Alle voortzetting is moeilijk

Beginnen met een blog valt wel mee, maar na een tijdje val je in herhalingen. Vandaar de aanhef: alle voortzetting is moeilijk. En zojuist zag ik dat ik een stukje uit oktober verleden jaar niet gepubliceerd had. Stond kant en klaar te wachten op die éne muisklik. Ook niet zo'n handige voortzetting. Sinds dat stukje hebben we weer nieuw truukjes bij geleerd, of meer handigheid opgedaan met ons inmiddels bekende zaken. Titanium draaien is nog geen gemeengoed, maar we schrikken er niet meer zo van. De eerste, bijna onmogelijk geachte, productjes in Hastelloy bleken nou niet direct een eitje, maar uiteindelijk best goed te doen. En zo maak je na ruim 50 jaar draaien nog vorderingen in onze automatendraaierij. En of dat automatendraaien nu snel opgevolgd zal worden door 3D printen? Ondanks de opkomst van 3D printen zou het me verbazen. Heel complex werk misschien, of werk met holtes, bijvoorbeeld om gewicht te besparen. De laatste keer dat ik vergeleken heb was een 3D printer duurder en trager dan een verspanende machine. Voor relatief eenvoudige producten, dat wel. Nou vind ik onze machines, met tot 7 gestuurde assen al behoorlijk complex, maar op "wereldschaal" valt dat reuze mee. We hebben per bewerkingskant meestal maar één gereedschapshouder in actie (twee kan wel, maar is meestal gewoon niet praktisch), en de bewerkingen zijn best wel recht toe, recht aan. Het doet er niet toe of de beitel rechtdoor gaat, of een fraaie gebogen baan aflegt, zolang de beitelpunt maar bij het materiaal kan komen. Dus verbogen en verborgen holtes, dat kan niet zo simpel op een verspanende (draai) machine. Wij maken dus enkel eenvoudige producten, maar is eenvoud nou niet een kenmerk van het ware? Zolang ontwerpers naar eenvoud streven (door lage prijzen ingegeven) zullen verspanende (draai) bewerkingen blijven lonen.

schroefdraad, ingewikkeld?

Draad, ingewikkeld?

Schroefdraad is niet echt heel ingewikkeld, er is alleen ontzettend veel van. Heel veel verschillende toepassingen gebruiken op de een of andere manier schroefdraad, waar allerlei verschillende eisen aan gesteld worden. Gelukkig zijn er ook veel overeenkomsten.
Eén van de meest opvallende kenmerken van de schroefdraad is de spoed. Dit is de afstand tussen twee opeenvolgende gangen van de schroefdraad. De combinatie van spoed en diepte van de schroefdraad maakt dat de schroefdraad meestal niet in één keer gesneden kan worden. Er zal dus iets verzonnen moeten worden zodat de opeenvolgende sneden die mogelijk zijn om de schroefdraad te maken steeds het zelfde spoor volgen. En dat spoor moet dan ook nog eens precies de gevraagde spoed hebben.

Op de draaibank komt het onder meer op het oog van de vakman aan. De draaier start steeds op het juiste moment de slede met de draadsnijbeitel vanaf het juiste punt, zodat er een gelijkmatige schroefdraad ontstaat. Maar wij werken met automatisch draaimachines. Deze draaiautomaten. Zijn tegenwoordig CNC gestuurd, en werken in principe het zelfde als de draaier deed aan zijn hand draaibank: als de elektronica en vast punt per omwenteling herkent zal de draadsnijbeitel met de ingestelde spoed van het wachtpunt naar het eindpunt vertrekken. De elektronica en de mechanische componenten hebben enige tijd nodig om alle benodigde versnellingen en vertragingen uit te voeren, dus is er een bovengrens aan het toerental waarbij draad gesneden kan worden. Eigenlijk net als bij de draaier die de schroefdraad handmatig maakte, want die had ook tijd nodig om te reageren en alle benodigde bewegingen uit te voeren.

En nu heb ik me even beperkt tot de klassieke vorm van schroefdraad snijden met meerdere passages van een enkelvoudige draadsnijbeitel. Dat is even als voorbeeld, want er zijn talloze manieren om schroefdraad te snijden, zowel in als uitwendig. Ze hebben wel allemaal gemeen dat de gereedschappen die de schroefdraad maken (en dat hoeft niet altijd snijdend gereedschap te zijn) op de een of andere manier precies in de gewenste spoed langs de te vormen schroefdraad moeten bewegen. Er is dus even stof voor de volgend Blogs over automatendraaiwerk.

