O firmie Gehring
W 1922 roku Christoph Willi Gehring założył swoją firmę, a w 1935 roku skonstruował pierwszą honownicę. Prawdopodobnie nie zdawał sobie wówczas sprawy, że dzięki tej „dokładniejszej i precyzyjniejszej obróbce powierzchni otworów okrągłych” stanie się kiedyś światowym liderem w dziedzinie tej technologii maszynowej.
Obecnie w Naumburgu produkowane są podstawowe maszyny i urządzenia do honowania, które są następnie uruchamiane w systemie w Ostfildern koło Stuttgartu. Na przykład w sąsiednim Bad Cannstatt znajduje się 24-metrowa linia produkcyjna, która obrabia bloki silników V6 z czasem cyklu wynoszącym zaledwie 32 sekundy. Do produkcji precyzyjnych komponentów wykorzystuje się stal, stal nierdzewną, aluminium i odlewy. Dominującymi procesami są toczenie, frezowanie, wiercenie i szlifowanie.
Oemeta jako partner w zakresie chłodziwa smarującego
Bez honownic światowego lidera Gehring nie można sobie wyobrazić wydajności dzisiejszych silników Formuły 1. Aby maszyny wyposażone w legendarne narzędzia dynamiczne spełniały wymagania tolerancji, zakład produkcyjny Gehring w Naumburgu musi pracować jeszcze precyzyjniej. Celem tej inicjatywy było wydłużenie okresu eksploatacji, zmniejszenie złożoności oraz poprawa bezpieczeństwa zdrowotnego i ekologicznego.
Aby to osiągnąć, w zakresie chłodziwa smarującego do obróbki skrawaniem postawiono na firmę Oemeta. Wynik: żywotność wzrosła dwuipółkrotnie, złożoność uległa drastycznemu zmniejszeniu, a pracownicy i środowisko również odnieśli korzyści. Umożliwia to inteligentne zastosowanie innowacyjnego systemu dwuskładnikowego HYCUT.
Specjalna technika szlifowania stosowana podczas honowania stawia najwyższe wymagania wobec smaru chłodzącego.
„95 procent naszych maszyn trafia do przemysłu motoryzacyjnego” – podkreśla Gerhard Simon, dyrektor zarządzający firmy Gehring Naumburg GmbH & Co. KG – „w tym również do zespołów wyścigowych Formuły 1”. Aby te małe silniki V6 o pojemności 1,6 litra i dużej gęstości mocy osiągały przewidywaną moc 800–1000 KM przy 15 000 obr./min, cylindry muszą być idealnie wygładzone z dokładnością do połowy mikrona. Jednak honowanie odgrywa kluczową rolę nie tylko w Formule 1 – technologia ta jest obecnie stosowana w każdym silniku spalinowym na całym świecie.
Dzięki specjalnej technice szlifowania stosowanej podczas honowania na maszynach Gehring optymalizuje się spalanie w silniku, zmniejsza zużycie paliwa, zwiększa czystość i ostatecznie spełnia się również wytyczne dotyczące zdrowia. Oczywiste jest, że inżynieria mechaniczna musi w tym zakresie osiągać równie wysokie wyniki. W tym celu od 2014 roku osoby odpowiedzialne stosują wielofunkcyjne chłodziwo smarujące dwuskładnikowe HYCUT firmy Oemeta. Lokalnym partnerem handlowym i serwisowym jest firma HMH Mineralöle.
HYCUT
Sercem systemu HYCUT są oleje na bazie estrów. Zapewniają one najwyższą skuteczność smarowania i ograniczają zużycie narzędzi. Ponadto produkty te charakteryzują się wysoką odpornością na starzenie. Dzięki wysokiej zdolności czyszczącej olejów syntetycznych maszyny i elementy pozostają czyste, a wydajność skrawania jest doskonała.
