Bättre skärverktyg på kortare tid

maj 8, 2020 | Verktyg

3D-grafik för videospel, krocktester och satellitkollisioner. Det har varit inspirationskällor när Ashwin Devotta forskat om nya arbetssätt för produktutveckling av skärverktyg.

– Simuleringen gör att vi kan förutse exakt vad som händer när verktyget skär i metall. Det innebär att våra kunder får snabbare och mer tillförlitliga tillverkningsprocesser, förklarar Ashwin, industridoktorand på Sandvik Coromant.

Sandvik Coromant designar och tillverkar verktyg för bilindustrin, flygindustrin och andra branscher som producerar komponenter i metall med höga precisionskrav. I dagens produktionsanläggningar tillverkas ofta flera olika produkter i mindre serier och i olika material. För att klara snabba omställningar i automatiserad produktion behöver processerna vara helt pålitliga och störningsfria.

Ashwin Devotta har vidareutvecklat simuleringsteknik som i förlängningen gör det möjligt att fullt ut digitalisera den här typen av tillverkning. Han presenterade nyligen sin avhandling på Högskolan Väst.

Ger säkrare arbetsmiljö

– Min forskning handlar framförallt om simulering av metallspånen som bildas vid skärande bearbetning. Det är viktigt att i förväg veta exakt vilken geometri de har och hur de rör sig från metallen när bearbetningen pågår. Metallspånen är nämligen så hårda och vassa att de kan förstöra produkten och utsätta maskinoperatörer för fara. Bättre kontroll ger en säkrare arbetsmiljö.

– Jag har också fördjupat mig i hur de fysiska krafterna i skärprocessen påverkar metallspånens form. Det behöver man veta för att kunna kontrollera bearbetningsprocessen bättre.

Ashwin har skapat materialmodeller genom att göra en mängd materialtester för att förstå hur stålet deformeras när det bearbetas av skärverktyget. Han har sedan jämfört simuleringsresultaten med praktiska materialtester i labb. Resultaten har presenterats i form av matematiska ekvationer i numeriska modeller.

Bilkrockstester gav input

– För att kunna skapa ”digitala” metallspån använde jag bland annat samma matematiska principer som ligger till grund för grafiken bakom avancerade videospel. Simuleringen blir väldigt lik den verkliga processen. Vi kan till exempel förutse exakt vad som kommer att hända vid bearbetningen när vi gör små förändringar i skärverktygets design.

När skärverktyg bearbetar stål är det oerhört starka krafter inblandade. Ashwin förklarar att trycket mellan verktyg och metall motsvarar kraften vid en krock mellan två personbilar. Ett skärverktyg utsätts dessutom för så starka krafter flera gånger om dagen.

– Därför har jag även haft nytta av att studera simuleringar för bilkrockstester och kollisioner mellan satelliter och rymdskrot. Allt det här ger värdefull input till designen av skärverktyg. Vi kan utveckla ännu bättre skärverktyg på kortare tid, och våra kunder får effektivare produktionsprocesser och högre produktkvalitet.

Göra rätt från start

För tillverkande företag handlar det om att kunna göra rätt från start med hjälp av pålitliga automatiserade bearbetningsprocesser. Störningar och fel i produktionen kostar både tid och pengar. Stål kan vara kostsamt att testa sig fram med, både för industrin och för miljön.

– Bra simuleringsmodeller som fungerar industriellt kan göra stor skillnad inom skärande bearbetning. Nu arbetar jag vidare med att applicera mina forskningsresultat inom R&D-avdelningen på Sandvik Coromant. Längre fram kan det bli aktuellt att implementera nya simulationsmodeller inom fler produktområden och enheter i företaget.

För Ashwin har tiden som industridoktorand varit en spännande och lärorik resa. Forskningsområdetär smalt och lite beforskat i Sverige.

Smalt forskningsområde

– Jag hade viss hjälp av en professor i England, men i övrigt har jag löst de flesta problemen på egen hand. Det har också varit lärorikt att forska så nära ett företag. Jag har fått snabb återkoppling på vad som fungerar i praktiken och bra förståelse för industrins förutsättningar. Det har också varit nyttigt att röra sig mellan akademin och industrin som ju är två väldigt olika världar.

Ashwins karriär har steg för steg tagit honom närmare norra polcirkeln från sin hemstad i södra Indien. Efter ingenjörsexamen på ett co-op-program och arbete som verktygsdesigner i södra Indien, valde han en masterutbildning i Tyskland.

– När den här doktorandtjänsten dök upp var jag egentligen på väg till ett jobb i USA. Men tjänsten hos Sandvik var som skräddarsydd för mig och min kompetens, så det var ett enkelt val. Visst är livsmiljön här med mörker och kyla väldigt annorlunda än i Indien. Men jag har vant mig vid det svenska klimatet och trivs riktigt bra.

