Πόσο διαρκεί η ζωή του μεταλλικού εργαλείου διαμόρφωσης με κρουστική κοπή;

Για τις εταιρείες που εξαρτώνται από τη διαμόρφωση, το ερώτημα είναι: πόσες ακόμη φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτό το εργαλείο; Ίσως να μην είναι ένα ερώτημα ενός εκατομμυρίου δολαρίων (βεβαίως κυριολεκτικά!), αλλά σίγουρα κάνει διαφορά. Δυστυχώς, μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει μία απλή και μοναδική απάντηση. Η διάρκεια ζωής ενός μεταλλικού εργαλείου διαμόρφωσης δεν είναι προβλέψιμη, σε αντίθεση με έναν λαμπτήρα που έχει αρκετά προβλέψιμη διάρκεια ζωής. Δεν είναι ρεαλιστικό να περιμένουμε έναν μοναδικό αριθμό, αλλά είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ποιες μεταβλητές έχουν σημασία.

Γιατί δεν υπάρχει ένας μαγικός αριθμός:

Φανταστείτε ένα εργαλείο όχι ως ένα στατικό όργανο, αλλά ως έναν αθλητικό σταρ υπό στεροειδή που δουλεύει κάτω από τις μεγαλύτερες φυσικές πιέσεις χιλιάδες φορές το λεπτό. Η προσδοκώμενη διάρκεια ζωής του επηρεάζεται από:

1. Σχεδιασμός & Κατασκευή του Εργαλείου:

Πολυπλοκότητα: Τα κοπτικά εργαλεία σε απλά εργαλεία διακοπής έχουν συνήθως πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής σε σχέση με τα προοδευτικά εργαλεία που εκτελούν πολλές πολύπλοκες λειτουργίες ανά χτύπο. Όσο πιο πολύπλοκο είναι το εργαλείο, τόσα περισσότερα σημεία φθοράς και σημεία συγκέντρωσης τάσεων μπορεί να υπάρχουν.
Υλικό: Βασικό ρόλο παίζει η ποιότητα και η σκληρότητα του εργαλειοχάλυβα (π.χ. D2, A2, επικονικά καρβίδια). Υψηλής ποιότητας χάλυβες που έχουν επισκληρυνθεί σε συγκεκριμένη ανοχή αντέχουν στη φθορά και τις κρούσεις πολύ καλύτερα σε σχέση με μαλακότερους ή λιγότερο επισκληρυμένους χάλυβες.
Ανθεκτικότητα: Η επαρκής στήριξη, οι κατάλληλες χαλαρότητες, η προσεκτική επιλογή πλακών φθοράς και επικαλύψεων (όπως TiN, TiCN, CrN) καθώς και οι αποτελεσματικοί μηχανισμοί καθοδήγησης συμβάλλουν σημαντικά στη μείωση των τάσεων και της φθοράς σε σημαντικά εξαρτήματα.

2. Παράγοντες Λειτουργίας:

Συνθήκες Πρέσσας: Η εκτροπή, η υπερβολική εκτροπή, η λανθασμένη απόσταση κλεισίματος ή η ασταθής πρέσσα προσφέρουν εξαιρετικά επιβλαβή ενέργεια στο εργαλείο, που συμβάλλει σημαντικά στη φθορά και τη θραύση.
Κινήσεις ανά λεπτό (SPM): Η υψηλή ταχύτητα δημιουργεί περισσότερη θερμότητα και κρούσεις σε μικρότερο χρονικό διάστημα, γεγονός που αυξάνει τις διαδικασίες φθοράς, όπως η αποτρίβηση και η κόπωση.
Λίπανση: Αποτελεί τον κυριότερο παράγοντα διατήρησης της διάρκειας ζωής της μήτρας. Πρέπει να χρησιμοποιείται η κατάλληλη λίπανση και να υπάρχει συνεχής ροή λιπαντικού στη μήτρα. Επίσης, μειώνει την τριβή, ψύχει, εμποδίζει τη δημιουργία ζευγών τριβής και απομακρύνει τα υπολείμματα. Η κακή ή λανθασμένη λίπανση είναι ένα σοβαρό πρόβλημα που οδηγεί σε πρόωρη φθορά της μήτρας.
Δύναμη (σε τόνους): Η παραγωγή σε ταχύτητα κοντά ή πάνω από τη μέγιστη ονομαστική δύναμη φθείρει αρκετά γρήγορα τη μήτρα, καθώς υπερφορτώνεται.