Firmy Gehring i Oemeta wspólnie opracowują inteligentne rozwiązanie pozwalające sprostać złożonym wyzwaniom.
Ograniczenie różnorodności chłodziw smarujących oraz postępy w technice produkcji
Oprócz wysokiej jakości powierzchni, na którą Gehring kładł duży nacisk, należało również zmniejszyć wpływ na środowisko i spełnić wysokie wymagania zdrowotne. Regularne pomiary, dobry serwis na miejscu i szybka reakcja powinny być standardem. W ten sposób chciano również odejść od sztywnych cykli, zgodnie z którymi co trzy kwartały ponownie napełniano pojedyncze zbiorniki przy maszynach. I wreszcie, firma Gehring chciała również obniżyć wysokie koszty utylizacji.
Bardzo twarda woda, obecność obcych olejów i tworzenie się piany przy stosowaniu poprzedniego produktu
Dzięki ścisłej współpracy QMB Lutz Geweniger z konserwatorem Ralfem Köpplem, zespołem terenowym Oemeta w składzie Torsten Schindler i Stephan Ebeling oraz kierownikiem regionalnym HMH Peterem Wachsmuthem cele te zostały szybko osiągnięte. Pojawiły się jednak pewne wyzwania, np. bardzo twarda woda w Naumburgu o twardości 35 °dH i zawartości chlorków wynoszącej 60 mg/l. Ponadto istniało wiele stacji mieszania chłodziw smarujących o ograniczonej przestrzeni, a także problemy związane z obecnością obcych olejów i tworzeniem się piany przy stosowaniu poprzedniego produktu. Należało również ograniczyć różnorodność stosowanych chłodziw smarujących.
„Kiedyś każdy miał swój »własny« olejdostosowany do »swojego procesu i swojej maszyny «. Nie chcieliśmy już mieć do czynienia z tą złożonością i wszystkimi tymi specyficznymi wymaganiami. Chcieliśmy znaleźć olej wielofunkcyjny, który spełniałby wszystkie wymagania” – mówi Lutz Geweniger, odpowiedzialny za bezpieczeństwo pracy w firmie Gehring.
Poszukiwano odpowiedniego smaru chłodzącego, spełniającego wymagania techniczne, środowiskowe i zdrowotne.
Stephan Ebeling i Torsten Schindler znają takie wymagania i potrafią na nie odpowiedzieć, choć zdają sobie sprawę, „że chłodziwo smarujące to bardzo złożony temat pod względem technicznym oraz w kontekście zarządzania środowiskowego i zdrowotnego”. Dzięki własnemu produktowi firmy Oemeta, HYCUT, od razu mieli na myśli odpowiedni, wielofunkcyjny dwuskładnikowy środek chłodziwo smarujące. Sercem systemu HYCUT są oleje na bazie estrów, które mogą być stosowane jako oleje obróbcze, chłodziwa smarujące lub media hydrauliczne, są ze sobą kompatybilne, a tym samym pozwalają na przykład uniknąć czyszczenia pośredniego.
Dostosowanie do różnych wymagań dotyczących procesów, materiałów i wydajności smarowania.
Jako olej do cięcia i szlifowania, mieszalny z wodą HYCUT zapewnia wyjątkowo wysoką wydajność smarowania, co znacznie zmniejsza zużycie narzędzi. Ponieważ jest produkowany z syntetycznych olejów estrowych, charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na starzenie. Zapewnia to długi okres eksploatacji. Ponadto wysoka wydajność czyszcząca gwarantuje czystość maszyn i elementów, a zwłaszcza podczas szlifowania zapewnia wyjątkowo dobrą wydajność usuwania materiału.
Cechą szczególną emulsji HYCUT jest możliwość oddzielnego dozowania oleju i dodatku. Zapewnia to idealne dostosowanie do różnych wymagań dotyczących procesu, materiału i wydajności smarowania. Przez cały okres użytkowania emulsji poszczególne składniki można dociekać w sposób ukierunkowany. Po ustaleniu odpowiedniego produktu należało zrealizować centralne zasilanie, uwzględniając przy tym procesy toczenia, wiercenia, frezowania i szlifowania wraz z ich wymaganiami.
