Verspanen is het begin

… dat wat je niet vies maakt, hoef je ook niet te reinigen …

Verspanen, het is een mooie techniek. Het vergt enige kennis en kunde, maar los van het verspanen zelf, zijn er diverse factoren die het eindproduct kunnen verknoeien. Verontreinigingen (contaminaties) en het gebruik van koelsmeermiddelen zijn er daar twee van. Deze issues werden eerder dit jaar (9 februari) behandeld tijdens de Roadshow Verspanen, een initiatief van het Mikrocentrum.

Gerard ten Bulte John Stegeman van ASML beet het spits af over dit onderwerp. Hij vertelde over de RGA-specificaties – zeg maar de reinheidvereisten – die ASML hanteert. ‘ASML stelt hoge eisen aan reinheid. De engineers vervullen hierin een grote rol. Want hoe schoon en droog je kunt verspanen hangt om te beginnen af van het ontwerp van het product. En ook hier geldt Moore’s law dat wil zeggen dat het aantal transistors in een geïntegreerde schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdubbelt. Met de steeds kleinere transistors geldt die wet van Moore ook voor oppervlakteruwheid die ook steeds verfijnder wordt, nu al richting de 5 nanometer. Reinigen is ontzettend belangrijk, maar ook koelsmeermiddelen hebben een behoorlijke invloed op het verspaningsproces en de uiteindelijke oppervlakteruwheid.

Hans van Brussel van Teclab: ‘Wat ik merk is dat er vaak flink wordt geïnvesteerd in machines en gereedschappen, maar dat er niet of nauwelijks wordt gekeken naar welk koelsmeermiddel je het best kunt gebruiken.’ Het gebruikte koelsmeermiddel is bepalend voor de oppervlakteruwheid die je kunt halen bij het verspanen. In 2016 is onderzoek gedaan naar het effect van koelsmeermiddelen, dat begin 2017 werd gepresenteerd.

Tien bedrijven uit het Hightech Platform van het Mikrocentrum hebben bij het Teclab uitgebreid onderzoek gedaan naar het effect op de gereedschappen, de oppervlaktekwaliteit en de technische reinheid (RGA-meting). Uit de vele testen blijkt dat er wel degelijk verschillen bestaan tussen de verschillende koelsmeermiddelen. ‘Zo bleek dat je bij de ene emulsie (koelsmeermiddel) meer vermogen op de spil nodig hebt dan bij een andere emulsie. Je kunt je dan voorstellen dat dat resultaat heeft op de oppervlakteruwheid van het product’, aldus Van Brussel. Op dit onderzoek is een vervolg gegeven met een complexer product. Drie 3 emulsies voldeden aan de eis (ook na 30 uur indrogen).
Inmiddels wordt er gewerkt aan een vervolgonderzoek dat de vorige maand is gestart, het project ‘Strategisch Frezen’.

Reinigen

Hans Cools van Innovar Cleaning Control vertelde over reinigingslijnen in de toeleverketen. Dit bedrijf, opgericht in 2011 is een onafhankelijke organisatie met expertise op het gebied van reinigen en kwalificeren van geavanceerde producten. ‘Door de jaren heen zijn we er achter gekomen dat de keuze van het ontwerp van een product bepalend is hoe goed je het product kunt reinigen’, zegt Cools. ‘Schroefdraad en lassen bijvoorbeeld zijn vervelende bewerkingen om achteraf schoon te krijgen. Dat kost veel vermogen. Verder wordt schoon werken onderschat: dat wat je niet vies maakt, hoef je ook niet te reinigen, kies de juiste reinigingsmethode en als je niet weet hoe je moet reinigen doe het dan niet.’ Als voorbeeld noemde Cools dat dampontvetten niet altijd doet wat je er van zou verwachten. Heel vaak maak je daarmee alleen naar de verontreiniging mooi schoon maar het product niet. Voor het dampontvetten zou je het product eerst moeten sproeireinigen voordat je het product in de dampontvetter reinigt. Verder blijkt dat rvs makkelijker te reinigen is dan aluminium. Cools noemt het voorbeeld van een product dat gemaakt is van Aluminium Alu 5083 waar ze anderhalf jaar testen op hebben uitgevoerd voordat zij tot een goede reinigingsmethode kwamen.

Verspanen 4.0

Het Projectteam Verspanen 4.0 is gestart met een nieuw onderzoek naar de invloed van gereedschappen en software en in tweede instantie het koelsmeermiddel op de verschillende materialen bij de verspaning. Dit onderzoek is een vervolg op een in 2017 gepubliceerd onderzoek naar de invloed van koelsmeermiddelen op de verspanende eigenschappen, de gereedschapstandtijd en de oppervlaktekwaliteit. In het nieuwe onderzoek ‘Strategisch frezen’ wordt onderzocht welke invloed het koelsmeermiddel Emulcut 160 van Petrofer heeft op het freesgedrag in verschillende materialen. ‘De eerste resultaten worden rond de zomer verwacht’, vertelt Henry van Haeff, technisch directeur van 2S en drijvende kracht achter het projectteam.Het project ‘Strategisch Frezen’ is geïnitieerd door het Projectteam Verspanen 4.0 waarin de volgende bedrijven mee doen: 2-S, AlumecoCNC ConsultInnovarKo-ArMachinno (Makino)MetelMikrocentrumMitutoyoPetroferSeco ToolsVan den Akker Fluidservice en Teclab.

Het Projectteam Verspanen 4.0 heeft gezamenlijk de schijf van vijf bedacht: vijf factoren die van invloed zijn op zowel de kwaliteit van frees- als draaidelen en de productiviteit in de verspanende maakindustrie. Deze factoren zijn de machine, gereedschappen, CAM-programma, opspanning én de koelsmeermiddelen. ‘Metaalverwerkende bedrijven kiezen vaak voor één leverancier en één type vloeistof en houden daar aan vast tot dat het niet meer anders kan. Ze investeren in een machine van een half miljoen euro en vergelijken daarvoor elk detail. Maar als het om koelvloeistoffen gaat, is men onnoemlijk voorzichtig en durft men amper te onderzoeken. Beschouw koelsmeermiddelen ook als een investering’, aldus Van Haeff. Koelsmeermiddelen hebben een behoorlijke invloed op het ver spaningsproces en de uiteindelijke oppervlakteruwheid.

Artikel, 18 mei 2018, Vraag en aanbod

Recente artikelen