3.Υλικό που χρησιμοποιείται στη διαδικασία διαστρώσεως:

Αντοχή & Σκληρότητα: Η διαστρώση υλικών από υψηλής αντοχής χάλυβα (HSS), προηγμένων υψηλής αντοχής χαλύβων (AHSS) ή σκληρυμένων υλικών προκαλεί σημαντικά μεγαλύτερη φθορά της μήτρας στις επιφάνειές της (σε σχέση με τη διαστρώση ελαφρών και μαλακότερων μετάλλων, όπως το αλουμίνιο ή ο χαλύβδινος τύπος χάλυβα).
Διαβρωτικότητα: Υλικά που έχουν κλίμακα διαβρωτικότητας (π.χ. σιδηροτροχιές χυτηρίου) ή περιέχουν σκληρότερα σωματίδια τείνουν να επιφέρουν αμεσότερη φθορά στις κοπτικές ακμές και στις επιφάνειες διαμόρφωσης.
Πάχος: Τα παχύτερα υλικά απαιτούν μεγαλύτερη δύναμη, γεγονός που προκαλεί μεγαλύτερες τάσεις στη δομή του εργαλείου.

4.Συντήρηση & Χειρισμός:

Προληπτική Συντήρηση (PM): Η προληπτική συντήρηση περιλαμβάνει κατάλληλο καθάρισμα, έλεγχο, ακόνισμα των κοπτικών και διακοπτικών τμημάτων, αντικατάσταση φθαρμένων εξαρτημάτων (παδιά, ελατήρια, οδηγοί πείροι) καθώς και τη γενική συντήρηση και λίπανση για τη μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής του εργαλείου. Η έλλειψη PM έχει ως αποτέλεσμα μικρά προβλήματα να μετατρέπονται σε μεγάλες καταστροφές.
Αποθήκευση & Χειρισμός: Η αποθήκευση των ειδών πρέπει να γίνεται με τρόπο ώστε να αποφεύγεται η σκουριά και ο χειρισμός να γίνεται με προσοχή ώστε να αποφεύγονται χαρακτικά, πατήματα ή ακόμη και πτώσεις. Η διαδικασία αλλαγής ή μεταφοράς μπορεί να είναι πολύ ακριβή όταν τα προϊόντα έχουν υποστεί ζημιές.

Οι τρόποι αστοχίας καθορίζουν τη "διάρκεια ζωής":

Η ζωή του μήτρες δεν τελειώνει ποτέ όταν σταματήσει πλήρως να λειτουργεί. Συχνές φορές γίνεται οικονομικά παρωχημένη όταν το κόστος συντήρησης είναι υπερβολικά μεγάλο ή όταν η ποιότητα των εξαρτημάτων έχει φθαρεί. Οι τυπικές μορφές βλαβών είναι οι εξής:
Φθορά: Ορατή αποτρίβωση των κοπτικών ακμών και των επιφανειών διαμόρφωσης, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ακαμψίας, ανακριβειών στις διαστάσεις ή κακής ποιότητας τελικής επιφάνειας του εξαρτήματος.
Διάρρηξη λόγω κόπωσης: Η κόπωση δημιουργείται από κυκλικές τάσεις και προκαλεί ρωγμές, οι οποίες με την πάροδο του χρόνου προκαλούν αποκολλήσεις κομματιών.
Πλαστική παραμόρφωση: Η παραμόρφωση του χάλυβα της μήτρας είναι μόνιμη, είτε από χαλαρές ζώνες είτε από υπερφόρτωση.
Ψαθυρό απόσπασμα: Η ψαθυρή μορφή βλάβης, συνήθως στις αιχμηρές ακμές ή στις οξείες γωνίες.
Κόλληση (Galling): Πρόκειται για μεταφορά και πρόσφυση υλικών μεταξύ της μήτρας και του τεμαχίου, με αποτέλεσμα σοβαρές ζημιές στην επιφάνεια.

