Seco Tools verwijdert bramen met Mechanised Edge Profiling (MEP)

In het volgende een beknopte samenvatting van  een artikel geschreven door Teun van Asten en Jan Willem van Iperen van Seco Tools. 

Vroeger verwijderden fabrikanten bramen en scherpe randen met handslijpgereedschap en andere handmatige processen. Dergelijke methoden zijn echter traag en vereisen dat het betreffende onderdeel uit de machine wordt genomen en opnieuw wordt opgespannen. Ook al worden ze door bekwame vakmensen uitgevoerd, bij deze bewerkingen ontbreekt de noodzakelijke procesconsistentie wanneer het ene onderdeel na het andere wordt bewerkt.

MEP daarentegen biedt talrijke voordelen. De definitieve rand kan immers nauwkeurig worden gedefinieerd en geprogrammeerd via het CAM-systeem, waardoor een maximale herhaalbaarheid kan worden bereikt.

De totale productietijd wordt korter, omdat het onderdeel niet uit de machine hoeft te worden genomen en opnieuw moet worden opgespannen. Maar ook omdat een opeenstapeling van toleranties en andere inconsistenties die telkens bij iedere instelling optreden, worden geëlimineerd. Voortbouwend op deze trend blijven de fabrikanten van snijgereedschap nieuwe en productieve gereedschappen ontwikkelen die de voordelen van het MEP-proces nog versterken.

Toepassingen voor MEP

Gelet op de steeds strengere eisen van de luchtvaartindustrie ten aanzien van de nauwkeurigheid en consistentie van onderdelen, komen onderdelen van straalvliegtuigen als eerste in aanmerking voor de toepassing van MEP. Onderdelen van turbinemotoren voor vliegtuigen bijvoorbeeld worden doorgaans onderverdeeld in draaiende en niet-draaiende onderdelen. Bij het MEP-proces voor niet-draaiende motoronderdelen zoals trommels en behuizingen, bestaat het profieldraaien van randen gewoonlijk uit standaardbewerkingen voor het afschuinen en afbreken van randen die worden uitgevoerd op de machine waarmee het onderdeel is bewerkt.

Voor kritieke draaiende onderdelen zoals ventilator- en compressorschijven hanteren eindgebruikers hogere normen en eisen ze volledige uitsluiting van gebreken aan het oppervlak. Randen moeten standaard worden goedgekeurd en gecertificeerd door een laboratorium. Voor het afbramen van deze onderdelen hebben gereedschapsfabrikanten uiterst nauwkeurig, speciaal MEP-gereedschap ontwikkeld voor volledig herhaalbare bewerkingen.

Ontwikkeling MEP-gereedschap

Standaard afbraamgereedschap zoals dat wordt gebruikt voor niet-draaiende onderdelen omvat onder meer gecoate, volhardmetalen afbraamfrezen met snijkanten van 45 en 60 graden, en gereedschap voorzien van wisselsnijplaten voor het maken van afschuiningen van 45 en 60 graden. 

Standaard volhardmetalen afbraamfrees zoals dat door Seco wordt ontwikkeld, wordt gebruikt voor niet-draaiende onderdelen en is vaak voorzien van snijkanten van 45 en 60 graden. Voor de meest kritieke toepassingen leveren gereedschapsfabrikanten speciaal ontwikkeld gereedschap voor het profileren van kanten en het afbramen, in het bijzonder bij de in- of uitgang van een gat. Enkele gereedschappen combineren deze mogelijkheden en kunnen zowel aan de ingang als de uitgang afbramen. Deze speciale gereedschappen hebben vaak complexe snijgeometrieën.

Gereedschapsfabrikanten zoals Seco ontwerpen speciale gereedschappen voor het profieldraaien van kanten en het specifiek afbramen aan de in- of uitgang van gaten in kritieke onderdelen. (foto, 2 snijgereedschappen)  Het ontwikkelen van gespecialiseerd gereedschap omvat meer dan alleen maar de snijkanten. Onderzoek heeft uitgewezen dat voor het afbramen en profileren van randen bij de ingang van een gat, of op de bovenkant van een onderdeel, de combinatie van een snede naar rechts met een rechtse spiraalhoek zeer effectief is, omdat hierdoor de spanen van het onderdeel worden verwijderd. Anderzijds werkt voor bramen aan de uitgang van een gat op de onderkant van een onderdeel, een snede naar rechts gecombineerd met een linkse spiraalhoek het best, ook omdat bij die configuratie de spanen van het onderdeel worden verwijderd.

Gereedschapsgrootte

Voor het bewerken van grote gaten en randen kunnen gereedschapsfabrikanten gereedschap van iedere grootte ontwerpen als de toeleveranciers een onbewerkt stuk kunnen leveren dat daarvoor groot genoeg is. In het kleinschalige gedeelte van het spectrum zijn er echter wel beperkingen. Momenteel is de kleinste radius die kan worden geslepen ongeveer 0,2 mm, met naar verhouding kleinere invals- en uitvalshoeken.

Conclusie

Onderdelen met scherpe randen en bramen die de specificaties overschrijden, worden steeds vaker beschouwd als duur schroot. Fabrikanten hebben behoefte aan een methode om onderdelen af te bramen die consistent, documenteerbaar en rendabel is. Mechanised Edge Profiling (MEP) voorziet in die behoefte, omdat het handmatige bewerkingen vervangt.