A fémgyártásban a pontos pontosság azt jelenti, hogy a alkatrészek ténylegesen megfelelnek a feladatuknak, és ez nagyon fontos a dolgok működéséhez olyan helyeknél, mint a repülőgépek és az autók. Vegyük például a légi és űrgyártást. A specifikációk nagyon szorosak, néha akár 0,0005 hüvelykig is. Ha ezt szem előtt tartjuk, még egy olyan kicsi dolog, mint egy hajcsont, ami kb. 0,002 hüvelyk, komoly problémákat okozhat, ha belekeveredik a keverékbe. Ha a részek nem felelnek meg ezeknek a követelményeknek, az egész rendszer katasztrofális kudarcot vallhat. Az autóiparban az üzemanyag-befecskendezőnek nagyjából 0,001 mm-es méret kell. Ilyen pontosság nélkül a motorok nem működnek megfelelően, és a kibocsátáscsökkentés sokkal nehezebb kezelhető.
Még a kisebb gyártási hibák is jelentős következményekkel járnak:
A CNC-technológia megváltoztatta a játékszabályokat a világ minden részén található fémfeldolgozó üzemeknél, lehetővé téve, hogy körülbelül 0,1%-os pontossági célokat érjenek el. Ezeknek a számítógép által vezérelt rendszereknek az az egész értelme, hogy kiküszöböljék azokat az idegesítő emberi hibákat, amelyek a kézi munka során keletkeznek. Az előre programozott pályák vezérlik a vágószerszámokat, így még összetett alakzatok is pontosan a tervrajznak megfelelően készülnek el, akár alumíniumból vagy rozsdamentes acélból is. Néhány korszerű többtengelyes gép rendkívül pontos is, néha mindössze plusz-mínusz 0,005 milliméteres toleranciával. Ez a szoros ellenőrzés különösen fontos repülőgépekhez vagy orvostechnikai eszközökhöz való alkatrészek gyártásakor, ahol mindennek tökéletesen össze kell illenie, hézagok vagy elmozdulások nélkül.
A mai lézeres és plazmavágó rendszerek kiválóan képesek a szűk tűrésmezők betartására, különösen akkor, amikor bonyolult alakzatokat dolgoznak fel lemezekből. Vegyük például a szálként lézereket, amelyek vágási rések szélességét akár 0,1 mm-re is képesek csökkenteni, ezáltal kevesebb hulladékfém keletkezik. Ugyanakkor ezek a gépek meglehetősen gyorsan mozognak, olyan sebességgel vágva, ami eléri a 150 méter percenként, minőségveszteség nélkül. Amikor a gyártók ezt a felszerelést intelligens elrendezési szoftverrel kombinálják, általában körülbelül 15%-os javulást érnek el az anyaghasznosításban. Ez valós megtakarításokat jelent a projektek számára, amit a vállalkozók nagyra értékelnek a költségvetésüket vizsgálva.
Automatizált hegesztőcellák látórendszerekkel felszerelve biztosítják az egységes hegesztési varratokat, nagy sorozatszámú gyártás esetén is. A pályakorrekciós algoritmusokkal programozott robotkarok helyzeti pontosságot érnek el 0,02 mm-es tűréshatáron belül, csökkentve a hibák, például pórusképződés előfordulását 60%-kal a kézi módszerekhez képest. Ez az egyenletesség kritikus fontosságú az autóipari keretek és nyomástartó edények szerkezeti integritása szempontjából.
A legjobb gyártóüzemek mára elkezdték szenzorok és AI-alapú elemzések beépítését a megmunkálási folyamataikba. A tavaly megjelent kutatások szerint a precíziós mérnöki területén, amikor a gépek képesek a hibákat azok előfordulása során korrigálni, akkor a gyártók körülbelül 40 százalékkal kevesebb hulladékanyagot tapasztalnak, mivel a rendszer beállítja például a vágószerszám mozgásának sebességét vagy az általa kifejtett erőt. Ezeknek a visszacsatolási rendszereknek az értéke abban rejlik, hogy képesek automatikusan alkalmazkodni elhasználódott szerszámokhoz vagy a hosszabb műszakok során felhalmozódó hő okozta változásokhoz. Ez lehetővé teszi, hogy az alkatrészek méretpontossága a megadott tűréshatárokon belül maradjon akár folyamatos üzemben, egész héten át emberi beavatkozás nélkül.
