Řešení ochrany proti opotřebení pro výrobu nástrojů

Ve výrobě nástrojů existují vysoké nároky na přesnost a odolnost proti opotřebení. Svařovací přídavné materiály musí vytvářet homogenní, bezprasklinkové a hranově stabilní navarovací vrstvy, které udržují razníky, matrice, střižné a vysekávací nože a tvarovací a kalibrační vložky rozměrově přesné a funkčně spolehlivé. Jedině tak zůstává životnost nástrojů a trvanlivost nástrojů stabilní i při vysokých počtech kusů v vysekávací technice a tvarovací technice.

Největší opotřebení nástrojů vzniká na funkčních plochách: na řezných hranách střižných a vysekávacích nožů, na tvarovacích plochách razníků a matric, na hranách kalibračních vložek a na kontaktních zónách tvarovacích vložek. K tomu přistupuje opotřebení povrchu nástroje na vysekávacích a ohybových nástrojích a na vstřikovacích formách, kde tření a tlak působí trvale.

Razníky, matrice, střižné nástroje a střižné nože jsou chráněny cílenými tvrdými navarovacími vrstvami. Vrstva je nanášena přesně tam, kde opotřebení povrchu nástroje působí nejsilněji, a poté přesně dorábena. Tím zůstávají funkční plochy a hrany vysekávacích, střižných a ohybových nástrojů rozměrově přesné po celou dobu dlouhých výrobních sérií.

Ve výrobě nástrojů se používají homogenní, bezprasklinkové a hranově stabilní slitiny. Jsou navrženy tak, aby řezné hrany na vysekávacích a střižných nožích zůstávaly ostré, tvarovací plochy na razníky a matrice byly rozměrově přesné a tvarovací vložky trvale zachovávaly svou geometrii. Volba materiálu se řídí základním materiálem, typem nástroje a zatížením v konkrétním výrobním procesu.

Kritické jsou vznik prasklin, nesprávně provedené rádiusy a výrazné rozměrové odchylky. Na vysekávacích nožích, matricích a vstřikovacích formách stačí malá odchylka k narušení kvality dílu v sérii. Nevhodný svařovací přídavný materiál nebo nadměrný přívod tepla mohou opotřebení nástroje následně dokonce zesílit.

Vzniku prasklin a rozměrovým odchylkám se zabraňuje řízenými svářecími parametry. Předehřev, přizpůsobená posloupnost vrstev a pomalé ochlazování snižují tepelná pnutí, vhodný svařovací přídavný materiál zajišťuje stabilitu hran. Právě u filigránských vysekávacích nožů nebo střižných nožů rozhoduje řízení parametrů o životnosti nástroje po opravě.

Kovářské nástroje jsou opravovány přesným opravným svařováním na opotřebených funkčních plochách. Materiál je cíleně nanesen, poté frézováním, broušením nebo erozí doraben na jmenovitý rozměr. Razníky, matrice, střižné, vysekávací a ohybové nástroje lze tak několikrát renovovat, namísto jejich výměny. To výrazně prodlužuje životnost nástrojů.

Tvrdý navar přináší pro vysekávací nástroje, tvarovací nástroje a vstřikovací formy delší životnost a konstantní kvalitu v sériové výrobě. Opotřebení nástroje je přesunuto na cíleně chráněné zóny, povrch nástroje zůstává déle rozměrově přesný. Tím klesají prostoje, intervaly přebroušení a náklady na nástroje na jeden vyrobený díl.

Kvalita je zajišťována rozměrovou kontrolou a vizuální inspekcí, doplněnou šablonami a 3D skenováním. Tím lze geometrii a rozměrovou přesnost razníků, matric, kalibračních vložek a vstřikovacích forem po opravném svařování spolehlivě přijmout. Zejména u složitých obrysů je 3D skenování často jedinou možností, jak kompletně zkontrolovat všechny funkční plochy.

Kvalita zůstává stabilní díky reprodukovatelným procesům. To znamená: dokumentované svářecí parametry, řízené vedení tepla, kvalifikovaní svářeči a definované kontroly pro každý nástroj. Tím lze životnost nástrojů a rozměrovou přesnost vysekávacích, tvarovacích a vstřikovacích nástrojů udržet trvale na vysoké úrovni v průběhu mnoha opravných cyklů.