Ny mikroskärningsteknik installerad
Tekniska keramer och mikrovattenskärning – Del 3
Nanoker från Spanien är specialister på tekniska keramer och avancerade nano kompositer för olika extrema applikationer. Den här gången tänjer de på gränserna med hjälp av mikro vattenskärning. Efter att ha vunnit en upphandling från CERN skannade de av marknaden efter ett lämpligt maskinsystem. De gjorde en grundlig utvärdering och bestämde sig för en NCM 10 Micro Machine från Water Jet Sweden. Den första utmaningen var att vinna CERN upphandlingen, den andra att hitta och välja rätt maskinsystem och nu, den tredje, att implementera den nya tekniken i sitt eget produktionsflöde.
Förbereda teamet
I god tid före maskinleveransen genomfördes CAD/CAM och maskinutbildning, vilket förberedde Nanoker-teamet för deras nya arbetsstation och teknik. Alla Water Jet Swedens kundutbildningar har samma grundagenda, men varje utbildningstillfälle anpassas efter kundens unika tillämpning och deltagarna tidigare erfarenhet.
– Operatörerna som skulle hantera den nya maskin hade allmän kunskap och tidigare erfarenhet från CAD/CAM och CNC-maskiner vilket var en stor fördel, berättar Christian Persson, systemingenjör på Water Jet Sweden. Det gjorde det möjligt för oss att fördjupa oss i detalj på deras specifika uppgifter.
Mjukvaruutbildningen kunde genomföras online, men maskinutbildningen genomfördes på Water Jet Swedens huvudkontor i Ronneby, Sverige, samtidigt som Factory Acceptance Tests. Förutom de grundläggande färdigheterna i maskindrift omfattade utbildningen rutiner för hur man justerar inställningar innan man skär nya delar och när man ändrar materialegenskaper eller tjocklek. För varje ny uppsättning detaljer måste maskinen finjusteras för att få vinkelräta skärsnitt med toleranser på +/- 0,02 mm.
Inledande maskinutbildning i produktionshall 2 på Water Jet Swedens huvudkontor i Ronneby
Installera arbetsstationen
Samtidigt som utbildningen genomfördes i Sverige förberedde fabriken i Spanien området för den nya arbetsstationen. Den skulle placeras i anslutning till resten av CERN:s produktionslinje men i ett separat rum för att skärma av saker som buller, fukt och slipande damm. Anslutningar för vatten, el, luft och ett särskilt utrymme för maskinen var klart när maskinen anlände.
– Vi lastade av maskinen med truck, men eftersom takhöjden var lägre där arbetsstationen skulle vara fick vi sätta den på plats med skridskor, berättar David Olsson, tekniker på Water Jet Sweden.
Att mäta maskinernas vinkelräthet efter installation är standardförfarande hos Water Jet Sweden. Men för NCM 10 Micro-maskinen utförs lasermätning och kulstångsverifiering även efter installationen, till skillnad från traditionella vattenskärningsmaskiner. Andra maskinmodeller är bara lasermätta och kulstångstestade i fabriken, före leverans.
Layouten på arbetsstationen utformades noggrant tidigt i projektet för att ha ett litet fotavtryck och ändå vara lätt att serva och använda. Högtryckspumpen är placerad innanför säkerhetszonen, eftersom den startas i början av varje skift och sedan styrs från operatörspanelen.
Tippbehållaren för slipande avfall är också placerad inom säkerhetszonen. När den blir full tas den enkelt bort med en handtruck, dras ut genom säkerhetsdörren och töms med en gaffeltruck utanför lokalen. Men det slipande tryckkärlet placerades utanför säkerhetszonen för att kunna fylla på slipmedel medan maskinen kördes.
Högtryckspump och spetsbehållare inne i säkerhetszonen
Komma igång
Utbildningen slutförs alltid på plats hos kunden i deras egen miljö, vilket säkerställer att kunden kommer igång med den typ av produktion som maskinen köptes för, som en del av den slutliga testningen och proceduren för godkännande av maskinen.
– Efter installationen hade vi också kompletterande operatörsutbildning för att repetera hantering, underhåll och säkerhet runt arbetsstationen, berättar David Olsson. Det är bra att upprepa detta efter att arbetsstationen är på plats i den miljö den är tänkt att användas.
Eftersom vattenskärning handlar om att kontrollera naturkrafter är det en fördel att ha god kunskap om den specifika maskinen och materialen för att få den perfekta kompensationen och skärhastigheten, vid bearbetning med fin tolerans. Ett elektroniskt mikroskop med en handhållen enhet användes för att återkommande kontrollera tolerans och ytkvalitet.
Ett handhållet mikroskop användes för att förkontrollera form och ytjämnhet
– Jag stannade tills kunden hade tagit fram en serie godkända detaljer, berättar David Olsson. Efter att ha lämnat har jag inte hört något från vårt kundsupportteam, vilket är positivt. När jag slutade gjorde de alla finjusteringar själva, och jag tror att de är väl förberedda för att driva sin produktion för CERN som förväntat.
Igång med tillverkning av högteknologiska keramiska delar till CERN-acceleratorer
Sergio Rivera, produkt- och affärsutvecklingschef på Nanoker Research S.L. sammanfattar projektet:
– Mikrovattenstrålemaskinen gör det möjligt för Nanoker att få tillgång till en mycket exakt teknik för att skära mycket hårda material i ”nära” 2D-geometrier. Bortsett från verksamheten relaterad till Big Science-industrin, kommer det att presentera nya vägar för företaget att producera delar enligt kundspecifikationer med en annan bearbetningsstrategi. Denna teknik kommer att göra det möjligt för Nanoker att få tillgång till andra marknader också, till exempel den industriella marknaden. Produktionen av dessa ”nära” 2D-geometrier i hård keramik begränsades till elektriskt ledande material med hjälp av trådgnistning, och nu, tack vare mikrovattenskärning, kan Nanoker bearbeta både elektriskt och icke-elektriskt ledande material, avslutar Sergio. Bild: Sergio Rivera, produkt- och affärsutvecklingschef på Nanoker Research S.L
Mr. Sergio Rivera, Product and Business Development Manager at Nanoker Research S.L
https://www.waterjetsweden.com/
