kunderna teoretiskt på papper. Hos Sandvik
Coromant UK (tidigare BTA Heller), det brittiska bolag
som Sandvik Coromant förvärvade förra året, kan
kunderna få sina DHM-processer testade.
Detta nya Application Center erbjuder specialister
som utbildar, men även support för kunder inom
Bearbetning av långa hål, så kallad DHM (deep hole
machining), definieras lite vagt som borrning av hål
där längden är mellan sex och 300 gånger större än
diametern. DHM kan även syfta på ett visst slags
skärande verktyg och de maskiner som används
för verktygen. Det kan vara långhålsborrmaskiner,
svarvar och bearbetningscenter. Ett DHM-verktyg
kan borra längre hål än vanliga skärande verktyg.
För att förbättra de skärande verktygens precision utnyttjar DHM självstyrande teknik för att hålla
dem i mittlinjen. Vanliga borrar är inte självstyrande
och användning av fel borrtyp kan leda till haveri eller att dyra maskindelar förstörs. Skärande verktyg
för djupa hål behöver dessutom genompumpas
med stora mängder skärvätska för att spola bort
metallspånor som uppstår vid borrningen och som
kan skada borren om de växer till.
maskinteknik. Dessutom utvecklar centret nya produkter för snabbväxande marknader som kärnkraft.
Det nya centret kan utforma och testa skärande
verktyg. Tillverkare behöver inte oroa sig för om
verktygen fungerar när de levereras. De kan också vara
säkra på att få expertstöd av Sandvik Coromants
ingenjörer om det behövs.
”Den yrkesskicklighet som vi har på vårt Application
Center finns inte på den öppna marknaden”, säger
Evans. ”Vi kan använda vårt center för att testa
produkter och utveckla dem åt kunderna”.
Exempelvis kan ett bolag inom flygindustrin som får
en stor order för tillverkning av titankomponenter till
landningsställ utnyttja vårt Application Centers
verktyg och expertis för att utveckla nya DHM-processer snabbt och kostnadseffektivt. Centret kan konstru-
Specialmaskinen för DHM
kan borra hål med en diameter
på mellan 10 millimeter och
150 millimeter.
era DHM-verktygen och testa dem för att säkra deras
prestanda.
Tillverkare som besöker centret kan till och med titta
på inspelningar av hur maskinen borrar. Inspelningarna
görs med fyra videokameror som är monterade på en
långhålsborrmaskin med en borrkapacitet på 2,5 meter
(se sidoruta).
Tack vare videokamerorna och Sandvik Coromants
nätverk kan man nu titta på bearbetningsprocessen
oavsett om man befinner sig i Singapore, Australien,
USA eller Ryssland.
Så centret kan alltid komma på ett sätt att designa
verktyget och sedan demonstrera det.
Inspelningsmöjligheterna är också användbara för
företag som vill se hur ett verktyg används. Även stora
bolag kan behöva extern support vid stora maskinprojekt med tekniska utmaningar.
”Ett företag kan ha det tekniska specialistkunnande
som krävs, men kanske inte tid att utbilda personal i en
ny kompetens”, förklarar Evans. ”Vi kan erbjuda våra
kunder utbildning som hjälper dem utveckla sin
kompetens inom maskinteknik”.
Trots den globala ekonomiska nedgången menar
Evans att i det korta och medellånga perspektivet ser det
ljust ut för bearbetning av långa hål.
Högteknologi
Specialmaskinen för borrning av långa
hål vid Sandvik Coromants Deep Hole
Machining Application Center i
Storbritannien har renoverats av PTG
Heavy Industries utifrån Sandvik
Coromants specifikation. Maskinen
har en borrningskapacitet på 2,5
meter och kan borra hål med en
diameter på mellan 10 millimeter och
150 millimeter. Maskinen har ett
axialtryck på 4 500 kilogram.
Den används för tester och
utveckling av produkter, tjänster och
support inom bearbetning av långa
hål. Bland dess egenskaper märks
en fullängds digitalskala på Z-axeln
och fyra videokameror samt videooch dataströmning i realtid, vilket
gör att kunder kan titta på tester på
internet, men också samla in
bearbetningsdata för analyser av
skärdatan.
metalworking world 15
teknik
text: Christer richt
Utmaning: att ge ökad prestanda
vid kugghjulsfräsning.
Lösning: utnyttja det senaste inom
verktygsutveckling för bättre kugghjulsfräsning.
Fräsar och kugghjul
i nytt ingrepp
av all kugghjulstillverkning innefattar ett visst mått av skärande
bearbetning. Det finns därför en stor
potential för förbättringar i produktivitet,
produktionssäkerhet och kvalitet.
Omkring 90 procent
Några trender som påverkar området
kugghjulsfräsning:
• Övergång från solida fräsar i HSS till fräsar
med vändskär i hårdmetall
• Högre skärdata och minskad användning
av kylmedel
• Övergång till skivfräsar och hobbar med
vändskär
• Ökad användning av duplexfräsar
• En passering i stället för två
Tills för en kort tid sedan dominerades
området kugghjulsfräsning av solida
HSS-verktyg. Nackdelen med dessa är att
bearbetningstiden och verktygslivslängden
är begränsad. De är dessutom starkt
beroende av vätskekylning.
Hårdmetall uppvisar en mycket fördelaktig kombination av slitstyrka och seghet, en
kombination som har förbättrats dramatiskt
genom utvecklingen av belagda vändskär.
Under de senaste åren har en helt ny
skärgeneration utvecklats för fräsning.
Detta är resultatet av grundläggande
nyutveckling inom skärsubstrat, beläggningsmaterial, beläggningsprocesser och
efterbehandling. Denna utveckling är till
fördel även för kugghjulsfräsning.
Kugghjulsfräsar brukar ha stor diameter
och många tänder. De används i olika
stållegeringar med varierande hårdhet och
16 metalworking world
Kugghjulsfräsning med ny
generation
fräsverktyg med
vändskär.
oftast med skilda kuggprofiler. Framför allt
ställer detta krav på kombinationer av olika
seghet och slitstyrka i skärsorten.
Utvecklingen av kuggfräsningsmaskiner
mot högre spindelvarvtal och därmed högre
skärhastigheter och högre stabilitet har ökat
behovet av bättre verktygsteknik.
Sandvik Coromant har utvecklat nya
högpresterande verktyg för kugghjulsfräsning. När det gäller hobfräsning av kugghjul
visar sig solida fräsar med helprofilskär, samt
hobbar med ett nytt tangentiellt monterat skär
vara vägen till högre avverkning och ökad
verktygslivslängd.
Eftersom finbearbetningsförmågan hos
verktyg med indexerbara skär fortsätter att
förbättras är kugghjulsfräsning på väg mot
tidigare otänkbara produktivitetsnivåer.
Sammanfattning
En ny generation fräsverktyg med vändskär
för kugghjulsfräsning minskar kostnaden per
bearbetat kugghjul avsevärt. Som exempel
tar vi ett externt planethjul med modul 7.
Genom att övergå från en solid snabbstålfräs till en hob med vändskär kunde
bearbetningstiden halveras. Samtidigt mer
än fördubblades verktygens livslängd.
Företaget i fråga kunde frigöra mer än 7 000
timmar av maskintid.
Tillverkning av en
komponent till ett
turbinhus hos
Siemens Energys
fabrik i Berli.
specialrapport:
globala lösningar
text: Tomas lundin Foto: Christoph Papsch
Ett jättesteg
Globalt samarbete. Tyska Siemens är ett av
världens mest framgångsrika företag inom sitt område.