Cztery stacje mieszania dla czterech procesów produkcyjnych.
W centralnym miejscu zainstalowano dwa zbiorniki o pojemności 1000 litrów, jeden na HYCUT ET 46, a drugi na dodatek BX. Ponadto zainstalowano orurowanie wraz z nawijarkami węży i pistoletami dozującymi, prowadzące aż do zbiorników chłodziwa smarującego. Dozowanie odbywa się za pomocą mieszalników Dosatron. Cztery stacje są zasilane za pomocą nawijaczy węży i pistoletów dozujących, a w zależności od procesu obróbki są one rozdzielane.
W zależności od obróbki kontroluje się tutaj stężenie poszczególnych składników w wymaganej dawce. W ten sposób każdy proces produkcyjny jest zasilany optymalną mieszanką jako olejem obróbczym lub chłodziwem smarującym.
W przypadku obróbki skrawaniem wystarczy zaledwie 3–4% HYCUT ET 46 i 3% dodatku BX, a w przypadku szlifowania 1–3% HYCUT i 3% dodatku BX. W przypadku poprzedniego produktu konieczne było stosowanie stężeń powyżej 10%.
„Efekt był od razu odczuwalny” – relacjonuje Geweniger – „powietrze w hali bardzo szybko się poprawiło, a pracownicy czuli się lepiej”. Ebeling wyjaśnia dlaczego: „HYCUT na bazie oleju estrowego wytwarza mniej aerozoli ze względu na wielkość kropelek”. Kolejne korzyści: zniknęła złożoność wynikająca z użycia wielu olejów, wszystkie procesy obróbki skrawaniem dawały lepsze powierzchnie, wydajność skrawania wzrosła, a narzędzia służyły dłużej. „Przede wszystkim jednak poprawiła się trwałość chłodziwa smarującego” – relacjonuje Peter Wachsmuth z firmy HMH, który początkowo zajmował się sterowaniem i konserwacją na miejscu. Dzięki regularnym pomiarom i rejestrowaniu ważnych danych, takich jak wartość pH, stężenie i inne, w firmie Gehring udało się wprowadzić uzupełnianie chłodziwa smarującego w zależności od sytuacji.
Wprowadzono następujące ulepszenia:
- Poprawa jakości powietrza w hali
- Zmniejszenie złożoności wynikającej z użycia wielu olejów
- Procesy obróbki skrawaniem zapewniły lepszą jakość powierzchni
- Zwiększenie wydajności skrawania
- Narzędzia miały dłuższą żywotność
- Poprawa trwałości chłodziwa smarującego
Lutz Geweniger z firmy Gehring jest zadowolony: „Zamiast uparcie uzupełniać płyn co dziewięć miesięcy, jedno napełnienie wystarcza teraz na około dwa i pół roku. Bardzo nas to ucieszyło”. Oznacza to bowiem rzadsze utylizowanie odpadów, co cieszy nie tylko środowisko, ale także kontrolera. Firma HMH przeszkoliła jednocześnie pracowników Gehring, dzięki czemu mogą oni teraz samodzielnie przeprowadzać konserwację i sterowanie. Oprogramowanie oparte na kodach QR ma wkrótce jeszcze bardziej ułatwić tę pracę.
Podsumowując, wynik jest całkowicie pozytywny. Osiągnięto wszystkie cele. „To również zasługa naszych chemików i inżynierów ds. zastosowań w Uetersen, gdzie znajduje się siedziba główna firmy Oemeta” – podsumowuje Stephan Ebeling – „ponieważ zawsze udaje im się znaleźć optymalne rozwiązanie dla każdej sytuacji na miejscu i każdego procesu”.