Proizvodnim tvrtkama koje se oslanjaju na utiskivanje postavlja se pitanje: koliko još uporaba može imati ovaj alat? Možda nije pitanje od milijun dolara (naravno, ne doslovno!), ali svakako čini razliku. Do sada, nažalost, nema jednog jednostavnog odgovora. Trajanje metalnog alata za utiskivanje nepredvidivo je, za razliku od sijalice koja ima prilično predvidiv vijek trajanja. Nerealno je očekivati jedan broj, ali važno je poznavati koje su to varijable koje su važne.
Zašto nema čarobnog broja:
Zamislite alat ne kao zamrznuti instrument, već kao sportskog rekordera na steroidima koji radi pod najvećim fizičkim pritiscima tisuće puta u minuti. Vijek trajanja ovoga ovisi o sljedećim čimbenicima:
1. Projektiranje i izrada alata:
Složenost: Prazni čipovi na jednostavnim alatima za izbijanje generalno imaju znatno dulji vijek trajanja u usporedbi s progresivnim alatima s mnogim složenim značajkama po udarcu. Što je složenija konstrukcija, više je mjesta gdje se može pojaviti trošenje i mjesta s koncentracijom napetosti.
Materijal: Osnovno je kvaliteta i tvrdoća alatnog čelika (npr. D2, A2, umetci od tvrdog metala). Kvalitetniji čelici zakaljeni na određenu toleranciju izdržavaju trošenje i udarce puno bolje u usporedbi s mekanijim/slabije zakaljenim čelicima.
Otpornost: Primjena dovoljne podrške, razmaka, pažljiv odabir ploča za trošenje i prevlaka (kao što su TiN, TiCN, CrN) te učinkoviti vodni mehanizmi znatno doprinose smanjenju napetosti i trošenja važnih dijelova.
2.Faktori u pogonu:
Uvjeti preše: Nepravilan poravnanje, prekomjerno progibanje, pogrešna visina zatvaranja ili nestabilna preša dovode do ekstremne štetne energije na alatu, što znatno doprinosi trošenju i lomljenju.
Stokes po minuti (SPM): Brza brzina stvara dodatnu toplinu i udarne cikluse u kraćem vremenu, što povećava procese trošenja poput abrazije i umora.
Podmazivanje: Ovo je ključno za rad alata kad god je to primjenjivo, pa se mora koristiti odgovarajuće podmazivanje i treba postojati redovan protok maziva do alata. Također smanjuje trenje, hladi, sprječava zalepljivanje i uklanja strugotine. Loše ili nepravilno podmazivanje ozbiljan je uzrok ranih oštećenja alata.
Tonaža: Proizvodnja na brzini koja je blizu ili iznad nazivne maksimalne brzine dovodi do brzog trošenja alata jer je preopterećen.
3.Materijal koji se utiskuje:
Čvrstoća i tvrdoća: Utiskivanje čelika visoke čvrstoće (HSS), naprednih čelika visoke čvrstoće (AHSS) ili kaljenih materijala rezultira znatno većim trošenjem alata na njegovim površinama (u usporedbi s utiskivanjem lakših mekih metala, poput aluminija ili niskougljičnog čelika).
Abrazivnost: materijali koji imaju abrazivnu skalu (npr. vruće valjani čelik) ili koji sadrže tvrđe čestice brzo troše reznih ivica i oblikovnih površina.
Debljina: Deblji materijali zahtijevaju veću silu što izaziva veća opterećenja na strukturu alata.
4.Održavanje i rukovanje:
Preventivno održavanje (PM): Preventivno održavanje uključuje pravilno čišćenje, inspekciju, oštrienje reznih i odsečnih dijelova, zamjenu dijelova podložnih trošenju (podloške, opruge, vodilice) i općenito podmazivanje radi postizanja maksimalnog vijeka trajanja alata. Nedostatak PM-a rezultira pretvaranjem manjih problema u velike kvarove.
Skladištenje i rukovanje: Proizvodi se moraju pravilno skladištiti radi izbjegavanja korozije i rukovati pažljivo radi izbjegavanja ogrebotina, udubljenja ili čak pada. Proces zamjene ili transporta može biti vrlo skup ako su proizvodi oštećeni.
Načini otkazivanja određuju "kraj vijeka":
Trajektni život nikada ne završava kada prestane potpuno funkcionirati; često postaje ekonomski zastarjela kada su troškovi održavanja nepodnošljivo visoki ili kada je kvaliteta dijelova istrošena. Tipični načini otkaza su:
Habanje: Vidljivo trošenje oštrih rubova i oblikovnih površina koje rezultiraju oštricama (burr-om), dimenzionim netočnostima ili lošim kvalitetom površine dijelova.
Umor (fatigue) i pukotine: Umor se stvara kroz cikluse naprezanja i uzrokuje pukotine koje, s vremenom, dovode do odlamanja komadića.
Plastična deformacija: Deformacija čelika za matrice je trajna zbog mekih točaka ili preopterećenja.
Krti lom (brittle chipping): Krti način otkaza, obično na oštrim rubovima ili oštrim kutovima.
Zavarivanje (galling): To je prijenos i adhezija materijala između matrice i radnog komada, što rezultira ozbiljnim oštećenjem površine.
Realistična očekivanja i perspektiva ROI-a (povrata ulaganja):
⦁ Koji su tada normalni rasponi? Iako je u velikoj mjeri podložno utjecajima gore navedenih faktora:
⦁ Jednostampe pod povoljnim uvjetima mogu postići 1 mil. + prije nego što bude potrebna velika rekonstrukcija.
⦁ Kompleksni progresivni ulošci koji označavaju materijale koji su teški za obradu (utiskivanje tvrđih materijala) mogu trajati od 100.000 do 500.000 ciklusa između većih radova.
⦁ Ulošci koji stvaraju vrlo abrazivne ili ultra visokotvrde materijale mogu trajati svega 50.000 ciklusa ili manje prije nego što bude potrebno djelovanje.
Maksimalizirajte svoju ulaganja:
Umjesto da se usredotočite na nemoguće postignuti broj godina, programirajte kako biste iskoristili maksimum iz vijeka trajanja koji imate:
1. Ulažite u kvalitetu: Ulažite u kvalitetu; npr. ulažite u kvalitetnu konstrukciju i kvalitetne materijale/izgradnju.
2. Učinkovitost procesa: Održavajte zdravlje prese, pravilne postavke i idealno podmazivanje.
3. Stroga preventivna održavanja: Preventivno održavanje treba propovijedati i prakticirati.
4. Obučite osoblje: Rukovanje ulošcima, postavljanje i rad imaju veliku važnost.
5. Nadzor kvalitete dijelova: nadzirajte pokazatelje trošenja poput veličine žuljeva ili odstupanja dimenzija kako biste predvidjeli održavanje.
Zaključak:
Trajanje života metala za utiskivanje ne može se unaprijed odrediti. Posljednje je izravna posljedica odluka donesenih u vezi s njegovim rasporedom, izgradnjom, korištenjem i održavanjem. Učenjem i učinkovitim rješavanjem čimbenika koji određuju trošenje i otkazivanje, proizvođači alata mogu znatno produljiti vijek trajanja proizvoda, vijek trajanja alata može se produžiti, visokokvalitetni dijelovi će se proizvoditi uz najniže troškove, a ROI ovake važne investicije u kapital. Cilj nije toliko besmrtnost, niti je pitanje slučaja i optimalne dugovječnosti, već predvidiva dugovječnost koja je optimizirana kroz uporni rad na regulaciji procesa i održavanju.