CRAFTSMAN STORY vol.6

Obróbka tokarska: Powłoka CVD Super gładka powierzchnia

Poszukując wysokiej wydajności, obalamy dotychczasowe stereotypy w branży

Obróbka tokarska: Powłoka CVD Super gładka powierzchnia

Bezpośrednio po wprowadzeniu na rynek serii UC51 w 2005 roku sprzedaż miesięczna przekroczyła 1 milion sztuk. Kosztem rezygnacji z możliwości identyfikacji zużytych naroży, priorytetem stało się dla nas osiągnięcie najwyższej wydajności skrawania. Osiągnięta wydajność skrawania uciszyła wszystkich tych, którzy nalegali na utrzymanie funkcji identyfikacji. Przyjrzymy się historii prac nad opracowaniem niezwykle gładkiej powłoki koloru czarnego. 

Jak można uzyskać bardzo wysoką gładkość powierzchni?

– - Czy mógłby nam Pan podać trochę informacji o pracach nad opracowaniem serii UC51

Hara: Seria UC51 została wprowadzona na rynek w 2005 roku. Ugruntowaną pozycję rynkową miały już podobne produkty innych producentów, z wygładzaną powierzchnią natarcia (wykończenie na czarno). Aby być konkurencyjni, musieliśmy zaoferować znacznie wyższą wydajność skrawania. Braliśmy pod uwagę wygładzenie całej powierzchni płytki, ponieważ ograniczając się tylko do powierzchni natarcia nie zwiększylibyśmy wydajności w maksymalnym stopniu. 

Nishida: Również nasi konkurenci zdawali sobie z tego sprawę. Udoskonalenie procesu wygładzania spowodowałoby zwiększenie wydajności produkcji płytek i umożliwiło identyfikację zużytych naroży. Uwzględniając koszty produkcji i późniejszą łatwość użytkowania oraz wydajność, musieli brać pod uwagę całą powierzchnię płytki.

Honma: Znaczne wydłużenie trwałości narzędzia można osiągnąć dzięki poprawie odporności na zużycie i na wykruszenia. Kluczem do osiągnięcia obu celów było połączenie technologii obróbki powierzchni i nanoszenia powłok. Przed zastosowaniem polerowania hydrodynamicznego na mokro przeanalizowaliśmy wiele technologii obróbki powierzchni. Na szczęście, urządzenie do polerowania hydrodynamicznego mieliśmy na miejscu. Łatwo mogliśmy sprawdzić wiele elementów, co pomogło nam na różnych etapach prac i doprowadziło do przełomu.

Hara: Całkowite usunięcie złotej powłoki tak, aby wszystkie powierzchnie płytki były czarne, oznaczało brak możliwości znakowania zużytych naroży. Na początku prac większość naszych handlowców była przeciwnych temu pomysłowi, co utrudniało postęp prac.

Nishida: Owszem, możliwość rozpoznawania zużytych naroży jest bardzo ważna. Jednak moim zdaniem lepiej było dla naszych klientów, aby zaoferować  im znacznie wyższą wydajność skrawania. Kiedy stwierdziliśmy że wprowadzenie nowych technologii obróbki powierzchni i pokrywania poprawia wydajność bardziej niż oczekiwaliśmy, negatywne opinie na temat czarnego koloru płytek stopniowo słabły.

Honma: Gdy otrzymaliśmy wyniki testów przedsprzedażowych uznaliśmy, że nasza decyzja była słuszna. Klienci zgłaszali, że identyfikacja zużytych krawędzi była trudniejsza, ale w zamian za to cieszyli się 
z wyższej wydajności skrawania.

Hara: Testy w kraju wykazały trzykrotne zwiększenie wydajności skrawania w stosunku do dotychczasowych produktów. W wyniku naszych prac uzyskaliśmy najlepsze wyniki w branży, dzięki czemu śmiało mogliśmy rozpocząć sprzedaż płytek z czarną, super gładką powłoką.

– Jakie był wyzwania podczas prac rozwojowych?

Honma: Gdy na początku prac omawialiśmy nasze pomysły. Mój przełożony powiedział mi, że materiał ma być miękki i sprężysty. Dokładnie pamiętam, że byliśmy zaskoczeni, tym co nam sugerował. 

Hara: Wszyscy zastanawialiśmy się, w czym rzecz. Mówiliśmy o narzędziu skrawającym, 
a poproszono nas o opracowanie czegoś, co jest miękkie i sprężyste, a nie twarde.

