كيف ستجعل إدخالات الكربيد الجديدة عملية تحويل الفولاذ مستدامة؟

يجب على الشركات المصنعة تقليل تأثيرها البيئي مع زيادة تحسين استخدام الطاقة بما يتماشى مع أهداف التنمية المستدامة العالمية السبعة عشر التي حددتها الأمم المتحدة.على الرغم من أهمية المسؤولية الاجتماعية للشركات بالنسبة للشركة، تقدر Sandvik Coromant أن المصنعين يهدرون ما بين 10 و30% من المواد في عمليات التصنيع الخاصة بهم، مع كفاءة تصنيع نموذجية تقل عن 50%، بما في ذلك مراحل التصميم والتخطيط والقطع.
إذن ما الذي يمكن للمصنعين فعله؟وتوصي أهداف الأمم المتحدة بمسارين رئيسيين، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل النمو السكاني والموارد المحدودة والاقتصاد الخطي.أولاً، استخدم التكنولوجيا لحل هذه المشكلات.غالبًا ما يتم الاستشهاد بمفاهيم الصناعة 4.0 مثل الأنظمة الفيزيائية السيبرانية أو البيانات الضخمة أو إنترنت الأشياء (IoT) باعتبارها الطريق إلى الأمام بالنسبة للمصنعين الذين يتطلعون إلى تقليل النفايات.ومع ذلك، فإن هذا لا يأخذ في الاعتبار حقيقة أن معظم الشركات المصنعة لم تقم بعد بتطبيق أدوات الآلات الحديثة ذات القدرات الرقمية في عمليات تحويل الفولاذ الخاصة بهم.
تدرك معظم الشركات المصنعة أهمية اختيار درجة الإدخال لتحسين كفاءة وإنتاجية خراطة الفولاذ، وكيف يؤثر ذلك على الإنتاجية الإجمالية وعمر الأداة.ومع ذلك، فإن العديد من الأشخاص يخطئون في الحيلة من خلال عدم التفكير في مفهوم الأداة بالكامل، بدءًا من الشفرات والمقابض المتقدمة وحتى الحلول الرقمية سهلة الاستخدام.يمكن لكل من هذه العوامل أن يساعد في جعل الفولاذ أكثر مراعاة للبيئة من خلال تقليل استهلاك الطاقة وتقليل النفايات.
يواجه المصنعون العديد من التحديات عند تحويل الفولاذ.يتضمن ذلك الحصول على المزيد من الحواف من شفرة واحدة، وزيادة معدلات إزالة المعادن، وتقليل أوقات الدورات، وتحسين مستويات المخزون، وبالطبع تقليل هدر المواد.ولكن ماذا لو كان هناك طريقة لحل كل هذه المشاكل، ولكن بشكل عام تحقيق قدر أكبر من الاستدامة؟إحدى الطرق لتقليل استهلاك الطاقة هي إبطاء سرعة القطع.يمكن للمصنعين الحفاظ على الإنتاجية من خلال زيادة معدلات التغذية وعمق القطع بشكل متناسب.بالإضافة إلى توفير الطاقة، يؤدي هذا أيضًا إلى زيادة عمر الأداة.في مجال خراطة الفولاذ، وجدت Sandvik Coromant زيادة بنسبة 25% في متوسط ​​عمر الأداة، مما أدى، جنبًا إلى جنب مع الأداء الموثوق والمتوقع، إلى تقليل فقدان المواد في قطعة العمل والحشوة.
يمكن أن يساعد اختيار العلامة التجارية المناسبة للشفرة في تحقيق هذا الهدف إلى حد ما.ولهذا السبب أضافت Sandvik Coromant زوجًا جديدًا من درجات الكربيد للتحول P يُسمى GC4415 وGC4425 إلى مجموعتها.يوفر GC4425 مقاومة محسنة للتآكل، ومقاومة للحرارة والمتانة، بينما تم تصميم درجة GC4415 لتكمل GC4425 عند الحاجة إلى أداء محسن ومقاومة أعلى لدرجات الحرارة.من المهم ملاحظة أنه يمكن استخدام كلا الدرجتين على مواد أكثر صلابة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ غير المخلوط Inconel وISO-P، وهي صعبة بشكل خاص ومقاومة للضغط الميكانيكي.تساعد الدرجة المناسبة على تصنيع المزيد من الأجزاء بكميات كبيرة و/أو الإنتاج الضخم.