A minőségellenőrzés fémből készült alkatrészek gyártásánál valóban a precíziós mérőeszközökön múlik. Amikor szigorú tűrések ellenőrzéséről van szó, manuális eszközök, mint például a csúszómérők és mikrométerek továbbra is megbízhatóak, különösen akkor, amikor olyan alkatrészeket kell ellenőrizni, amelyek pontossága kb. 0,001 hüvelykes tűrésen belül kell legyen. A digitális mérők is fontos szerepet játszanak, főként azért, mert a méréseket azonnal rögzíteni tudják, így nyomon követhető, hogy melyik helyen mit végeztek el. A bonyolultabb formákhoz pedig már a nagyágyúk kellenek. A koordináta mérőgépek, más néven CMM-k (Coordinate Measuring Machines) érintő szondák és optikai érzékelők kombinációjával működnek, lehetővé téve majdnem tökéletes, kb. 99,9 százalékos pontosságú méréseket. Ezek a gépek tulajdonképpen összehasonlítják a valós alkatrészeket a 3D-s számítógépes tervrajzokkal, hogy minden megfeleljen a tervezettnek.
A minőségellenőrzés napjainkban erősen támaszkodik az automatizált ellenőrzésekre a különböző gyártási fázisokban. Amikor a gyártók ellenőrzik az alkatrészeket még a gyártásuk közben, különösen azokkal a lézerszkenner rendszerekkel, akkor már korán észrevehetők a mérethatárokon túlmutató problémák. Ez lehetővé teszi a hibák elkapását, mielőtt komolyabb gondokká válhatnának, és körülbelül 18 és 25 százalékkal csökkenti a selejt mennyiségét, ha összehasonlítjuk azzal, mintha csak a kész termékeknél javítanánk a hibákat. Azoknál a termékeknél, amelyeknek súlyt vagy nehéz terhelést kell elviselniük, a vállalatok olyan speciális vizsgálatokra támaszkodnak, amelyek nem károsítják magát a terméket. Gondoljunk például ultrahangos hullámokra, amelyek képesek „belátni” a fémalkatrészekbe, vagy akár színes festékeket alkalmazó tesztekre, amelyek láthatóvá teszik a rejtett repedéseket. Ezek az eljárások biztosítják a szerkezetek biztonságát anélkül, hogy szét kellene bontani azokat, ami különösen fontos, amikor életbiztonsági szempontok is érvényesülnek.
Ez a többrétegű megközelítés biztosítja az ASME Y14.5 szabványokkal való megfelelést, miközben kielégíti az ügyfél-specifikus követelményeket a légiipari, az autóipari és az orvostechnikai gyártás területén.
A kritikus igazítási elemek szigorúbb tűrést igényelnek, mint a nem funkcionális részek. Egy rögzítőelem mozgásához szükséges horony esetén ±0,002 hüvelyk pontosság szükséges, míg egy szellőzőnyílás esetén ±0,020 hüvelyk eltérés elfogadható. A GD&T (Geometriai Méretek és Tűrések) elveinek alkalmazása biztosítja, hogy a gyártók helyesen értelmezzék a helyzettűréseket – a MMC (Maximális Anyagállapot) előírása nyomóillesztésű alkatrészeknél megakadályozza a szerelési hibákat.
Az a tény, hogy az AISI 304-es rozsdamentes acél kb. 40 százalékkal jobban megmunkálható, mint a titán, valóban megváltoztatja, hogyan közelítjük meg a CNC szerszámozási munkákat. Amikor mérnökök ülnek össze anyagválasztásra, elkerülik azokat a klasszikus hibákat, amikor valaki például alumíniumot javasolna olyan alkatrészhez, amelynek extrém hőterhelést kell elviselnie, holott ilyen esetekben az Inconel ötvözetek lennének sokkal alkalmasabbak. Ezek az együttműködésen alapuló ülések érdekes kombinációkhoz is vezetnek. Gyakran látunk olyan műhelyeket, amelyek összetett formákhoz lézeres vágási technikákat, míg strukturális hajlításokhoz hagyományos fékformázási módszereket alkalmaznak. Ezek az úgynevezett hibrid megközelítések gyakran azokból a csapatülésekből fakadnak, ahol mindenki különböző szakértelmével hozzájárulhat a közös munkához.