Nishida: Jednak po sprawdzeniu jakości i struktury narzędzia okazało się, że rzeczywiście jest ono bardziej sprężyste od innych gatunków, a z technicznego punktu widzenia bardziej trwałe i wszechstronne.

Znakomita wydajność zyskała ogromną popularność

–  Czy oczekiwał Pan, że ten gatunek będzie aż tak wielkim hitem?

Hara: Byliśmy oczywiście przekonani co do jakości, ale nie spodziewaliśmy się, że będzie się cieszył aż tak dużą popularnością.

Nishida: Wzrostowi sprzedaży sprzyjał gwałtownie rosnący rynek obróbki żeliwa w Chinach. Na rynku chińskim wiadomości są przekazywane z ust do ust i jeśli klient kupi produkt, dobra opinia o nim rozchodzi się bardzo szybko. 

Honma: Ponieważ dysponowaliśmy tylko jednym urządzeniem do polerowania hydrodynamicznego, nie mogliśmy nadążyć za popytem. Oczywiście, gotowi byliśmy zwiększyć produkcję, aby ten popyt zaspokoić. Byliśmy bardzo zadowoleni z tego, co osiągnęliśmy. 

Nishida: Kluczem do sukcesu było opracowanie technologii obróbki powierzchni (polerowania hydrodynamicznego) oraz technologii pokrywania, która umożliwiłaby zastosowanie tej metody wykończenia powierzchni. Byliśmy bardzo zaskoczeni, gdy naocznie przekonaliśmy się, że połączenie dwóch różnych technologii może przynieść tak dobre wyniki. Te doświadczenia były dla mnie osobiście bardzo cenne. 

– Następnie wprowadziliśmy na rynek serię MC50, będącą następcą serii UC50.

Nishida: Oczywiście w opracowaniu serii MC50 dużą rolę odegrał postęp techniczny u naszych konkurentów, ale chcieliśmy także opracować narzędzia do obróbki żeliwa sferoidalnego, które ma wyższą twardość od typowych żeliw i zaproponować płytki z węglików spiekanych z powłoką CVD klientom, którzy wykonują obróbkę żeliw płytkami ceramicznymi.

Honma: Wydajność serii MC50 przy obróbce żeliwa sferoidalnego FCD700 jest wyjątkowa. 

Nishida: Powłoka środkowej warstwy MC5015 została znacznie ulepszona, aby zachować wydajność podczas obróbki przerywanej, a trwałość narzędzia w porównaniu z dotychczasowym produktem wzrosła 2-3 krotnie. Po raz pierwszy w serii MC50 zastosowaliśmy także naszą opatentowaną technologię TOUGH-Grip (poprawa parametrów powłoki).

– Czy jest coś, co chcielibyście przekazać naszym czytelnikom?

Hara: Gdy zaczynałem pracę w zespole opracowującym serię UC51, był to dopiero mój drugi rok pracy w Mitsubishi Materials. Chociaż musieliśmy pracować nad wieloma parametrami, priorytetem była wydajność skrawania. Chcę powiedzieć młodym pracownikom, aby się nie poddawali. To klucz do sukcesu.

Nishida: Dla pracownika badawczo-rozwojowego kluczowe jest odkrywanie zasad rządzących każdym zjawiskiem. Jeśli je zrozumiemy, możemy zastosować je przy opracowywaniu kolejnych produktów. 

Hara: W tamtym czasie analiza była prowadzona w skali mikrometrów, obecnie mówimy o nanometrach. W dążeniu do uzyskania najwyższej wydajności w danej branży istotny jest zapał, a do analizy logicznej konieczna jest zimna głowa.

Nishida: Opracowując serie UC51 i MC50 koncentrowaliśmy się przede wszystkim na wydajności skrawania. Uwzględniając wygodę użytkowania, braliśmy pod uwagę znakowanie naroży, jako miarę ułatwiającą określanie wydajności. Obecnie wygoda użytkowania stała się kryterium równie istotnym jak wydajność skrawania i jest zawsze uwzględniana w naszych pracach badawczo-rozwojowych.

Honma: Pragniemy rozwijać technologię obróbki powierzchni, do której doszliśmy prowadząc prace nas serią UC51 i zastosować ją do szerokiej gamy innych produktów.