verspaning

Sleutel tot modelgebaseerd bewerken: types gereedschapsslijtage

04 november 2022
Artikel
Peter ten Haaf
Het gebruik van (real-time) data productieprocessen aan- en bijsturen - in verspaning spreekt men van 'adaptief bewerken' - is de toekomst van productie. Dit wordt mogelijk door de toegenomen beschikbaarheid aan sensoren. Alles staat of valt echter met het beschikken over en begrijpen van een gestandaardiseerd en gestructureerd model, waarin de digitale informatie wordt verwerkt tot een fysieke actie. Dergelijke modellen vormen de sleutel tot een succesvolle digitalisering. In een reeks blogposts brengen we enkele basismodellen onder de aandacht. In dit zesde deel behandelen we de verschillende types gereedschapsslijtage.
Slijtage van gereedschappen

Iedereen spreekt over 'Industrie 4.0' of het vergaande gebruik van (real-time) data om productieprocessen aan- en bij te sturen als de toekomst van productie. Binnen de verspaning wordt al jaren gesproken over ‘adaptief bewerken’, wat door de toegenomen beschikbaarheid aan sensoren binnen handbereik ligt. Dit alles hangt echter af van het beschikken over en begrijpen van een gestandaardiseerd en gestructureerd model, waarin de digitale informatie wordt verwerkt tot een fysieke actie. Dergelijke verspaningsmodellen zijn beschikbaar en worden nog steeds aangevuld met nieuwe wetenschappelijke inzichten. In de industrie zijn ze echter voor een stuk in onbruik geraakt. Vermits ze de sleutel vormen tot een succesvolle digitalisering, zullen we in deze artikelenreeks enkele basismodellen terug onder de aandacht brengen. In dit artikel: de verschillende type gereedschapsslijtage, hun oorzaak en remedie.

Slijtage door wrijving

Verspanen houdt in dat gereedschap en werkstuk met elkaar in contact komen, waardoor er vanaf het eerste contact sprake is van slijtage. Gereedschapsslijtage is bijgevolg (helaas) onlosmakelijk verbonden aan het verspanende proces. Er kan echter wel een onderscheid gemaakt worden tussen verschillende slijtagevormen, waarbij ongewenste vormen kunnen vermeden worden.

Wanneer gereedschap en werkstuk met elkaar in contact komen, is er steeds sprake van wrijving, tussen spaan en gereedschap, maar ook tussen bewerkt materiaal en gereedschap. Wrijving is een slijtagevorm die niet kan vermeden worden, maar gelukkig is het wel een slijtagevorm die zich zeer voorspelbaar gedraagt. Het slijtageverloop werd behandeld in een voorgaand artikel. Slijtage door wrijving krijgt een andere benaming naargelang de locatie: vrijloopvlakslijtage treedt op waar de snijkant schuurt tegen het bewerkte materiaal, terwijl kolkslijtage optreedt daar waar de spaan het gereedschap raakt en krult. Bij de meeste operaties is de vrijloopvlakslijtage meer uitgesproken en bovendien ook eenvoudiger op te meten. De maximale vrijloopvlakslijtage wordt dan ook vaak als standtijdscriterium (d.i. de parameter om een gereedschap einde levensduur te verklaren) ingezet.

Vrijloopvlakslijtage
Vrijloopvlakslijtage
kolkslijtage
kolkslijtage

Alhoewel wrijvingsslijtage niet te vermijden valt, is het uiteraard mogelijk om te sturen in de snelheid waarmee de slijtage toeneemt. Enerzijds zal een lagere snijsnelheid de toename temperen maar anderzijds kan ook een slijtvaster snijmateriaal ingezet worden.

Andere slijtagevormen

Onderstaande figuur geeft een overzicht van de slijtagevormen die kunnen optreden tijdens een verspanend proces. Naast wrijving of sleet kunnen er dus een hele reeks aan fenomenen optreden. Echter, die slijtagevormen zijn niet gewenst, omdat ze een onvoorspelbaar verloop kennen. Zo zal, bijvoorbeeld, een opbouwsnijkant toenemen en op een onvoorspelbaar ogenblik terug afbreken, daarbij al dan niet uitbrokkeling aan het gereedschap veroorzaken.

slijtagevormen

 

Het is dus zaak om de ongewenste slijtagevormen te vermijden en daarvoor staan er richtlijnen ter beschikking. De verschillende slijtagevormen kennen immers hun eigen specifieke oorzaken en daar kan op ingegrepen worden. De meeste gereedschapsleveranciers hebben in hun (online) catalogus deze richtlijnen opgenomen maar u kan ze ook terugvinden op ons online platform onder de sectie ‘Aan de slag’. Zeker een vermelding waard is de ‘Tool Wear’-app van Sandvik (te downloaden voor zowel Android als iOS), die toelaat om met een mobiel toestel een foto te nemen, slijtage op te meten, te vergelijken met praktijkvoorbeelden en vervolgens de correcte richtlijnen weer te geven.

Online platform

Op het online platform 'modelgebaseerdbewerken.be' kan u verschillende modellen raadplegen en inzetten voor het optimaliseren van uw verspaningsprocessen. Toegang tot het platform is kosteloos, maar u dient zich wel te registreren.

Op het platform vindt u ook de nodige toelichting over het werken met de modellen, maar hou zeker ook de Sirris-agenda in het oog te houden, want we zullen zowel fysieke als online toelichtingssessies organiseren.

Meer info? Neem contact met ons op!

Het online platform kadert binnen het COOCK-project 'Modelgebaseerd bewerken' dat werd opgestart met de steun van VLAIO.

 

Meer informatie over onze expertise

Auteurs

Heb je een vraag?

Stuur ze naar innovation@sirris.be