توفر الدرجة GC4425 مستوى عالٍ من سلامة العمليات نظرًا لقدرتها على الحفاظ على خط الحافة سليمًا.نظرًا لأن الملحق يمكن أن يقوم بتصنيع المزيد من الأجزاء لكل حافة، يتم استخدام كمية أقل من الكربيد لتصنيع نفس العدد من الأجزاء.بالإضافة إلى ذلك، تعمل الإدخالات ذات الأداء المتسق والمتوقع على منع تلف قطعة العمل عن طريق تقليل هدر مادة قطعة العمل.كل من هذه الفوائد تقلل من كمية النفايات المتولدة.
بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة لـ GC4425 وGC4415، تم تصميم المادة الأساسية والطلاء الداخلي لتحسين مقاومة درجات الحرارة العالية.وهذا يقلل من آثار التآكل المفرط، وبالتالي تكون المادة قادرة على الاحتفاظ بحوافها عند درجات حرارة أعلى.
ومع ذلك، يجب على الشركات المصنعة أيضًا التفكير في استخدام سائل التبريد في شفراتها.عند استخدام أدوات تحتوي على سائل تبريد فرعي ومبرد فرعي، قد يكون من المفيد في بعض العمليات إيقاف إمداد سائل التبريد الفائق.تتمثل الوظيفة الرئيسية لسائل القطع في إزالة الرقائق والتبريد والتشحيم بين الأداة ومواد قطعة العمل.عند تطبيقه بشكل صحيح، فإنه يزيد الإنتاجية إلى أقصى حد، ويعزز سلامة العملية، ويعزز إنتاجية الأداة وجودة الجزء.يؤدي أيضًا استخدام حامل الأدوات مع سائل التبريد الداخلي إلى زيادة عمر الأداة.
يتميز كل من GC4425 وGC4415 بطبقة Inveio® من الجيل الثاني، وهي عبارة عن طلاء ألومينا CVD (Al2O3) مصمم للمعالجة.ويظهر فحص Inveio على المستوى المجهري أن سطح المادة يتميز باتجاه بلوري أحادي الاتجاه.بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين اتجاه القالب للجيل الثاني من طلاء Inveio بشكل ملحوظ.والأهم من ذلك من ذي قبل، أن كل بلورة في طلاء الألومينا تتم محاذاة في نفس الاتجاه، مما يخلق حاجزًا قويًا أمام منطقة القطع.
تقدم Inveio مدخلات ذات مقاومة عالية للتآكل وعمر افتراضي طويل للأداة.إن العمر الأطول للأداة مفيد بالطبع في تقليل تكلفة الوحدة.بالإضافة إلى ذلك، تحتوي مادة الكربيد الأسمنتية على نسبة عالية من الكربيد المعاد تدويره، مما يجعلها واحدة من أكثر الدرجات الصديقة للبيئة.ولاختبار هذه الادعاءات، أجرى عملاء Sandvik Coromant اختبارات ما قبل البيع على GC4425.استخدمت إحدى شركات الهندسة العامة كلا من شفرة منافس وشفرة GC4425 لصنع لفات الضغط.تصنيع محوري خارجي مستمر وشبه تشطيب من فئة ISO-P بسرعة قطع (vc) تبلغ 200 م/دقيقة، ومعدل تغذية 0.4 مم/لفة (fn) وعمق (ap) 4 مم.