Det här är historien om hur tillverkningen av rekordstora turbiner kunde efterliknas för att producera andra
komponenter i fabriker jorden runt. ß
metalworking world 17
specialrapport:
globalA Lösningar
Världen
håller andan
berlin. Världens största gasturbin har en uteffekt som
motsvarar tretton flygmotorer till jumbojets. För att tillverka denna
jätte investerade Siemens Energy i Berlin i ny maskinteknik.
Nu väntar världen med spänning.
varje år, inräknat produktionen vid
fabriken i Hamilton i Kanada. Sedan
början av 1970-talet har man
levererat mer än 650 turbiner till
kunder i över 60 länder.
Siemens är världens näst största
tillverkare av gasturbiner och precis
som för jämförbara företag i sin
bransch har lågkonjunkturen slagit
hårt. Kunder har dragit in eller
skjutit fram order på grund av
ekonomiska skäl, vilket minskat
tillverkningsvolymen.
Dagsljuset strömmar in genom de
sekelgamla fönstren som går från golv till tak
i Siemens Energys fabrik i Berlin. Fabriken
grundades 1904 av det tyska elföretaget AEG,
som en gång i tiden tillverkade några av
världens största ångturbiner. I dag producerar
fabriken de största gasturbiner som någonsin
byggts – jättar som väger makalösa 440 ton.
Uteffekten från bara en av dessa turbiner är
lika stor som från tretton jumbojetmotorer.
Den minskar koldioxidutsläppen med 43 000
ton årligen jämfört med konventionella
tekniker.
Fabriken är mer än 200 meter lång. Från
andra våningen, 20 meter över marken, kan
man se halvfärdiga turbinhus, portalsvängkranar, fräsar och snurrade remsor av metallspån.
I ENA ÄNDEN AV fabriken finns en sandfylld
byggplats där arbetare gjuter maskinfundament
för två av de enorma nya verktygsmaskiner
som ska användas för att tillverka de gigantiska
turbinerna. Enligt planen ska maskinerna vara
installerade och tagna i drift i vinter.
”De kommer att vara två av de största
maskiner som vi någonsin haft här och därför
behövs ett stabilt fundament”, säger Markus
Zapke, chef för teknisk utveckling vid
sektionen för rotortillverkning och en av de
drivande krafterna bakom företagets nya
investering på 14 miljoner euro (ca 135
miljoner kronor).
Siemensfabriken har omkring 2 800
anställda och ligger centralt i den tyska
18 metalworking world
nedgångarna i
konjunkturerna gynnas Siemens
generellt av globala megatrender.
Forskare inom demografi förutspår
att jordens befolkning fram till
2020 kommer att öka med en
miljard till totalt 7,5 miljarder. Med
en så stor befolkningsökning följer
ofrånkomligen en ökning av
energikonsumtionen. Den uppskattas till 5,2 procent per år i utvecklingsländer och 1,4 procent i industrialiserade länder.
Enligt Siemens egna prognoser kommer
fossila bränslen att dominera så långt man kan
överblicka. Andelen för förnybara energikällor (exklusive vattenkraft) kommer 2030 bara
att vara 14 procent av den globala energikonsumtionen. Fossila bränslen kommer att stå
för 60 procent. Det är därför användningen av
Trots upp- och
Markus Zapke är chef
för teknisk utveckling vid sektionen
för rotortillverkning
hos Siemens Energy i
Berlin.
huvudstaden – en stad med 3,5 miljoner
invånare. Härifrån måste de gigantiska
turbinerna transporteras genom stadens smala
gator ner till västra hamnen och floden Spree
och därifrån vidare ut i världen via järnväg
eller pråm.
Under den ekonomiska boomen levererade
fabriken omkring 50 turbiner per år. Siemens
brukade bygga mellan 70 och 80 turbiner
ß
En av det gigantiska
komponenterna till
turbinen flyttas.
metalworking world 19
specialrapport:
globala lösningar
Kort om siemens
Siemens grundades i Berlin 1847 av
Werner von Siemens och Johann Georg
Halske. I dag är det en världsomspännande
industrijätte med 405 000 anställda och en
omsättning på motsvarande 733 miljarder
kronor (2009). Bolaget har tre huvudsegment:
• Industri: sträcker sig från automatisering
till Osrams ljussystem. Står för cirka
45 procent av företagets försäljning.
• Energi: omfattar förnybara energikällor
likväl som kraftgenerering baserad på
olja, gas och fossila bränslen. Utgör
33 procent av försäljningen.
• Sjukvård: inkluderar produkter inom
IT-området, men även utrustning som
exempelvis röntgenapparater. Står för
15 procent av försäljningen.
Lösningar som överlappar de tre
segmenten utgör de resterande
7 procenten.
Siemens största marknad – Europa,
Afrika, Mellanöstern och OSS-staterna
– motsvarar 41,5 procent av bolagets
verksamhet. Sedan följer Nordamerika och
Sydamerika med 27 procent som följs av
Asien med 16,5 procent. Tyskland står för
15 procent av verksamheten.
Operatören Ralf
Wenghöfer bearbetar utsidan av en
turbin vid en fräs.
20 metalworking world
metalworking world 21
specialrAPPORT:
globalA Lösningar
Gaseldade
kraftverk som
detta i USA
producerar mindre
koldioxid än dem
som använder kol
eller olja.
getty images
Svarvning av spåren i vane ringarna
till turbinhuset.
Hela svarvningsprocessen har
minskat från sex
till 4,7 dagar.
Transport
av en av de
enorma
turbinerna.
siemens
Operatören
Thomas
Drzyzga.
ß gas ökar på bekostnad av kol och olja som
båda ger mer koldioxidutsläpp än gas.
Gas kan dessutom hjälpa till att driva på
utvecklingen av förnybara energikällor.
Om de används som reservkraftkälla kan dess
kraftverk snabbt kopplas till nätet när vindeller solkraft är otillräcklig. Kol- och kärnkraft
är inte lika flexibla och passar därför inte lika
bra för att kompensera vid en ojämn tillgång
av grön energi.
Trenden går också mot större och effektivare gasturbiner, vilket i kombikraftverk ger
en effektivitet på 60 procent. Siemens senaste
gasturbin, SGT5-8000H, som installeras i ett
kombikraftverk med gas och ånga minskar
utsläppen av koldioxid med 43 000 ton jämfört
med vanliga kraftverk. Turbinen förväntas
börja serietillverkas i maskinhallen i Berlin vid
årets slut.
”Vi har vetat ett tag att trenden går mot
större turbiner”, säger Michael Silber, som
ansvarar för verktygen vid rotortillverkningen.
”Problemet var att de inte kunde byggas på
bästa möjliga sätt med dagens maskinutrustning och våra kapacitetsbegränsningar här i
Berlin.”
22 metalworking world
”Sandvik Coromants metod ökade
effektiviteten och gjorde att hela
investeringen kändes rimlig”
Markus Zapke, Siemens Energy, Berlin.
I stället för att genomföra en egen
projektanalys beslutade sig Siemens för att
låta externa experter genomföra studien.
I mycket tuff konkurrens tog Sandvik
Coromant hem jobbet. Företaget rekommenderade Siemens att byta från den vanliga
produktionsprocessen till en kombinerad
svarvfräsningsteknik.
På pappret såg projektet felfritt ut. Men
innan Siemens skrev under avtalet som var
värt många miljoner euro ville man se något
på riktigt. Så i december 2009 lastades det
gigantiska turbinhuset på en lastbil och kördes
60 mil söderut till Leipert Maschinenbaus
fabrik norr om Stuttgart. Där kunder tillverkningsprocessen testas fullt ut med en Waldrich
Coburg PowerTurn – samma maskin som
Siemens funderade på att köpa till sin fabrik i
Berlin.