Draaiwerk draaien

Draaiwerk

Wij draaien, en ons werk is draaiwerk. En wij draaien niet zo maar, wij draaien op automatische draaimachines. Ons werk is dus automatendraaiwerk Ik heb er al eerder over geschreven, sterker nog, dit hele weblog gaat over automatendraaiwerk.
Mar waarin verschilt automatendraaiwerk nu van gewoon draaiwerk? Want al heeft de CNC draaimachine een enorme opmars gemaakt, dan wil dat nog niet zeggen dat iedere geautomatiseerde draaimachine een draaiautomaat is.

Om te beginnen is er de werkstuk aan en afvoer. Als er almaar een vent bij de machine moet staan om de te draaien werkstukken in en uit de machine te verplaatsen is dat een enorme verspilling van talent, want mensen kunnen zoveel meer (nou ja, de meesten dan).

Werkstuk aan- en afvoer kan op verschillende manieren gebeuren. Eén manier is met een robot, die gewoon doet of hij die vent is die hij net heeft vervangen is. Er zijn ook machines waarbij een grijpinrichting in het ontwerp geïntegreerd is.
In beide gevallen kan de machine gevoed worden met gietstukken, gezaagde materiaal, of halffabrikaten van een andere machine.
Voor kleinere producten is de simpelste oplossing om het materiaal ongedeeld aan de machine aan te voeren. Voor hele kleine producten bestaan er machines waar klossen ‘draad’ (tot een mm of vier diameter, maar soms ook groter) de materiaal aanvoer vormen. Voor ieder produkt wordt er een stukje materiaal aangevoerd, gestrekt (zodat het recht is) en gedraaid. Omdat een opgerolde klos materiaal nogal een rommeltje geeft als je die snel laat draaien bewegen de gereedschappen om het product heen.

Voor minder kleine producten is de eenvoudigste manier om de draaiautomaat met hele staven materiaal te voeden. De staven zijn al recht, en er is geen aparte zaagbewerking nodig.
Wij hebben ons gespecialiseerd in serie draaiwerk met een diameter bereik van ca. 3 tot 60 mm, en al onze draaiautomaten zijn van een automatische stafaanvoer voorzien.
Als het product klaar is schuift de staf op, en kan de draaiautomaat aan het volgende product gaan draaien. En als de staf opgebruikt is voert de automatische stafaanvoer een nieuwe staf in, zodat de machine lang onbemand door kan draaien.

Moderne draai automaten

Vandaag kwam ik er achter dat ik de open dagen van één van de grootste, misschien wel dé grootste,draaiautomaten fabrikant gemist heb. Nou ja, gemist, ik zou toch niet zijn gaan kijken. Ik heb met enige droevenis al jaren gelden geconstateerd dat de Europese machine industrie de boot gemist heeft. (zie ook http://automatendraaiwerk.blogspot.com/2008/10/over-draaiautomaten.html

Maar als u kennis van de open dagen wilt nemen: op http://www.laagland.nl/nl/news/news295.aspx staat alles.

Duitse machines, en daar gaat het hier om, zijn te mooi, en te ingewikkeld om betrouwbaar te zijn. Tenminste dat was enige jaren geleden zo, en ik heb nog niet gehoord dat het tegenwoordig anders zou zijn. Hoewel, de Duitse fabrikanten en hun vertegenwoordigers spreken dat natuurlijk tegen. Maar ook de mensen van WC eend adviseren WC eend, dus hoe betrouwbaar is hun informatie?

Wij werken met Japanse topmerken: Citizen, Miyano, Okuma, Mori Seiki en Brother. Als daar een nadeel aan zit is dat foutzoeken steeds weer lastig is, want je bent bijna nooit in de gelegenheid om er handigheid mee op te doen. En ik heb door de jaren heen diverse malen gehoord dat dat bij de grote Europese merken wel eens anders is. Als mijn informatie klopt zijn daar soms zelfs standaard oplossingen voor veel voorkomende fouten. Dat zijn dus machines die de fabriek eigenlijk nooit hadden mogen verlaten.

Als je lekker en betrouwbaar wilt draaien heb je betrouwbare draaimachines nodig. En die hebben wij voor u gevonden. Waarom zou u zelf het wiel uitvinden (of draaien) als wij dat voor u kunnen doen? Wij draaien graag en goed. Ook voor u.