Ny skärsort för stålsvarvning hjälper THK Rhythm att ta kontroll över sin bearbetningsprocess
Tillsonburg har förändrats sedan den kanadensiska musiklegendaren Stompin’ Tom Connors gjorde den lilla staden i Ontario och dess tobaksfält kända genom sången med...
Nya möjligheter: Avstickning i rostfritt stål med System 222
Gühring System 222 för spår och avstickning har utökats. Förutom vändskär för stålmaterial finns det nu också ett verktyg med en bredd på 3mm för avstickning i rostfria...
Högmatningsfräsning av rotorer – tryggare, säkrare och mer effektivt
Med längder uppemot 6 meter och vikter uppemot 30 ton är rotorerna som tillverkas hos anrika Björneborg Steel minst sagt imponerande. När man dessutom ska avverka...
Digitaliserad kvalitetssäkring i fordonsindustrin
Enligt IBM-rapporten Automotive 2030 — Racing toward a digital future säger hälften av cheferna inom fordonsindustrin att deras organisationer måste genomgå en digital...
3 effektiva skäreggar för produktiv hålbearbetning
2019 lanserade Iscar LOGIQ3CHAM, en 3-skärig löstoppsborr med oslagbar produktivitet. LOGIQ3CHAM har stora, polerade spånkanaler med variabel spiralvinkel och...
Tillsammans bygger vi industrin i Sverige
När kraven på toleranser är höga och volymerna stora så måste verktyget leverera. På Elmia Verktygsmaskiner presenterar Gühring Sweden flera nya lösningar som tål tuffa...
Nytt koncept från Ceratizit förenklar verktygsanskaffningen
Ceratizit lanserar ett helt nytt servicepaket under Elmia Verktygsmaskiner. Konceptet heter Tool Supply 24/7 och är precis vad det heter – en verktygtjänst dygnet runt....
Förpackningar av 100% återvunnen plast
Gühring introducerar successivt hållbara förpackningar. Förpackningarna som är gjorda av PCR-plast från 100% återvunnet plastavfall. Detta gör att Gühring besparar...
Samarbete minskar ställtiden i längdsvarvarna
WhizCut fortsätter att utveckla precisionsverktyg i världsklass och flera nyheter presenteras på Elmia Produktionsmässor.  En av de främsta innovationerna är...
Gasen i botten för Kyocera på Elmia Verktygsmaskiner
Häpnadsväckande hastigheter i både aluminium och stål. Ja, det är vad Kyocera utlovar i sin monter under Elmia Verktygsmaskiner. Dessutom bjuder företaget även på ett...
Framtidsorienterad bearbetning med rull- och tryckpolering
Fler och fler företag inom fordonsindustri, läkemedelsindustri och flygindustri ställer ökade krav på ytkvalitet och minskade toleranser på bearbetade detaljer. Rull-...
Skarpa investeringar vässar slipexperterna
Ambitionen är att vara Sveriges bästa slipverkstad. Nu storsatsar Lack-Ollé AB i Trollhättan med flera investeringar som befäster den positionen. Artikel i Aktuell...
Edeco tar samarbetet med Gesac till en ny nivå
Karlstadbaserade verktygsspecialisten Edeco Tool och kinesiska Gesac har gjort en lång och händelserik resa tillsammans. Edeco var den partner som 2016 introducerade...
Borrning i stål blev just snabbare och effektivare
Sandvik Coromant, har uppgraderat sitt sortiment med CoroDrill® 860-borr i solid hårdmetall för att kunna erbjuda sina kunder ökad produktivitet vid borrning i stål....
Elektrifierad mobility
Idag så cyklar amatörcyklister uppför alla typer av berg utan större ansträngning, berg som får proffscyklister att blir svettiga. Elcyklar är hemligheten, cyklar med...
”Vi skapar skiften för en grönare värld”
”Klimatkrisen är vår tids största utmaning och vi måste övervinna den”, sa FN:s generalsekreterare António Guterres när han talade inför delegaterna vid...
Nya MAPAL-kataloger: Hållande, hålbearbetning och fräsning
MAPAL lanserar nya kataloger för hållande verktyg, hålbearbetning och fräsning. Som en del i det har hela produktportföljen setts över, reviderats och kompletterats för...
80 fullspäckade sidor med flera nyheter och fullständigt fokus på verktyg till längdsvarvar
WhizCut fortsätter att utveckla precisionsverktyg i världsklass och flera nyheter presenteras i årets katalog. En av de främsta innovationerna är produktlinjen...
Med sin mångsidighet sänker Secos fräsar kostnaderna för verktygslagret
Tillverkare som vill ha mångsidighet och precision vid bearbetning kan kombinera Seco Turbo 16 hörnfräsar och Helical Turbo 16 fräsar för att minska verktygslagret och...
BoreMeister borrstänger med utbytbara huvuden utökas med 44 nya skärhuvuden
Tungaloy har utökat sitt sortiment av BoreMeister utbytbara borrhuvuden med 44 nya skärhuvuden. BoreMeister är ett ID-svarvningsverktygssystem av modulär typ som består...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör