Mikrocsavarok az óraiparba
Ahhoz, hogy az óra híres „svájci óraműve” zökkenőmentesen működjön, a számos precíziós alkatrész és fogaskerék mellett a precíziós mechanikus remekművet végül csavaroknak kell összetartaniuk. Ezek előállítása nagyfokú know-how-t igényel, így nem csoda, hogy a neves svájci óragyártók a saját országukból származó mikroprecíziós csavarokra támaszkodnak. Az ilyen csavarok egyik gyártója a Solothurn kantonban található Lüsslingenből származó Aeschlimann AG Décolletages. A mikromegmunkáláshoz a képzett mikromechanikus Mattia Knecht által vezetett szakemberek a Paul Horn GmbH µ-Finish rendszerére támaszkodnak. Knecht szerszámozási kérdésekben Dominik Längtől, a Horn svájci értékesítési képviseletének, a Dihawagnak a mérnökétől kap műszaki tanácsokat.
A mikro méretű óra-alkatrészektől kezdve az orvosi iparban használt alkatrészeken át a kotrógépek hidraulikus alkatrészeiig az Aeschlimann AG Décolletages a precíz, forgásszimmetrikus munkadarabok gyártásának specialistája. Az 1937-ben csavarkészítő műhelyként alapított vállalat mára összetett CNC alkatrészek gyártójává fejlődött, és olyan speciális befejező eljárásokat kínál ügyfeleinek, mint a hónolás, a hengeres és központ nélküli köszörülés, valamint a szuperfiniselés lehetőségei. A 165 alkalmazottat foglalkoztató svájci vállalat elsősorban esztergált alkatrészeket gyárt 120 mm átmérőig. Az Aeschlimann azonban a 300 mm hosszúságig terjedő alkatrészek marással történő megmunkálása területén is bizonyítja szakértelmét. Ügyfelei között az óragyártás, az autóipar, a hidraulika, a gépipar és az elektronikai ipar vállalatai találhatók. Ezenkívül az Aeschlimann precíziós svájci alkatrészeket szállít az orvosi, a méréstechnikai és a kerékpáripar számára.
Kényes alkatrészek
Egy svájci óramű minőségétől függően számos egyedi alkatrészből áll, például a fogaskerékből, a felhúzószerkezetből, a meghajtásból, az egyensúlyból és a kézmozdulatból. Egy bonyolult, kiváló minőségű órában sok alkatrészből áll össze a szerkezet, nagyon kis helyen. Az egyes alkatrészek összeszereléséhez csavarokat használnak. Ezeknek a csavaroknak az előállítása egy átlagos gépésznek valószínűleg nagyon nagy nehézséget okozna. Szabad szemmel alig lehet megkülönböztetni a munkadarabokat egy finom forgácsdarabtól. „A csavarok kezelése és mérése jelentős kihívást jelent, ami sok gyakorlatot igényel. A méreteket nem mikrométerrel, hanem 50-szeres nagyítású mikroszkóp alatt kell ellenőrizni” - magyarázza Knecht. A csavarok kezeléséhez szükséges kézügyesség akkor is megmutatkozik, amikor a menetet menetgyűrűmérővel ellenőrzik. „Nagy tapasztalatra van szükség ahhoz, hogy az egy milliméternél jóval kisebb átmérőjű csavarokat kézzel befordítsuk a menetmérőbe” - mondja Knecht.
Az Aeschlimann a Horn µ-Finish szerszámrendszerre és a Tornos Swiss Nano gépekre támaszkodik az óracsavarok csúszófejes esztergálásához. Az S274-es rendszeren alapuló szerszámcsalád fő célpiacát a mikromegmunkálók jelentik. A váltólapkákat nagy gondossággal köszörülik. A gyártás során minden egyes szerszámot 100 százalékos ellenőrzésnek vetnek alá a magas vágóél minőség biztosítása érdekében. A késszár lapkaüléke a központi befogócsavarral és a váltólapka precíziósan köszörült felfekvő felületével mikronon belüli váltási pontosságot tesz lehetővé. Ez lehetővé teszi a lapka elforgatását a gépben anélkül, hogy újra kellene mérni az élmagasságot és más méreteket. „A Horn számos alkalmazáshoz kínál csúcskategóriás szerszámokat. Az óracsavaroktól kezdve az orvosi ipari alkatrészekig és a hidraulikus alkatrészekig vannak megoldások. Számos gépünkön használunk Horn szerszámokat” - mondja Knecht. A számos szabványos profil mellett speciális formájú váltólapkák is rendelkezésre állnak az ügyfelek igényeinek megfelelően.
Előtolás a µ-tartományban
„A vágóél minősége fontos szerepet játszik a mikromegmunkálásban. A mikrométeres tartományban csak akkor lehet előtolással dolgozni, ha a betét hasonlóan éles” - mondja Dominik Läng. Három különböző szerszámot használnak egy csavar esztergálásához. Először is a csavarfej felületét axiálisan kiesztergálják. „Először a fejet esztergáljuk meg, mert a csavart nem tudjuk felvenni és rögzíteni a finom menetre” - mondja Knecht. Az Aeschlimannnál gyártott legkisebb csavarváltozat 0,2 mm-es menetátmérővel rendelkezik. A sík felület megmunkálása után a csavarfejet hornyoljuk. Ezután az orsó forgásirányának megfordításával megesztergálják a menetátmérőt, majd a menetet alulmetszés nélkül a csavarfejig marják. A csavar menetvágását ismét a µ-Finish programból származó Horn szerszámmal végezzük.
A lapka élettartama a fordított esztergálás során körülbelül 17 000 csavar. Leszúráskor a vágóél 40 000 csavart elérő szerszámélettartamot ér el. „Az új Horn ES15 bevonattal még tovább növelhetjük a termelékenységet” - mondja Knecht. Az új bevonat egy HiPIMS réteg (nagy teljesítményű impulzus bevonat magnetronos porlasztással). A HiPIMS még homogénebb és lényegesen tartósabb bevonatot eredményez, amelynek keménysége és szívóssága különösen alkalmas az acél megmunkálásához, valamint a kis és nagyon kis méretű alkatrészek megmunkálásához. A Horn a PVD (fizikai gőzfázisú leválasztás) technológiát is alkalmazza a szerszámbevonatokhoz. A PVD egy olyan eljárás, amelyben a bevonatanyagot elektronok, lézersugarak vagy ívkisülések segítségével párologtatják el. A gőzölgő anyagot rétegként rakják le a munkadarabokra, így képezve egy réteget. A reaktív technológiai gázok adagolásának változtatásával a bevonat összetétele befolyásolható. Így a bevonási folyamat során nitridek vagy karbidok, illetve a két réteg keverékei alakulnak ki. A PVD bevonatok sokszorosára növelik a forgácsolószerszámok élettartamát.
Partnerség
Svájcban a Dihawag cég képviseli a német Horn szerszámgyártót. Az Aeschlimann, a Horn és a Dihawag közötti partnerség már több mint 20 éve létezik. Ez idő alatt a Horn szerszámaival számos megmunkálási feladatot tudott sikeresen megoldani. „Az együttműködés kiemelkedően fontos. A Dihawag és a Horn műszaki tanácsadói gyorsan és megbízhatóan gondoskodnak megmunkálási alkalmazásainkról. Valódi partnerség van, és a szerszámok szállítása nagyon gyors” - mondja Knecht.