Повишени екологични изисквания поставят предизвикателства при шлифоването

12.12.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Натовареният трафик повишава нивото на емисиите на прахови частици – особено в градовете. То е твърде високо, според Европейската комисия, която настоява за значително редуциране на тези емисии чрез въвеждане на стандарта Евро 7.

Емисиите на прахови частици се дължат предимно на износването на гумите и спирачките. Ето защо ефективен начин за редуцирането на емисиите е използването на спирачни дискове с твърдо покритие, които могат да намалят износването с до 90%, съобщава в своя публикация Асоциацията на германските производители на металорежещи машини VDW.

Регламентът относно емисиите на прахови частици стимулира иновациите

Производството на такъв тип спирачни дискове обаче поставя специфични предизвикателства по отношение на използваната технология на шлифоване. Значителният времеви натиск, наложен от новото законодателство, изисква ефективна координация между партньорите при разработването на иновативни технологии. От друга страна, този стрес тест за сектора в крайна сметка може да се окаже полезен, особено сега, когато инвестициите се насочват към електрически превозни средства, смятат от асоциацията.

На последната конференция за шлифовъчни технологии Schleiftagung в Щутгарт-Фелбах проф. Екарт Улман от Института за металорежещи машини и управление на производството (IWF) към TU Berlin обръща внимание върху въздействието на енергийния преход и мобилността върху производствените технологии – включително върху шлифоването.

Компоненти като електродвигатели, спирачни системи с ниски емисии и високоефективни скоростни кутии с ниско ниво на шум в превозни средства с електрическо задвижване трябва да се произвеждат по ефективен във времето начин, съответстващ на строгите изисквания за икономическа и екологична устойчивост.

Нови материали усложняват процеса на шлифоване

Успех може да се постигне само ако се използва пълният потенциал за оптимизация на технологията за шлифоване. Спирачните дискове с твърдо покритие са добър пример за това. Тази тема ще бъде засегната и на предстоящото изложение GrindingHub, организирано от VDW в Щутгарт от 14 до 17 май 2024 г.

Яник Рьотгер, който неотдавна напуска изследователска позиция в университета RWTH Аахен и оглавява направлението по технологии за шлифоване в машиностроителното предприятие Emag, обяснява конкретните предизвикателства, свързани с обработката на спирачни дискове с твърдо покритие:

"Казано по-просто, това което правят спирачните дискове с твърдо покритие в шлифовъчната машина, е същото като при превозните средства с ниски емисии – създават мощен спирачен ефект без загуба на материал. Ние обаче трябва да постигнем точно обратното в процеса на шлифоване. Целта е да се отстрани материалът за възможно най-кратко време, за да се създаде необходимата геометрия и качество на повърхностите."

Новият материал поставя голямо предизвикателство пред разработването на подходящи шлифовъчни дискове. Освен това е необходимо цялата технологична верига след отливането на необработената част – струговане, лазерно покритие и шлифоване, както и произтичащите от това функционални свойства в превозното средство да се разглеждат и оптимизират като цялостна система.

Технологични решения за цялата производствена верига

Групата Emag, която ще участва като изложител на GrindingHub, предлага производствени решения за всяка отделна стъпка от веригата на обработка след отливането. Това позволява на компанията да бъдат оценени специфичните взаимодействия между различните технологични процеси на отделните машини за механична обработка.

Яник Рьотгер споделя, че конструкторите, производствените инженери и експертите по материали работят заедно в интердисциплинарен екип, за да разберат причинно-следствените връзки между настройките и параметрите. Включени са също и външни експерти, като например учени от университета RWTH Аахен и разработчици на системи за покрития от HPL Technologies.

Михаел Вьорле, ръководител на отдела за изследвания и развитие в Supfina Grieshaber, Волфах, също е убеден в ползите от интердисциплинарното и междуфирмено сътрудничество. Компанията започва да разработва технологии за шлифоване на спирачни дискове с твърдо покритие още през 2019 г.

"От самото начало смятаме, че тясното сътрудничество с нашите партньори при разработките е единственият начин да изпълним изискванията на ЕС Евро 7 в необходимия срок", казва Вьорле.

Двустранно шлифоване за икономична обработка

Всяка година в Европа се произвеждат почти 100 млн. спирачни дискове; около половината от тях се продават на производителите на превозни средства, а другата част е предназначена за пазара на резервни части. Експертите предполагат, че автомобилната индустрия ще трябва да инвестира милиарди, за да произвежда спирачни дискове, които намаляват нивата на финия прах и са екологични.

"Доскоро някои спирачни дискове бяха толкова евтини, че се продаваха на тон", казва Михаел Вьорле. "Към микса вече са добавени скъпи суровини и процеси, а с тях и предизвикателството да се разработи продукт, подходящ за масовия пазар."

Двустранното шлифоване е предпочитано от производителите на машини, тъй като според Вьорле, то гарантира едновременна обработка на двете повърхности на фрикционния пръстен, висока производителност и кратки времена на цикъла. Supfina наскоро представи нова машина, Planet BD, която вече се използва от редица клиенти. В тази връзка Михаел Вьорле отбелязва – това е шлифовъчна машина, разработена за един конкретен продукт, а именно спирачния диск на бъдещето.

Ключови думи: VDW   GrindingHub   шлифоване   металообработка   устойчивост   Евро 7  

Област: Машиностроене