Mijn draai hervinden

Ik ben even op vakantie geweest, en nu moet ik mijn draai hervinden. Niet dat ik er helemaal uit geweest ben, want de moderne techniek heeft ons in de gelegenheid gesteld om ook overzee bij het draaien van de zaak betrokken te blijven. Om niet door te draaien maak ik maar matig gebruik van deze, vaak handige, technische hulpmiddelen. Want zolang het op de zaak doordraait loop ik zelf minder kans doorgedraaid te raken. En we willen natuurlijk wel doordraaien, maar enkel op de juiste manier.

Ook in dit schrijven moet ik mij weer inleven, een stukje is zo in elkaar gedraaid, maar het moet wel zinnige informatie bevatten. En dat lijkt nu te ontbreken. Toch is er een inhoudelijke boodschap. En dat is dat de weblog vanaf vandaag weer bijgehouden gaat worden. Aanvankelijk misschien nog onregelmatig, maar het moet weer een vast patroon krijgen. Zo gauw al ik mijn draai hervonden heb.

Draaipunt

Hoe je het wendt of keert, of onder andere benamingen draait, het draait allemaal niet zo lekker. Als Nederlanders klagen wij graag, en het lijkt dan fijn als wij echt reden tot klagen hebben. Als alle ramp scenario’s die via de media door allerlei deskundigen over ons uitgestort worden uitkomen hebben we redenen om te klagen. De handel en productie, die nu nog een beetje haperen, zouden na de vakantie pas echt tot stilstand komen.

Toch lijkt er een draaipunt bereikt. De toekomst zal leren of het tijdelijk of definitief is, maar voorlopig zitten wij weer vol gepland, en moeten we moeite doen om alle orders op tijd te kunnen draaien en leveren. Dat komt een beetje door de medewerkers die op vakantie zijn, want met minder mensen kun je minder draaien. Maar dat komt ook door de afnemers, die plotseling meer draaiwerk gaan bestellen.

Wat er nu in planning staat gaan we gewoon op tijd leveren, maar voor wat er nu nog aan (spoed) klussen bij komt worden de levertijden toch weer langer. Stunts als dinsdag bestellen, woensdag ophalen lukken even niet meer. Want we moeten wel tijd hebben om het te draaien.

Het draait zoals het draait,

Zo’n beetje overal om me heen hor ik weer meer optimistisch geluiden. Het draait overal weer wat beter, dus ook in het automatendraaiwerk. Dat kan natuurlijk ook komen door de vakantie periode. Als de ene helft niet draait, moet de andere helft twee keer zo hard draaien om de boek ‘normaal’ op gang te houden. Als er een kwart minder te draaien is (dat was zo’n beetje het ‘landelijk gemiddelde’ de laatste maanden), moet de aanwezige helft dus anderhalf keer zo hard draaien om alles af te krijgen. En anderhalf keer zo hard als normaal is, in onze prestatie maatschappij, best hard werken. Om goede prestaties te leveren is het dus het handigst als je je beperkt tot waar je zelf vreselijk handig in bent, en de rest laat je dan doen door iemand die daar weer handig in is. En wij zijn handig met (uw) draaiwerk, serie draaiwerk, langdraaiwerk en automatendraaiwerk. En we draaien de hele vakantie periode door. Als u dus even niet uitkomt met uw draaiwerk: wij draaien er ons hand niet voor om.

Fijn Draaien

Vandaag beschrijf ik weer eens een beetje draai techniek op deze Blog. En wel iets heel praktisch. Het is zelfs zo praktisch, dat de meeste theorieboekjes (die ik gezien heb) er faliekant naast zitten op dit punt. Het gaat over het fijn nadraaien ofwel finishen van producten. Vooral het nadraaien van producten die perfect glad moeten zijn.

In theorie moet je daar een grote neusradius voor gebruiken, want dan is, bij de zelfde voeding, de diepte van de draainerf minder, en krijg je dus een gladder oppervlak. Dat is dus de theorie. De praktijk blijkt weerbarstiger.

Als je echt glad na wilt draaien moet je een scherpe beitel met een kleine neusradius gebruiken want:

Door de kleine neusradius is de beitel geometrie beter gedefinieerd. Dit geeft een beter snijbeeld.

Bij een beitel met een grote neusradius loopt de snijkant (door die grote radius) op het punt waar echt gesneden wordt bijna parallel met het oppervlak. Daardoor krijg je een platte krul die zich onvoorspelbaar gedraagt, en tussen beitel en je te draaien onderdeel kan komen, en zo het oppervlakte beschadigt.

De dwarskrachten bij een draaibeitel met een grote neusradius zijn aanzienlijk meer dan bij een beitel met een kleine neusradius. Met als gevolg een grotere kans op trillingen en andere bewerkingssporen.