يقوم المصنعون عادةً بقياس عمر الأداة من خلال عدد الأجزاء المصنعة (القطع).تم تصنيع 12 جزءًا من الدرجة المنافسة للتآكل بسبب التشوه البلاستيكي، في حين قامت حشوة Sandvik Coromant بتصنيع 18 جزءًا وقامت بذلك لفترة أطول بنسبة 50%، مع تآكل متسق ويمكن التنبؤ به.توضح دراسة الحالة هذه الفوائد التي يمكن الحصول عليها من خلال الجمع بين عناصر التشغيل الصحيحة وكيف يمكن للتوصيات بشأن الأدوات المفضلة وقطع البيانات من شريك موثوق به مثل Sandvik Coromant أن تساهم في سلامة العمليات وتقليل جهود تحديد مصادر الأدوات.الوقت الضائع.كما أثبتت الأدوات عبر الإنترنت مثل دليل أدوات CoroPlus® شعبيتها، حيث تساعد الشركات المصنعة على تقييم إدراجات الخراطة والدرجات التي تناسب متطلباتهم على أفضل وجه.
للمساعدة في مراقبة العملية نفسها، قامت Sandvik Coromant أيضًا بتطوير برنامج التحكم في العملية CoroPlus® الذي يراقب المعالجة في الوقت الفعلي ويتخذ الإجراء وفقًا للبروتوكولات المبرمجة عند حدوث مشكلات محددة، مثل إيقاف الماكينة أو استبدال شفرات القطع البالية.ويقودنا هذا إلى التوصية الثانية للأمم المتحدة بشأن أدوات أكثر استدامة: التحرك نحو الاقتصاد الدائري، ومعالجة النفايات كمواد خام، والعودة إلى دورات محايدة للموارد.لقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن الاقتصاد الدائري صديق للبيئة ومربح للمصنعين.
يتضمن ذلك إعادة تدوير أدوات الكربيد الصلبة - في النهاية، سنستفيد جميعًا إذا لم ينتهي الأمر بالأدوات البالية في مدافن النفايات ومدافن النفايات.يحتوي كل من GC4415 وGC4425 على كميات كبيرة من الكربيدات المستردة.يتطلب إنتاج أدوات جديدة من الكربيد المعاد تدويره طاقة أقل بنسبة 70% من إنتاج أدوات جديدة من مواد خام، مما يؤدي أيضًا إلى انخفاض بنسبة 40% في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.بالإضافة إلى ذلك، فإن برنامج إعادة تدوير الكربيد الخاص بـ Sandvik Coromant متاح لجميع عملائنا في جميع أنحاء العالم.تقوم الشركات بشراء الشفرات والسكاكين المستديرة المستعملة من العملاء، بغض النظر عن أصلهم.وهذا أمر ضروري بالفعل بالنظر إلى مدى ندرة المواد الخام ومحدوديتها على المدى الطويل.على سبيل المثال، يبلغ الاحتياطي المقدر من التنغستن حوالي 7 ملايين طن، وهو ما يكفينا حوالي 100 عام.سمح برنامج الاسترداد لشركة Sandvik Coromant بإعادة تدوير 80 بالمائة من منتجاتها من خلال برنامج إعادة شراء الكربيد.
وعلى الرغم من حالة عدم اليقين الحالية في السوق، لا يمكن للمنتجين أن ينسوا التزاماتهم الأخرى، بما في ذلك المسؤولية الاجتماعية للشركات.ولحسن الحظ، من خلال اعتماد أساليب تصنيع جديدة وإدخالات الكربيد الصحيحة، يمكن للمصنعين تحسين الاستدامة دون التضحية بسلامة العمليات ومعالجة التحديات التي جلبها فيروس كورونا إلى السوق بشكل أكثر فعالية.
رولف هو مدير المنتج في Sandvik Coromant.يتمتع بخبرة واسعة في تطوير المنتجات وإدارة إنتاج مواد الأدوات.وهو يقود مشاريع لتطوير سبائك جديدة لأنواع مختلفة من العملاء مثل الطيران والسيارات والهندسة العامة.
إن قصة "صنع في الهند" لها آثار بعيدة المدى.ولكن من هو صانع عبارة "صنع في الهند"؟ما هو تاريخهم؟"Mashinostroitel" هي مجلة متخصصة تم إنشاؤها لسرد قصص مذهلة... اقرأ المزيد