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.

Ett nytt flaggskepp bland svarvsorter bildar en ny generation

Dormer Pramet har uppgraderat sitt flaggskepp, den PVD-belagda sorten T8330 med en ny beläggning som ökar slitstyrkan och prestandan.  T8430 kommer att...

WhizCut förstärker organisationen

“Kunskaperna är gedigna och viljan att hjälpa våra kunder är stark”, säger Niclas Axelsson som är ny försäljningschef på WhizCut. Niclas Axelsson Företaget, som...

Säker bearbetning av tuffa ytor

Sandvik Coromant har lanserat två nya svarvsorter speciellt framtagna för varmhållfasta superlegeringar. Svarvsorten S205 för finbearbetning och medelgrov...

Ta hjälp av ISCAR NEOITA för att hitta bästa verktygslösningen till din applikation

NEOITA är en vidareutveckling av ISCAR´s tidigare verktygsväljare ITA. Här finns många olika funktioner som hjälper användaren att hitta rätt bearbetningslösning för...

ISCAR NEODO – ger exakt 90° hörn

Iscar´s nya fräsfamilj NEODO är en del av NEOLOGIQ – nästa steg av logiska verktyg för en smart fabrik. NEODO består av plan- och hörnfräsar, Ø40-125 mm, med...

Kyla och precision ger resultat

Som fotbollsspelaren Lionel Messi sa, ”talang och elegans betyder ingenting utan stringens och precision.” Målet för alla tillverkningsföretag är att uppfylla sina...

Mitsubishi Materials lanserar fyra nya innovativa pinnfräsar

Mitsubishi Materials utökar nu sitt sortiment med fyra nya pinnfräsar till VQ-serien. De senaste tillskotten är speciellt framtagna för specialapplikationer till...

ISCAR HELI2000 Jet Line – fräskroppar för högtryckskylning

Iscars produktfamilj HELI2000 utökas nu med nya fräskroppar för högtryckskylning. Kylningen som är riktad mot varje skäregg ger bland annat längre livslängd och...

EasyStart – Edströms unika helhet

EasyStart är Edströms unika helhetssupport till våra kunder med CNC-maskiner. Den smidiga tjänsten är tillgänglig för såväl nykunder som redan befintliga och anpassas...

Varför tillverkare borde övergå till en ny generation av verktygslösningar

Niccolò Machiavelli, portalgestalten för den moderna politiska filosofin, menade att ”den som önskar ständig framgång måste ändra sitt beteende med tiden”. Vi lever...

Toolbar från Edströms Verktyg förbättrar lönsamheten hos Weland

Den familjeägda verkstadskoncernen Weland AB är en av landets ledande tillverkare och leverantör av spiraltrappor, gångbryggor, handikappramper och gallerdurk. Dessutom...

Öka verktygslivslängden med precisionskylning

Sandvik Coromant har uppgraderat sina Coromant Capto®-verktygshållare för hårdmetallsvarvskäret T-Max® P . Nu har verktyget invändig övre och undre precisionstillförsel...

Sumitomo lyfter hårdsvarvning med innovativ verktygslösning

Artikel Aktuell Produktion Nummer 3/2021. Text Kent Nordin För att kunna uppnå fina ytor vid svarvning av härdade komponenter sker bearbetningen i allmänhet med låga...

Nästa steg mot obemannad produktion

I en studie från Beihang University i Kina, publicerad i International Journal of Production Research, kopplas prediktivt underhåll direkt till produktkvaliteten....

Elektrifierad rörlighet – driftsäker bearbetning av små motorhus för elmotorer gjorda i magnesium och aluminium

Idag så cyklar amatörcyklister uppför alla typer av berg utan större ansträngning, berg som får proffscyklister att blir svettiga. Elcyklar är hemligheten, cyklar med...

ISCAR SUMOCHAM – marknadens minsta borrhuvud finns nu i ännu fler utföranden

HCP-IQ Självcentrerande borrhuvud – nu även i storlek ända ner till 4.0mm! HCP borrhuvuden finns nu tillgängliga i diametrar från 4.0 mm upp till 32.9 mm i steg om 0.1...

Förbättra stålsvarvningsproduktiviteten med nya hårdmetallsorter

Efter att i oktober 2020 ha lanserat två nya hårdmetallsorter för svarvning har Sandvik Coromant nu utökat sitt stålsvarvningsproduktsortiment med ytterligare...

Lagerhållningslösningar för förbättrad verktygshantering

Sandvik Coromant, utökar sitt CoroPlus®-utbud av digitala lösningar med den nya CoroPlus® Tool Supply-tjänsten. Nu kan användarna kombinera verktygslagerhantering och...

Ny avancerad borrmaskin MF1000-3T

Den nya MF1000-3T djuphålsborrmaskinen från IMSA utnyttjar fördelarna med NSK:s DIN-standardkulskruvar för den europeiska verktygsmaskinsmarknaden. Samarbetet bygger på...

Nya sätt att bearbeta växellådor

Galenskap är att göra samma sak om och om igen och förvänta sig olika resultat. Detta gäller även vid bearbetning av komponenter till växellådor, där...

Maskinbetjäning

Robotar

Tillbehör