Zapke minns att ”Verkligheten överträffade
förväntningarna. Sandvik Coromants metod
ökade effektiviteten och gjorde att hela
investeringen kändes rimlig”.
Svarvningsprocessen för turbinhusets två
delar, inklusive bearbetningen av spåren i vane
ringar, skulle minska från sex till 4,7 dagar när
den är helt implementerad enligt Sandvik
Coromants projektingenjör Sven Giebeler,
hjärnan bakom idén och den som stod för
beräkningarna.
Även om han är nöjd så understryker Zapke
att det finns ännu mer att göra: ”Det finns
utrymme för ytterligare förbättringar av de
Från vänster: Markus Zapke
(Siemens), Christian Lendowski
(Sandvik Coromant), Michael Silber
(Siemens), Sven Giebeler (Sandvik
Coromant), Olaf Zahn (Sandvik
Coromant).
processer som inte är kopplade till maskinen
och tekniken.
Zapke påpekar att Siemens inte letar efter en
verktygsleverantör i sig – kontraktet gäller bara
studien – utan snarare en ”processoptimerare”.
Han säger att för den uppgiften tillhör Sandvik
Coromant de absolut främsta företagen och har
de bästa förutsättningarna att lyckas.
För att motsvara de höga förväntningarna
utnyttjar Sandvik Coromant sitt Productivity
Improvement Program. I det breddar företagets experter perspektivet bortom att enbart
optimera maskinerna och verktygen. Hos
Siemens i Berlin pågår sådana insatser vid
avdelningarna som tillverkar komponenter till
rotorer och turbinhus.
”Vi började med att titta på vad som hände
vid sidan om själva maskinen”, säger Olaf
Zahn, sektionschef Sandvik Coromant i
Berlin. ”Efter en ordentlig analys hittade vi fler
processer som kunde optimeras. Och det är
sådant Siemens letar efter”.
”Sandvik Coromant är helt klart på rätt
spår”, säger inköpschefen Silber. ”Deras
verktyg är kostnadseffektiva, men vi betalar
även för stark teknik, omfattande service och
verklig systemkunskap”.
tekniska insikter
Halverad produktionstid
Avdelningen för rotortillverkning vid Siemens Energys
fabrik i Berlin har hand om
turbinhus till gasturbiner.
Skivfräsar med stor diameter
används vanligen för att
bearbeta de stora spåren.
För att göra tillverkningsprocessen snabbare köpte
företaget två gigantiska
verktygsmaskiner som
kommer att tas i bruk till
vintern.
En av verktygsmaskinerna
har byggts av tyska Waldrich
Coburg, som är ett dotterbolag
till kinesiska Beijing No 1
Machine Tool Plant sedan
2005. Maskinen har ett
gränssnitt för både svarvningsverktyg och roterande
verktyg.
När Siemens Energy
investerade i sin Waldrich
Coburg PowerTurn skapade
det nya möjligheter för
bearbetningen av turbinhusens två huvuddelar. Men
även för bearbetning av
spåren i vane ringar och för
att ge dem en strömlinjeformad yta.
Sandvik Coromants
avdelning för Machine
Investments utvecklade en
tillverkningsprocess där
spåren kan skäras i en
kombinerad svarvfräsningsprocess.
”För varje enskilt spår
specialkonstruerade vi ett
verktyg som skapar en mer
finjusterad process och i
slutänden mer exakta mått”,
säger Christian Lendowski,
key account manager hos
Sandvik Coromant.
Eftersom alla verktyg kan
anpassas till varje bearbetningsprocess har Siemens
kunnat öka produktiviteten
med upp till 40−50 procent
jämfört med en sid- och
planfräs.
En annan fördel med den
smidigare processen är att
verktygen är lättare att
använda. Jämfört med en
skivfräs väger de enskilda
fräsverktygen mindre, vilket
också gör dem lättare att byta
i maskinen.
”Allt som allt ökar vår metod
att bearbeta spåren effektiviteten med omkring 20
procent”, säger Lendowski.
metalworking world 23
specialrAPPORT:
globala lösningar
Ut i världen
Siemens har anlitat Sandvik Coromant för att öka
produktionen i tre tyska fabriker. Nu är det dags att göra
om det i företagets kinesiska fabrik som levererar till
landets expansiva vindkraftsmarknad.
Under de första två åren genererade sam-
arbetet besparingar på 1,2 miljoner euro (ca
11,5 miljoner kronor) för Siemens, säger van
der Sande.
Samarbetet fortsätter nu med gemensamma
projekt som förebyggande optimering av
arbetsstycken och bästa möjliga bearbetning,
men också projekt inom exempelvis logistik
och personalträning.
”Den positiva erfarenheten från våra workshops om produktivitet – som delvis presen-
24 metalworking world
Heinz-Josef van der
Sande, global
commodity manager
special tools, utmanade
Sandvik Coromant
terats av personal från andra Siemensfabriker
– tas i regel emot med stort intresse av de
produktions- och verktygschefer som deltar”,
säger van der Sande. ”Det är ‘best practice’
som fungerar smidigast”.
För två år sedan var det dags för Kina.
Christian Lendowski, key account manager
hos Sandvik Coromant, besökte flera Siemensfabriker i Kina tillsammans med van der
Sande.
”Vi försökte överföra arbetsfilosofin som
används i Europa till de kinesiska verkstä-
derna”, säger Lendowski, som i höst kommer
att återrapportera om samarbetet till Siemens
chefer i Tyskland.
Siemens fabrik i Tianjin, 10 mil sydost
om Peking, byggdes 1996 av tyska Flender,
världens ledande tillverkare av växellådor och
transmissionsteknik för kraftöverföring. Siemens förvärvade Flender 2005 och har fortsatt
att göra stora investeringar i fabriken. Anläggningen är nu Asiens största monteringshall
för denna produktgrupp med en yta på 27 000
peter jönsson
Sandvik Coromant och Siemens har
samarbetat länge. Men för ungefär fyra år
sedan nådde samarbetet en ny nivå. Tuffa ekonomiska förhandlingar såg ut att kollapsa när
Heinz-Josef van der Sande, global commodity
manager special tools hos Siemens, utmanade
Sandvik Coromant med frågan: ”Vilka är de
avgörande fördelarna som
Sandvik Coromant kan erbjuda sina kunder
jämfört med konkurrenterna?”
Sandvik Coromant antog utmaningen och
tillsammans med Siemens skrev man upp de
planerade besparingarna i det produktivitetsavtal som redan fanns. Dessutom ordnade man
workshops vid Siemens fabrik i Bocholt som
tillverkar utrustning för mekanisk och elektrisk kraftöverföring. Samarbetet resulterade i
sexsiffriga eurobesparingar, säger inköpschefen Jörg Niessing.
Daniel Bergerfurth, tillverkningschef för
arbetsområdet komponenttillverkning ser
framför sig nya framtida projekt: ”Vår långsiktiga samarbetspartners mod att ifrågasätta
traditionella processer med ny teknik gör att vi
kommer att kunna nå våra gemensamma mål”.
Workshops arrangerades även på andra orter (se sidoruta) och nya metoder utvecklades
och testades för att ge ytterligare besparingar.
Produktiva lösningar – överallt
Siemens Wittgensdorf:
Snabbare tillgång
till verktyg
Siemens fabrik i Wittgensdorf i sydöstra Tyskland
tillverkar transmissionskomponenter, exempelvis planetväxlar till vindkraftverk. Den tyska
vindkraftsmarknaden har ökat stadigt de senaste
åren och sysselsätter i dag cirka 90 000 personer.
Den globala marknadsandelen är 30 procent för
levererade vindkraftverk.
För att tillgodose den enorma efterfrågan har
fabriken i Wittgensdorf och Sandvik Coromant
startat ett Productivity Improvement Program för
att utnyttja fabrikens kapacitet bättre. Resultatet
blev optimerade processer för fabrikens fyra
vertikalsvarvar.
Förutom att montera specialgjorda verktyg för
grovslipningsprocessen utvecklade Sandvik Coromant en ny metod för snabbare tillgång till verktygen. Resultatet var imponerade: en tidsminskning
på 17 procent och årliga besparingar på 360 000
euro (ca 3,5 miljoner kronor).
”Beslutet att optimera tillverkningsprocessen
tillsammans med en verktygstillverkare var rätt
val”, säger Ulrich Steinbach, chef för gjuteriet i
Wittgensdorf.
Siemens Mülheim:
Spelar en huvudroll
Siemens Energy i tyska Mülheim an der Ruhr
tillverkar turbiner som liknar dem från
bolagets fabrik i Berlin, men för ånga i stället
för gas. Med en arbetsstyrka på 4 600,
inklusive 1 100 ingenjörer, spelar fabriken en
huvudroll inom Siemens Energys globala
nätverk av fabriker och utvecklingscentral.
Inom ramarna för det tekniska samarbetsavtalet mellan Siemens Energy och Sandvik
Coromant startades nyligen ett forskningsoch utvecklingsprojekt för att optimera
fräsningsprocessen för ångturbinerna.
Projektet planerades och genomfördes vid
Mülheim-fabriken, även om omfattande tester
utfördes av Sandvik Coromant i Sandviken.
Resultatet var en strategi för kostnadsbesparingar, som förbättrade både kvaliteten och
produktiviteten.
”Det nära samarbetet, i kombination med
de båda parternas kompetens, var avgörande
för det här projektets framgång”, säger
Stefan Güllenstern, sektionschef för
produktionsteknik hos Siemens i Mülheim an
der Ruhr.
Från Tyskland spred
sig samarbetet
mellan Siemens
Energy och Sandvik
Coromant till en
fabrik i Kina.
Zhao Pu, bearbetningschef vid Siemens fabrik
i Tianjin fick hjälp att
minimera riskerna inom
tillverkningen.
kvadratmeter. Fler investeringar – på totalt
500 miljoner yuan (ca 575 miljoner kronor)
presenterades 2009. De kommande tre–fem
åren kommer fabriken att växa med ytterligare
35 000 kvadratmeter.
Tillverkningen i Tianjin omfattar lösningar
wang jing
inom allt från vindkraft till mekaniska komponenter för hissar, rulltrappor, kranar, stålverk
och betongfabriker, där Siemens genom
Flender nu har en bra position i Kina. Andra
politiskt prioriterade marknader som växer just
nu är höghastighetståg, tunnelbanor och vindkraft. Enligt Wolfgang Dehen, vd för Siemens
Energy, kommer Kina snart att vara världens
största vindkraftsmarknad.
Sandvik Coromant har arbetat intensivt med
Siemens i Tianjin de senaste tio åren och har
lång erfarenhet av att introducera nya verktyg,
produktivitetsförbättrande lösningar och personalträning.
I början av 2009 investerade Siemens i två
nya horisontella fleroperationsmaskiner från
Mori Seiki. Sandvik Coromant levererade
merparten av verktygen till de nya maskinerna.
”Sandvik Coromant hjälper oss att minimera riskerna inom tillverkningen när det gäller
verktygens prestanda, tillverkningskvalitet och
leveranser”, säger Zhao Pu, bearbetningschef
vid Tianjin-fabriken.
Särskilt viktig för samarbetet är närheten på
en daglig basis.
”De ansträngningar som Sandvik Coromants ingenjörer gjort för att förbättra produktiviteten bidrar till vårt företags sänkta
tillverkningskostnader”, säger Zhao Pu.
metalworking world 25
text och foto: simon de trey-White
Hjältar i
det tysta
Singapore. Utan alla kontraktstillverkare skulle
många av världens alla miljontals olika tekniska
konsumtionsprylar inte kommit längre än att vara en
idé på ett papper.
Nästa gång du slappnar av framför din briljanta
nya LED-tv, lyssnar på din digitala musikspelare eller
använder någon annan av de oändligt många elektroniska hightechprylar som bygger på integrerade kretsar;
skänk då en tanke åt de företag som gör dessa apparater
möjliga. VDL Enabling Technologies Group
i Singapore är ett av dem.
VDL ETG:s kunder är så kallade Original Equipment
Manufacturers (OEM) som framför allt finns i USA och
Europa. VDL förser dem med precisionsbearbetade
komponenter – monterade och testade moduler och
system som tillverkar de integrerade kretsar som
används i alla dessa hemelektronikapparater som säljs
över hela världen.
26 metalworking world
”Vi är faktiskt hjältar i det tysta”, säger Wu Yong
Lin, vd för VDL ETG Singapores fabrik. ”Produkterna
är kanske märkta med ett annat företags logotype, men
det känns bra att veta att vi bidrar till mycket stor del
med innehållet i dem”.
Han fortsätter: ”Det är spännande att vara inblandad
i tillverkningen av de senaste energieffektiva och
miljövänliga produkterna. I dagsläget är de lysdioder
som används i platta tv-skärmar det allra senaste. Vi har
precis fått en ny stor kund inom detta område. Solenergi
är också på gång.”
Wu förklarar att lysdioder och solenergi utgör 60 till
70 procent av företagets verksamhet i Singapore. Den
resterande delen återfinns inom halvledare.
Kort om VDL
VDL Enabling Technologies Group
i Singapore har funnits i 40 år.
I början hette företaget Philips
Machine Factory och det kom
senare att heta Philips Enabling
Technologies. Det blev en del av
VDL Group 2006.
Under Philips ledning utvecklades bolaget till en global leverantör
av avancerade mekaniska
komponenter, moduler och
kompletta system.
Genom att tillhöra VDL Group
har bolaget kunnat växa ännu
snabbare och man har fått fler
möjligheter att bli en av de ledande
kontraktstillverkarna när det gäller
utrustning inom halvledare,
LED-teknik och solkraft.
Wu Yong Lin, chef för
VDL ETG:s fabrik i
Singapore. Bolaget har
nära samarbeten med
många välkända
tillverkare av tekniska
apparater.
metalworking world 27
En svetsad
kammare i
rostfritt stål
planfräses med
en CoroMill 490.
Sandviks ingenjör Ho
Lip Wei (t. h.) diskuterar
produktivitetsförbättringar med Xuan Zhan,
processingenjör hos
VDL ETG.
”Projektets produktivitet
ökade i vissa fall med mellan
80 och 100 procent.”
Wu Yong Lin, general manager of VDL ETG, singapore.
”Sedan januari har vi rekryterat mer personal och börjat
skala upp produktionen. Det ser mycket bra ut för 2010
och 2011”, säger han.
Konkurrensen inom OEM-sektorn är mycket tuff,
säger Wu: ”Inte bara här i landet, utan på hela världsmarknaden. Så man måste ha något extra”.
VDL ETG:s konkurrensfördel bygger på företagets
fyra kärnkompetenser – höghastighetsbearbetning och
precisionssvetsning i vakuumkammare, montering av
mycket sofistikerade moduler och integrerade system,
samt sluttestning och integrering för att tillgodose
kundkraven. ”Vår gedigna kunskap inom dessa fyra
områden ger oss vår konkurrensfördel”, säger han.
VDL ETG må ha stort självförtroende när det gäller de
egna expertområdena, men man är medvetna om vikten
av samarbetspartner. ”Vi kan inte vinna slaget själva”,
säger Wu. ”Vi behöver en massa stöd – exempelvis för
värmebehandling, hjälp med högexplosiv gas och fräsar
för bearbetning”.
Det är här Sandvik Coromant kommer in i bilden –
som verktygsleverantör från VDL ETG:s tidigaste
dagar. ”Men vår relation med Sandvik Coromant blev
mycket viktig 2003”, säger Wu. ”Det var då vi fick vårt
första, och mycket komplexa, femaxliga bearbetningscenter för fräsning. Vi kontaktade Sandvik Coromant för
All bearbetning i en uppspänning
Ho Lip Wei, ingenjör med inriktning
på produktivitetsförbättring hos
Sandvik Coromant, har haft ett
nära samarbete med VDL Enabling
Technologies Group i Singapore
sedan 2007. Nyligen hjälpte han
företaget att tänka om när det
gäller ett befintligt projekt i två
steg som omfattar bearbetning och
slipning av en stor pelare i gjutjärn
till solkraftsindustrin.
28 metalworking world
”Först provade vi CoroMill 490,
som VDL ETG redan hade i sitt
verktygslager”, minns Ho. ”Allt som
behövdes var att byta skärsort och
CoroMill 490 gav omedelbart en
bättre ytjämnhet och en planhet
som motsvarade kundens specifikation”.
Genom att bli av med behovet av
en slipningsprocess sparade man
in10 procent på uppdragets totala
genomloppstid, men också behovet
av att lägga ut jobbet på entreprenad – VDL ETG hade inte själva
kapacitet för slipningen.
Ho föreslog sedan en annan
förbättring: att byta från CoroMill
490 till den nya CoroMill 345.
”Jag visste att med en 45gradig skärvinkel och åtta skäreggar kunde CoroMill 345 skära
snabbare än CoroMill 490. Det
minskade faktiskt bearbetningstiden med ytterligare 30 procent”,
säger Ho.
Wu Yong Lin, verkställande
direktör för VDL ETG:s fabrik i
Singapore, säger att ”Det här är ett
tydligt exempel på hur ny teknik för
skärande bearbetning kan förbättra
traditionella angreppssätt och
hjälpa oss att slutföra bearbetningen i en enda uppspänning”.
istockphoto
Finmekanik i Singapore
Viktig kugge inom
flera olika branscher
Bob Shaw, chef för Precision
Machining Department vid VDL
ETG:s fabrik i Singapore.
att få råd om hur vi skulle kunna förbättra bearbetningens cykeltider.” Samarbetet optimerade den femaxliga
maskinen genom att omfatta hela utbudet av Sandvik
Coromants verktyg och tekniska support. ”Projektets
produktivitet ökade i vissa fall med mellan 80 och 100
procent”, säger Wu. ”Samarbete kring
förbättringar som bygger på användning
av den senaste bearbetningstekniken
pågår kontinuerligt hos VDL ETG
Singapore”.
Bob Shaw, chef för avdelningen Precision Machining
hos VDL ETG, vet allt om
det här samarbetet. Han säger
att ”Mina processingenjörer
och jag samarbetar regelbundet med Ho (Ho Lip Wei,
ingenjör med inriktning på
produktivitetsförbättringar hos
Sandvik Coromant). När vi får ett nytt
projekt diskuterar vi med Ho om den
lämpligaste fräsen och sedan testar vi. Efter ett par
försök vet vi exempelvis hur snabbt den kan bearbeta,
verktygens livslängd och hur jämn kvaliteten är och vi
kan bestämma oss för det bästa tillvägagångssättet”.
Shaw säger att det är kostnadseffektivast att snabbt
låta Sandvik Coromant hitta den mest produktiva
lösningen för ett visst jobb. ”Produktivitet och konkurrenskraft är avgörande i vår bransch”, säger han. ”Alla
våra kunder trycker på för att sänka kostnaderna och
ledtiderna, så vårt mål är alltid att bearbeta snabbare
med mer långlivade verktyg och med minst samma, men
I Singapore utgör
finmekanik grunden för
produktionen inom så
olika branscher som flyg,
olja och gas, medicinteknik och elektronik. Det är
en avgörande ingrediens
vid tillverkningen av en
lång rad komponenter,
från de minsta halvledarchips till de största
borrskären som används
inom oljeprospektering.
Finmekaniken fick sitt
avstamp i Singapore under
1970-talet för att
understödja de första
investeringarna i
tillverkning och regeringens så kallade Economic
Development Board.
För att säkra en dynamisk
bransch har Singapore
redan från början stött
finmekaniken proaktivt
med flera olika konkurrensstärkande stimulansåtgärder, exempelvis
produktivitets- och
innovationsbidrag.
I dag finns det omkring
2 700 bolag, från små och
medelstora företag till
stora multinationella
organisationer. Och det
handlar inte bara om
maskinutrustning.
Många av de här bolagen
har även sina huvudkontor
samt forsknings- och
utvecklingsavdelningar
i Singapore.
En operatör spänner
fast en komponent för
bearbetning.
helst högre, kvalitetsnivå. Det minskar våra
cykeltider och sänker vår totala tillverkningskostnad, vilket gör oss mer konkurrenskraftiga”.
Shaw förklarar hur Ho hjälpte VDL ETG att välja rätt
fräs för att bearbeta en pelare av gjutjärn.
”Efter våra diskussioner valde vi CoroMill 490. Det
räckte nu att fräsa komponenten och vi kunde sluta med
det gamla sättet som innebar fräsning och slipning. Och
vi uppnådde våra krav på kortare tid”, säger han.
Ho föreslog att CoroMill 490 skulle bytas ut mot nya
CoroMill 345 och det minskade bearbetningstiden med
30 procent, förklarar Shaw och tillägger: ”Vi kan inte
uppnå sådana här fantastiska resultat själva genom att
titta i en katalog”.
metalworking world 29
Teknik
text: turkka kulmala
Utmaning: att effektivt bearbeta flygmotorkomponenter i varmhållfasta superlegeringar (HRSA).
Lösning: utveckla en balanserad
totalprocess som omfattar inte bara
maskin, verktyg, geometrier och verktygsmaterial utan även bearbetningsstrategin.
Fräs så det glöder
VaRMHÅLLFASTA SUPERLEGERINGAR
(HRSA) är den dominerande materialtypen
i kompressor- och turbinkomponenter till
jetmotorer. De vanligast förekommande
legeringarna är nickelbaserade, exempelvis
Inconel, Waspalloy och Udimet.
Egenskaperna hos HRSA varierar
kraftigt, beroende på sammansättning och
produktionsprocess. Värmebehandlingen
har särskilt stor inverkan. En urskiljningshärdad – det vill säga ”åldrad” – komponent
kan vara dubbelt så hård som ett mjukglödgat eller obehandlat arbetsstycke.
Hårdare emissionsbegränsningar tvingar
upp drifttemperaturen i nya motortyper och
ställer krav på nya material i de mest värmeutsatta komponenterna. Dessutom ökar
den relativa andelen HRSA i jetmotorer.
Fördelarna med HRSA innebär dock en
mer komplicerad tillverkning. Hög temperaturhållfasthet betyder stora skärkrafter.
Låg termisk konduktivitet och god härdbarhet ger höga avverkningstemperaturer.
Deformationshärdning leder till strålförslitning på skäreggen under bearbetningen.
Komponenterna – turbinhjul, kapslingar,
skovlar och axlar – är svårbearbetade.
Många komponenter är tunnväggiga och
30 metalworking world
Turbinkapslingar tillverkas typiskt i Inconel
eller Waspalloy.
har komplicerad form. Säkerhetskritiska
komponenter måste uppfylla höga krav på
kvalitet och måttnoggrannhet.
framgång är kraftfulla maskiner, styva verktyg, högpresterande skär och optimal programmering.
Flera metoder förekommer. Hjul, ringar och
axlar brukar svarvas. Kapslingar och skovlar
tillverkas ofta genom fräsning.
Skärande bearbetning av HRSA brukar
delas in i tre steg. Under det första bearbetningssteget (First Stage Machining, FSM)
FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR
får det gjutna eller smidda ämnet sin grundläggande form. Arbetsstycket är vanligen
mjukt – typisk hårdhet runt 25 HRC. Men
det brukar ha en grov yta eller glödskal.
Tonvikten ligger på hög produktivitet och
effektiv avverkning.
Mellan det första bearbetningssteget och
mellanbearbetningen (Intermediate Stage
Machining, ISM) värmebehandlas (åldras)
arbetsstycket till mycket högre hårdhet, typiskt omkring 36–46 HRC. Komponenterna
får nu sin slutliga form, utom att en viss finbearbetningsmån lämnas. Fokus ligger även
här på produktivitet, men processäkerheten
är också en viktig aspekt.
KOMPONENTENS SLUTLIGA FORM och ytjämnhet skapas under det sista bearbetningssteget
(Last Stage machining, LSM). Här är ytjämnheten central, liksom snäva dimensionstoleranser och vikten av att undvika deformationer
och stora restspänningar. I kritiska roterande
komponenter är utmattningsegenskaperna det
viktigaste kriteriet. Det finns ingen acceptans för ytdefekter som skulle kunna initiera
sprickbildning. Tillförlitligheten hos kritiska
delar säkerställs genom val av beprövade och
certifierade bearbetningsprocesser.
Vill du veta mer? Gå in på www.aero-knowledge.com
Bland allmänna krav på vändskär kan
nämnas hög eggseghet och hög vidhäftning
mellan substrat och beläggning. Negativ
grundform väljs för hög hållfasthet och god
ekonomi, men geometrin ska vara positiv.
Kylmedel ska alltid användas vid bearbetning av HRSA – med undantag för
fräsning med keramiska skär. Svarvning
med keramiska skär kräver en mycket
stor mängd kylmedel. Vid användning av
hårdmetallskär är det i stället precisionen
hos strålen som avgör. När hårdmetallskär
används ger högt kylmedeltryck ytterligare
fördelar, som ökad verktygslivslängd och
effektiv spånkontroll.
varierar
med materialegenskaperna. Under FSM
upprätthålls hög produktivitet främst genom
hög matning och stort skärdjup. Vid ISM
används ofta keramiska skär för att tillåta
högre skärhastighet. I slutstegen är kvalite-
BEARBETNINGSPARAMETRARNA
ten viktigast och skärdjupet är litet. Eftersom
hög skärhastighet kan försämra ytjämnheten
används hårdmetallskär.
Plastisk deformation och strålförslitning
är karakteristiska förslitningsmekanismer för
hårdmetallskär, medan skjuvbrott på spånsidan är vanligt hos keramiska skär. Känsligheten för plastisk deformation minskar med
ökande slitstryka och värmebeständighet.
En positiv geometri och en vass egg är också
viktiga för att minska värmebildning och
skärkrafter. Bland åtgärderna för att minska
strålförslitningen på huvudeggen kan nämnas
liten ställvinkel, exempelvis genom användning av fyrkantiga eller runda skär, eller ett
skärdjup som understiger nosradien.
PVD-belagda skär är mera hållfasta mot
strålförslitning på huvudeggen. CVDbelagda skär har högre motstånd mot strålförslitning på biskäret. Vid finbearbetningen kan urflisning på den sekundära eggen
försämra ytjämnheten.
Andelen varmhållfasta
superlegeringar i
jetmotorer ökar.
På gång
I Sandvik Coromants sortiment av nya
hårdmetallskär som ska lanseras i CoroPak
10.2 för mellan- och slutbearbetning av HRSA
finns vassa och mycket positiva geometrier
för fin till medelfin bearbetning. Dessutom
finns geometrier för avverkning som kräver
högre seghet. Alla geometrier kommer att
vara tillgängliga med både PVD- och
CVD-beläggning, för att ge bästa prestanda
i allt från lättare grovbearbetning till
finbearbetning.
Turbinhjul har ofta
profilerade fickor
som ställer mer
eller mindre höga
krav på frigång.
Sammanfattning
Effektiv bearbetning av jetmotorkomponenter i HRSA kräver en välbalanserad
totallösning som tar hänsyn till faktorer
som arbetsstyckets tillstånd, verktygsmaterial och relaterade skärdatarekommendationer, användning av kylmedel och
optimerade bearbetningsstrategier.
metalworking world 31
För indiska Tata Group
står affärsframgångar
inte i konflikt med ett
starkt samhällsansvar.
text och foto: simon de trey-white
business
med samvete
”Företag kan inte ta ett samhällsansvar”, hävdade den
kände ekonomen Milton Friedman i ett ofta använt
citat. ”Bara människor kan ha ett ansvar”. Men den stora
koncernen Tata Group har uppnått en enastående
framgång med ett annat angreppssätt.
32 metalworking world
Lika gammalt som
affärsverksamhet
Den indiska koncernen Tata Group, som funnits
i mer än hundra år, är en av världens största och mest
framgångsrika bolag. Tata Steel är koncernens ledande
företag. Det har en årlig produktionskapacitet av råstål
på cirka 30 miljoner ton och mer än 80 000 anställda
spridda över fem världsdelar. Det är i dag en av världens
tio största stålproducenter. Förutom dess exceptionella
globala framgångar är Tata Steel dessutom känt för
nydanande och kontinuerliga satsningar när det gäller att
ta sitt samhällsansvar.
Kshetramohan Sardar, en 55-årig bonde från Jojo
Village, är väl förtrogen med Tata Steels CSR (Corporate Social Responsibility, ung. företags samhällsansvar). ”Jag hade inte planerat att kommersialisera och
modernisera mina jordbruksmetoder”, säger han.
Sardars by ligger i Jharkhand i centrala östra Indien.
Det är en av landets minst utvecklade stater, men har
turen att ligga inom upptagningsområdet för Tata Steels
stora program för socialt arbete. Det utgår från en bas
i Jamshedpur och omfattar 800 byar i närheten av dess
tillverkning och råvaruhantering.
”Personer från Tata Steel kom till vår by och erbjöd
sig att visa oss bättre och mer lönsamma sätt att bruka
marken”, minns Sardar. De personer han hänvisar till
Affärsidkare har tvingats tänka på sitt
samhälls-ansvar (Corporate Social
Responsibility, CSR) ända sedan människan
började med affärsverksamhet. Det går att
spåra kommersiell timmerhantering och
lagar för att skydda skogar så långt tillbaka
som nästan 5 000 år bakåt i tiden. Kung
Hammurabi av Mesopotamien införde
omkring 1 700 f. Kr. regler där byggare,
värdshusvärdar och bönder dömdes till
döden om de genom oaktsamhet orsakade
andras död eller till och med större besvär
för lokala medborgare.
Med industrialiseringens genombrott blev CSR viktigare eftersom
affärslivets inverkan på samhället och
miljön ökade.
Så tidigt som på 1920-talet hade
diskussionerna kring affärsvärldens
samhällsansvar utvecklats till vad som
kan ses som början på det som blev
dagens CSR-rörelse.
Termen i sig användes inte ofta förrän
på 1970-talet och uttrycktes inte formellt
förrän relativt nyligen. En exakt definition
håller fortfarande på att ta form.
var ett team som tillhörde en Tata Steel Rural Development Society (TSRDS). ”Jag fick följa med till en annan
by och såg glada bönder och åkrar fulla med grönsaker.
Det öppnade mina ögon. Jag återvände besluten att min
mark också skulle bli grön”, säger han.
Med hjälp och vägledning av TSRDS-teamet
revolutionerade Sardar sina arbetsmetoder. Han bytte till
en rissort med större skördar, införde ett system för
omskolning av risfrön och breddade verksamheten och
metalworking world 33
TATA Group
55-årige bonden
Kshetramohan Sardar
(t. v.) har vunnit på Tata
Groups engagemang i
det lokala samhället.
Grundaren J.N. Tata
insisterade på att
bygga en hel stad
för företagets
anställda – komplett med alla
bekvämligheter.
började odla grödor hela året. Markens produktivitet
förbättrades genom att man byggde dammar, dräneringsdiken och annat för att ta till vara på vatten. Allt
betalades med ett lån från Tata Steel.
Resultatet var slående. ”Min risskörd per tunnland
har mer än fördubblats”, säger Sardar. ”Tillsammans
med värdet av de nya vårgrödorna har det inbringat
ytterligare 30 000–35 000 rupier [ca 5 100–6 000
kronor] per år. Jag betalade av lånet på ett halvår”.
Satish Pillai, chef för Tata Steels Corporate
Sustainability Services (CSS) i Jamshedpur, är den
som skapat det program som Sardar vunnit på.
”Kshetramohan Sardar är en av de progressiva bönder
som föregår med gott exempel och visar de andra
byborna hur även en liten bit land kan ge stor avkastning”, säger han. Pillai beskriver hur CSS blev så
viktigt för Tata Steel: ”Det började med vår grundare,
J.N. Tata, som ansåg att med fri företagsamhet var inte
samhället bara en intressent i verksamheten utan själva
syftet med dess existens”. Denna vision har traderats
ner och genomförts av efterföljande generationer
ledare för Tata Group. ”Vi anser inte att CSS-verksam-
heten står i konflikt med eller stör vår affärsverksamhet”, säger Pillai. ”Det är inte något vi gör när vi sett
vårt resultat, utan en integrerad del av vår verksamhet
innan avkastningen”.
Tata Steels CSR-historia går faktiskt längre
tillbaka än till och med byggandet av Jamshedpur
1908. J.N. Tata hade planerat det i detalj åratal i
förväg. I stället för att bara smälla upp en rad hyddor
för arbetarna så insisterade Tata på att bygga en hel
stad för arbetarna, komplett med alla bekvämligheter.
”Tata Steel i Jamshedpur har tagit fram det bästa hos
sina anställda genom att föredömligt erbjuda
exempelvis tillgång till rent vatten, vägar, bostäder,
SANDVIK och CSR
”En viktig del av vårt företags historia”
Under 2010 firar Sandvikkoncernen 50-årsjubileum i Indien.
Bolaget är mycket aktivt med sina
egna CSR-aktiviteter.
”CSR är en viktig del av vår
historiska företagsidentitet”, säger
Nitin Pathak, chef för marknadskommunikation vid Sandvik
Coromant Indias huvudkontor i
Pune. Sandvik har en global vision
förklarar Pathak. Men på det lokala
planet tar de enskilda bolagen
34 metalworking world
ansvar för olika aktiviteter och
deras genomförande. ”Det speglar
att alla samhällen är olika och vår
inblandning i varje samhälle måste
utgå från de lokala behoven”, säger
han.
I Pune-området har Sandvik Asia
Private Limited för närvarande fem
projekt på gång som gynnar både
anställda och samhället. ”Sandvik
Helping Hand är en satsning som
genomförs med en lokal ideell
organisation. Anställda kan bland
annat skänka kläder, leksaker och
böcker till sämre lottade familjer”,
säger Pathak. ”Sedan finns det ett
stödprogram för datorer i lokala
skolor som främjar datorkunskaper,
stöd till fattiga barns utbildning,
vårdcentraler utan tidsbokning och
ett så kallat Family Circle-projekt
som erbjuder de anställdas familjer
olika träningsaktiviteter med
inriktning på livsstil”.
Sandvik Coromants koncept för
återvinning används också i Indien.
”Det är faktiskt ett kundinriktat
CSR-initiativ”, säger Pathak. ”Det
innebär att vi samlar in använda
hårdmetallskär från kunderna för
återvinning vid Sandvik Coromants
globala och mycket moderna
återvinningsanläggning i Indien.
Att ta tillvara på icke förnybara
resurser är varje tillverkares
skyldighet”.
Tata Steel är Tata
Groups ledande bolag.
Det producerar cirka 30
miljoner ton stål per år.
Satish Pillai, chef för
Tata Steels Corporate
Sustainability Services
i staden Jamshedpur.
hälsovård, utbildning och så vidare”, säger Bidyut
Chakrabarty, professor i statskunskap vid universitetet i Delhi och expert inom CSR. ”Dessa resurser är
antingen kraftigt subventionerade eller gratis för Tata
Steels anställda”.
Chakrabarty ser en grundläggande skillnad mellan
Tata Steels tillvägagångssätt och modern CSR. ”Tatas
modell är ett exempel på hur det hinduiska konceptet
med förvaltarskap överförts till affärsverksamhet”, säger
han. ”Trots att J.N. Tata var parser och inte hindu, så var
han kraftigt influerad av Swami Vivekananda, en
mycket inflytelserik hinduisk reformivrare på 1800-talet. Vivekananda införde idén att använda förvaltarskap
inom affärsverksamhet och dessa åsikter togs senare
över av Gandhi och blev populära på 1920-talet”.
Chakrabarty säger att i dag kan CSR se mycket olika
ut och alla är inte jämbördiga. ”En del CSR är helt
enkelt vara en yta som döljer ett företags verkliga
avsikter. CSR-aktiviteter måste värderas kritiskt och inte
tas för vad det ser ut att vara”, varnar han.
Men Chakrabarty menar att CSR är här för att stanna.
I dag ser man inte positivt på en affärsmodell som bara
är inriktad på att maximera aktieägarnas utdelning.
Samhället har förändrats liksom människors förväntningar och medvetenhet.
”I dag används nästan uteslutande affärsmodellen
med CSR. Trycket är starkt på företag att visa upp rätt
image för att vinna konkurrensfördelar i det vidare
perspektivet med en global kapitalism som blev ledande
efter Sovjetunionens kollaps”, säger han.
När det gäller att antingen maximera vinsten eller
hålla sig till CSR-normer tvekar inte Chakrabarty: ”Det
finns ingen motsättning. Båda affärsmodellerna kommer
att ge samma resultat. Men att ha en CSR-policy är
bättre, finkänsligare och modernare. Om man tar hand
om sina potentiella kunder, så ökar chansen att de ska
köpa dina produkter eller tjänster”.
Staden Jamshedpur,
som ligger i nordöstra
Indien, planerades
i detalj för Tatas
arbetare.
metalworking world 35
Utblick
istockphoto
Tränar för framtiden
Nya kärnreaktorer
kan förbränna
sådant som i dag
anses var
kärnavfall.
Återvinning
av kärnavfall
Kraftgenerering. En ny
generation kärnreaktorer håller på att
utvecklas som är mer bränsleeffektiva
än dagens reaktorer.
Med de nya reaktorerna, som
förväntas bli verklighet omkring 2040,
blir det enligt svenska Kärnavfallsrådet möjligt att återvinna kärnbränsle
– som i dag förvaras djupt inne i berg.
Dagens reaktorer använder bara
fem procent av den energi som finns i
uran 235. Resten av materialet i
kärnbränslestavarna, i form av uran
238, plutonium 239 och curium, kan
inte användas och man måste göra
sig av med dem. Det kommer att ta
mer än 100 000 år för detta kärnavfall
att brytas ner.
Men i och med den nya, fjärde
generationen hybridreaktorer betyder
högre energi att detta avfall kan bli
fissilt.
En ny fräs för kuggringar
Två kuggringar kunde
Fräsning. Det
bearbetas där den befintliga
japanska företaget Nippon
fräsen bara kunde bearbeta
Roballo, en del av
en. På grund av dess
ThyssenKrupp-koncernen,
konstruktion kunde
är en ledande tillverkare av
skärkraften minskas så att
stora kuggringar som
det gick åt mindre energi.
används i vindkraftgeneraDessutom blev beartorer, tornkranar och
betningen vid maskinen
portalsvängkranar på fartyg.
Sandvik Coromant har i Kiyotoshi Fuchigami tystare. En naturlig följd blev
att skärdatan kunde ökas.
många år försett företaget
”Baserat på denna erfarenhet litar
med verktyg för borrning och
jag på Sandvik Coromants förmåga
svarvning. Ett Productivity Improveatt leverera innovativa lösningar som
ment Program 2008 ledde till
skiljer sig från andra tillverkares”,
utvecklingen av en helt nytt kuggfrässäger Kiyotoshi Fuchigami, produkningskoncept som medfört många
tionschef hos Nippon Roballo.
fördelar.
36 metalworking world
Utbildning. Sandvik
Coromant South Africa levererar de
skärande verktygen och tekniken till
ett nytt utbildningscenter som
öppnade januari 2010 i Hi-Tech
Machine Tools lokaler nära
Johannesburg.
Hi-Tech Machine Tools,
återförsäljare med ensamrätt för
Mazak CNC, byggde anläggningen
för att förse arbetsstyrkan i
Sydafrika – kontinentens största
ekonomi – med mer välkvalificerade
arbetare.
Genomsnittsåldern för kvalificerade sydafrikanska svarvare och
verktygsmakare som fick sin träning
som lärlingar är 62 år. Det är ovanligt
med lärlingar inom maskinteknik och
bearbetning och välutbildade och
yrkesskickliga arbetare fortsätter att
vara eftertraktade.
Nu finns lösningarna
på YouTube
MEDIA. YouTube, den främsta källan för videoklipp på internet,
är efter Google nätets största sökmotor.
Många tillverkare använder webbplatsen för att leta efter
information om verktyg, tekniska lösningar och olika applikationer.
Från och med maj 2010 är YouTube även en källa för information
om Sandvik Coromants senaste lösningar.
På www.youtube.com/sandvikcoromant hittar du värdefull
applikationskunskap om olika sorters bearbetning, men också
filmer från event, nya produkter och mycket mycket annat.
Grainger ny samarbetspartner i USA
PRODUkter. Ett nytt
samarbetsavtal gör att mer än 15
000 av Sandvik Coromants
produkter för bearbetning nu är
tillgängliga via återförsäljaren
Graingers katalog och webbplats
(www.grainger.com). Det går även
att besöka något av företagets 460
lokalkontor i USA.
Grainger distribuerar mer än
900 000 industriprodukter och har
1,8 miljoner kunder i 153 länder
jorden runt. Grainger har cirka
18 000 anställda och arbetar nära
kunderna för att erbjuda kostnadsbesparande lösningar.
I många år har Grainger erövrat
en plats på tidskriften Fortunes lista
över ”mest beundrade företag”.
2009 uppgick försäljningen till 6,2
miljarder amerikanska dollar (ca 49
miljarder kronor).
Visste du att …
… det utförs nästan
1,5 miljoner
höftbyten varje år?
Inuti ett vindkraftverk
Kraftgenerering. Ett vindkraftverk består av
flera ton komponenter av stål och gjutjärn. Alla dessa
måste fräsas, borras och svarvas. Här är en titt på några
av dem.
Huvudaxel
Först är huvudaxeln ett 22 ton
tungt block av smitt stål. Med
tiden bearbetas det – med
svarvning, borrning och
bearbetning av djupa hål – till
en 14 ton tung högtoleranskomponent.
Kompetens
Kunniga specialister i
gula rockar finns alltid
till hands för att föreslå
förbättringar av
tillverkningen.
Planethållare
Rotornav
Denna viktiga och enorma
komponent – upp till fyra
meter i diameter – förbinder rotorbladen och axeln.
Optimerade skärande
verktyg hjälper till att
avskilja ett ton spånor från
gjutgodset för att det ska få
sin slutgiltiga form.
Denna komponent av
segjärn är en del av
växellådan. Precision
vid tillverkningen är av
yttersta vikt.
fundament
Kjell Thorsson
Maskinfundamentet i
gjutjärn är grunden i
maskinhusets konstruktion. Dess form är
svårbearbetad och det
krävs fräsning, borrning
och uppborrning.
Kuggring
Kuggringen kopplar ihop tornet
med maskinhuset så att den kan
riktas mot vinden. Den smidda
ringen kan vara mellan tre och
nio meter i diameter. Hela ringen
tillverkas med svarvning,
borrning och kuggfräsning.
På nästa uppslag
hittar du mer
lösningar för
vindkraftverk. >>>
metalworking world 37
Lösningen
text: alexander farnsworth illustration: kjell eriksson
Stora LÖSNINGAR
FÖR EN RIKTIG JÄTTE
Tvåsiffrig tillväxt inom vindkraftsindustrin innebär att
komponenttillverkarna ökar sin produktion. Här är en titt på några av
de tidsbesparande skärande verktyg som används för bearbetning
av ett vindkraftverks rotornav – en komponent som är mer än fyra
meter i diameter och förbinder rotorbladen och huvudaxeln.
CoroMill 490
Bättre hörn
CoroMill 490 skärande verktyg är ett mycket
bra val för bearbetning där det behövs hörn.
Denna fräs har hög spånavskiljning vid låga
effektbehov och representerar den senaste
tekniken inom hörnfräsning.
38 metalworking world
CoroMill 331
Insidejobb
CoroMill 331 är ett mycket effektivt verktyg
med åttaeggade skär för bakplaning av
navets insida.
CoroMill 390
Ett stadigt val
CoroMill 390 Long Edge är en robust fräs
som i kombination med Coromant Capto
erbjuder maximal stabilitet. Det är en
lysande kombination för att fräsa väggar.
Vill du veta mer? Gå in på www.sandvik.coromant.com/wind
CoroBore 825
Slutklämmen
Tillsammans med Coromant Capto ger
CoroBore 825 den slutliga ytjämnheten i de
borrhål som bearbetats med hög precision
i navet.
CoroDrill 880
Borrning
CoroDrill 880 med steg och fas är särskilt
effektiv vid arbetsmoment där man borrar
hål i navet.
CoroMill 345
i framkant
För att fräsa navets framsida där det fäster
vid huvudaxeln krävs en CoroMill 345-fräs
med lätt skärverkan för att undvika
vibrationer och för att öka produktiviteten.
metalworking world 39
Print n:o C-5000:544 SWE/01
© AB Sandvik Coromant 2010:2
Beprövade lösningar.
Dokumenterade resultat.
Hög standard, krävande specifikationer, svåra material och tidsbegränsningar
– för komponenter inom flygindustrin duger bara de bästa verktygen och
spetskompetens. Misstag är inte bara kostsamma, de är oacceptabla.
Du behöver bevisat effektiva lösningar som kombinerar rätt
programmeringsteknik, optimerade verktyg, simuleringar och laboratorietest
för att få ut mesta möjliga av din produktion. Inte nog med att Sandvik
Coromant garanterar att du får den kvalitet du behöver, vi kan också
optimera din bearbetningsprocess och minska stilleståndstiden. Vi kan
till och med ta din lösning ett steg längre på våra applikationscentra för
flygindustrin runt om i världen.
Vill du veta mer? Besök www.aero-knowledge.com
Think smart | Work smart | Earn smart
www.sandvik.coromant.com