Ρεαλιστικές προσδοκίες και η οπτική της απόδοσης της επένδυσης (ROI):

⦁ Ποια είναι τότε τα φυσιολογικά επίπεδα; Αν και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις επιρροές των παραπάνω παραγόντων:
⦁ Απλές μήτρες υψηλού όγκου μπορούν υπό ευνοϊκές συνθήκες να φτάσουν τα 1 εκατ. κύκλους και πάνω πριν χρειαστεί σημαντική ανακαίνιση.
⦁ Πολύπλοκες μήτρες που χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση δύσκολων υλικών (διαμόρφωση σκληρότερων υλικών) μπορεί να διαρκέσουν από 100.000 έως 500.000 κύκλους μεταξύ σημαντικών εργασιών συντήρησης.
⦁ Οι μήτρες που δημιουργούν πολύ αποτριβικά ή υπερ-δύσκολα υλικά μπορεί να διαρκέσουν μόνο 50.000 κύκλους ή λιγότερο πριν χρειαστεί συντήρηση.

Μεγιστοποιήστε την Επένδυσή σας:

Αντί να επικεντρώνεστε σε έναν αδύνατο προς εξασφάλιση αριθμό ετών, προγραμματίστε να αποκομίζετε όσο το δυνατόν περισσότερο από τη διάρκεια ζωής που θα έχετε:
1.Επενδύστε στην Ποιότητα: Επενδύστε στην ποιότητα· δηλαδή, επενδύστε σε ποιοτικό σχεδιασμό και ποιοτικά υλικά/κατασκευή.
2.Βελτιστοποιήστε τη Διαδικασία: Διατηρείστε την υγεία της μηχανής, τις σωστές ρυθμίσεις και την ιδανική λίπανση.
3.Αυστηρή Συντήρηση: Η προληπτική συντήρηση θα πρέπει να προβάλλεται και να εφαρμόζεται.
4. Εκπαιδεύστε το Προσωπικό: Η χειριστική των μητρών, η ρύθμιση και η λειτουργία τους είναι πολύ σημαντική.
5.Παρακολούθηση Ποιότητας Εξαρτημάτων: Παρακολουθείστε δείκτες φθοράς, όπως μέγεθος ακμών ή απόκλιση διαστάσεων, για να προβλέπετε συντήρηση.

Συμπέρασμα:

Η διάρκεια ζωής ενός μεταλλικού εργαλείου διάτρησης δεν μπορεί να καθοριστεί εκ των προτέρων. Η τελευταία είναι αποτέλεσμα των αποφάσεων που ελήφθησαν κατά τη διαμόρφωση, κατασκευή, χρήση και συντήρησή του. Με τη μάθηση και την αποτελεσματική αντιμετώπιση των παραγόντων που καθορίζουν τη φθορά και την αστοχία, οι κατασκευαστές εργαλείων μπορούν σημαντικά να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής των προϊόντων και των εργαλείων, μπορούν να παραχθούν ποιοτικά εξαρτήματα με το ελάχιστο κόστος και η απόδοση αυτής της σημαντικής κεφαλαιουχικής επένδυσης θα είναι βέλτιστη. Δεν πρόκειται τόσο για αθανασία, ούτε είναι θέμα τύχης η βέλτιστη διάρκεια ζωής, αλλά για προβλέψιμη διάρκεια ζωής που έχει βελτιστοποιηθεί μέσω σκληρής δουλειάς στη ρύθμιση της διαδικασίας και τη συντήρηση.