Amikor összeállít egy RFQ dokumentumot, ne feledje belevenni az anyagtanúsítványokat, például az ASTM A36 szabványokat. A felületi minőség előírásai szintén fontosak, tehát például az Ra érték legyen kisebb vagy egyenlő, mint 32 mikrohüvelyk – ezt is feltétlenül bele kell foglalni. Ne hanyagolja el az ellenőrzési részleteket sem – a CMM ellenőrzés, amely minden kritikus jellemzőt lefed, a legtöbb projekt esetében ésszerű megoldás. Tény, hogy olyan adatok is ismertek, miszerint amikor az RFQ dokumentumban egyértelműen szerepelnek a tűréselőírások, a vállalatok körülbelül fele kevesebb minőségi problémával szembesülnek később. Egyébként pedig a másodlagos folyamatokat is érdemes már a kezdet kezdetén figyelembe venni. Vegyük például a passziválást – ez a gyártás során körülbelül 2-3 nappal többet vesz igénybe, de segít megelőzni, hogy alkatrészek korai meghibásodást szenvedjenek korrózió miatt. Egy kis előrejelzés ezen a téren később sok fejfájástól megkímélheti Önt.
Amikor jó fémmegmunkáló partnert keresünk, valójában három fő dologra érdemes figyelni. A műhelynek naprakész felszereltséggel kell rendelkeznie. Olyan helyeket keressen, ahol CNC-gépek, lézeres vágógépek és robotok végzik a hegesztést, mivel ez segít elérni a szűk tűréshatárokat, például ±0,005 hüvelyk pontosságot. A tanúsítványok szintén fontosak. A komoly vásárlók többsége az ISO 9001 minőségi szabványt és az AWS D1.1 hegesztési tanúsítványt tartja fontosnak, amit a legújabb felmérések szerint az ipari ügyfelek több mint kétharmada valóban magas prioritásként kezel. Ne feledje megvizsgálni azt sem, milyen projekteket kezeltek korábban. A gyártók szerint majdnem tízből kilenc vállalat partnert keres, aki jártas a konkrét alkalmazási területeken. Miért? Mert amikor egy megmunkáló pontatlanul készíti el a precíziós alkatrészeket, az jelentősen érintheti a költségvetést, akár 18-22 százalékos költségnövekedést okozva a gyártási tételek esetében, amit a Ponemon Institute legutóbbi kutatási eredményei is megerősítenek.
Amikor olyan rendkívül összetett terveken dolgozunk, amelyek milliméter törtrészeire pontos megvalósítást igényelnek, a mérnökök körülbelül 80 százaléka ajánlja, hogy olyan gyártókkal dolgozzunk együtt, akik az ilyen bonyolult feladatokban jártasak. Ezekhez az üzemekhez hozzátartozik a korszerű felszereltség és a szakértői tudás is, amelyek lehetővé teszik azoknak a problémáknak az orvoslását, amelyek a gyártás során felmerülhetnek, például amikor az alumínium alkatrészek hőtől deformálódnak, vagy a rozsdamentes acél komponensek váratlanul megcsavarodnak a feldolgozás után. A tényleges projekt eredmények elemzése érdekes tényt mutat: az ilyen szakosodott partnerekkel végzett munka körülbelül 40 százalékkal kevesebb méretbeli hibával történik, mint amit a hagyományos gyártó cégek produkálnak. Ez az eredmény egyértelművé teszi, hogy miért ragaszkodnak sok szakember a gyártókhoz, akiknek éppen az adott területen van tapasztalatuk.
Fő partnerkiválasztási szempontok (2024-es felmérés eredményei)
EN