Er is ook een bescheiden nadeel aan het nadraaien met een beitel met een kleine neusradius: het duurt wat langer. Als je maximaal de halve neusradius als voeding aanhoudt wordt je maximale voeding ook kleiner. Dit is gedeeltelijk te compenseren met een hogere snijsnelheid. Want hoe harder je draait, des te gladder je kunt snijden (binnen de beperkingen van gereedschap en machine). Bovendien kun je beter iets langzamer draaien, en in één keer goed, dan dat het over moet.

Draaien maar!

Draaien is niet zo moeilijk als ik in deze blog soms suggereer. Als je je maar aan een paar basis regels houdt. Draaien is echter niet het zelfde als automatendraaien. Want er is natuurlijk een groot verschil tussen enkele stuks en seriematig werk. Als er krullen om de boor blijven zitten is dat bij één product meestal niet zo’n ramp. Bij 5 producten kunnen ze in de weg gaan zitten, en bij 100 producten kan het een vervelende pannenspons geworden zijn, die de toevoer van koelmiddel blokkeert, en zo levensbedreigend kan worden voor de boor.
En bij het draaien gebeurt precies het zelfde.
Deze problemen met spanen zijn grotendeels te vermijden met de juiste keuze van materiaal, gereedschap, snijsnelheid en voeding. Dat zijn maar vier keuzes om te maken, het is alleen jammer dat ze elkaar beïnvloeden, want dat komt de overzichtelijkheid bij het maken van deze keuze niet ten goede. Richtwaarden voor de snijsnelheid en voeding bij het draaien heb ik elders in deze blog gegeven. (zie http://automatendraaiwerk.blogspot.com/2009/04/voeding-en-snijsnelheid-bij-draaien.html en http://automatendraaiwerk.blogspot.com/2009/02/nog-meer-voeding-en-snelheid.html .
Voor de voeding wil ik nog een aanvullende tip geven:
Bij het voordraaien kun je de spaanbreking beïnvloeden door middel van de verhouding tussen snedediepte en voeding. Voor aluminium en RVS is een verhouding in de buurt van de 6 meestal bruikbaar. Als het materiaal kortspaniger wordt kan de snedediepte groter worden. Bij automatenstaal is de verhouding snedediepte/voeding ongeveer 8, en bij voor messing in de buurt van de 10. Let wel op dat je niet meer spanen afneemt dan je draaibank en de opspanning verdragen.
Voor het nadraaien is de richtlijn dat je voeding onder de helft van de neusradius blijft. Bij nauwe toleranties is een vuistregel dat je voeding ongeveer twee keer de (diameter) tolerantie kan zijn.

Bij het draaien van enkele stuks werkt dit goed genoeg,, en serie draaiwerk kun je gewoon uitbesteden bij een automatendraaierij.

Universele onderdelen

Ik heb nu een paar toepassingen waarvoor wij onderdelen draaien beschreven. Deze opsomming is verre van volledig, en ik wil nog tenminste één categorie onderdelen toevoegen. En het merkwaardige is dat ik er geen categorie voor kan benoemen. Want van een heleboel onderdelen die wij draaien hebben wij geen flauw idee van de toepassing. Laat ik het voor het gemak universele onderdelen noemen.
Wij draaien veel voor andere draaierijen en overige toeleveranciers. En dan weten we over het algemeen niet wat de uiteindelijke toepassing is. En dat hoeft helemaal geen problemen te geven, als de specificaties maar juist en volledig zijn. Het is niet handig om iets van een model na te moeten maken als niet duidelijk is welke toleranties belangrijk zijn. Meestal is het, door jarenlange ervaring, wel aan een onderdeel af te lezen, maar echt niet altijd. Het is soms best wel simpel: O ring groeven duiden op een afdichting, en een spiebaan gaat over het algemeen samen met een passing. Het zijn echter geen wetten van Meden en Perzen, want iets dat er als een O ring groef uitziet kan een heel andere functie hebben. En iets met een messing kleur kan best van brons zijn, dat heel andere eigenschappen heeft, net zo goed als de verschillende roestvaststaal soorten uiterlijk op elkaar lijken, maar wel degelijk hun eigen toepassing hebben.
Wij willen graag de onderdelen maken die de klant nodig heeft. Daarvoor is het belangrijk dat de specificaties compleet zijn. Heel dikwijls draaien wij voor een toeleverancier (van een toeleverancier) van de eindgebruiker, en dan is het vaak lastiger om aan alle informatie te komen. Want bij iedere extra schijf waarover de informatie loopt kan er informatie verloren gaan (of bij verzonnen worden).
Ook daarom is het simpeler (en vaak beter EN goedkoper) om draaiwerk direct bij ons aan te vragen.

Springstof

Ook al draaien wij niet zo lekker (en velen met ons), de wereld draait toch wel door. En dat draaien is niet zo technisch. Vandaag, ter compensatie, dus weer eens een stukje techniek op deze automatendraaiwerk weblog. En ik wil weer een ander leuke gadget van de automatendraaiers aan u voorstellen: de springkop.

Uitwendige schroefdraden kun je onder andere snijden en rollen. Snijden kan met een beitel, die in meerdere passages het materiaal uit de dalen van de schroefdraad verwijdert, of met een snijplaat (ook wel snij-ijzer en soms zelfs snijmoer genoemd). En daar begint de verwarring, want een wisselplaatje waarmee draad gesneden wordt ook wel (draad-) snijplaat genoemd.
Eén van de nadelen van de snijplaat is dat de draairichting om moet keren om de snijplaat van de pas gesneden draad af te draaien. En zowel het omkeren als het afdraaien kosten tijd. Bovendien gebeuren de meeste (voor het gereedschap) dodelijke ongelukken met draadsnijgereedschap op de terugweg. Als de schroefdraad gevormd wordt is de spaanvorming meestal prima onder controle. Want voor deze bewerking is de draadsnijplaat gemaakt. Maar op de terugreis kan de vers gevormde spaan tussen de nieuwe schroefdraad en het snijgereedschap komen. En soms met fatale gevolgen.
Gelukkig heeft een slim persoon ooit iets verzonnen om de snijplaat aan het eind van de schroefdraad open te klappen. Op die manier hoeft er niets omgedraaid of langzaam teruggedraaid te worden. En er is dus ook geen gelegenheid voor de spanen om dit te verstoren. Omdat de draadsnijkop waarmee dit gebeurt aan het eind van de schroefdraad openspring wordt zo’n inrichting een springkop genoemd.
Zo’n springkop is een stuk ingewikkelder dan alleen maar een snijdende moer die open en dicht klapt. Want om aan het eind van de volgende schroefdraad weer open te klappen moet de springkop tussendoor wel dichtgeklapt worden natuurlijk. En zo is er een vernuftige constructie met palletjes en veertjes ontstaan. Maar als je die eenmaal hebt (en snapt) kun je dus wel sneller en betrouwbaarder een schroefdraad maken dan met de meer bekende snijplaat.

We draaien goed,

Soms wordt mij wel een gevraagd hoe wij het maken. En dan is het antwoord vrijwel altijd ‘goed’, tenzij de vraag van een kritische klant komt, en ik bevreesd ben voor een klacht. Nu komt dat gelukkig uiterst zelden voor, omdat wij het gewoon goed maken. Wij draaien dus goed. Eerlijkheid gebiedt echter om te zeggen dat wij op dit moment niet echt lekker draaien. Ook vanmorgen weer een heel tevreden klant gesproken, die met plezier en blij een herhalingsopdracht plaatste. Of wij de onderdelen weer net zo glad wilden draaien als de eerste keer. En dat willen we natuurlijk. Maar gelijk vroeg de klant om ‘crisiskorting’. Nou ja, het is crisis, dus een beetje korting moet er dan wel van af kunnen. Want al draaien wij niet zo lekker, wij willen wel blijven draaien. Er zijn de laatste tijd al te veel toeleveranciers van draaiwerk en automatendraaiwerk gestopt. Dat stoppen moet dus gewoon stoppen. Als ik lees dat Willemsen Metaal, Chinkoe Metaalbewerking, en Fmi Precision, om maar wat (min of meer) vakgenoten te noemen (soms 'gedwongen') hebben moeten stoppen, dan komt het dicht bij. Ik weet ook wel dat een faillissement niet altijd het einde is. Vaak zal er wel een doorstart volgen, maar het geeft toch wel aan dat het water bij deze bedrijven tot boven de lippen stond.
Wij draaien, vooral automatendraaiwerk, goed. En we willen ook lekker blijven draaien. Daarom ‘vieren’ we de crisis met crisis kortingen. Niet dat we daar nu blij van worden, maar met een beetje geluk maken wij u er blij mee. En blije klanten zijn een groot goed voor toeleveranciers.

Uit het hart

Ik heb al een paar keer geschreven over snede opdeling, voeding en snijsnelheid bij de verschillende materialen. Maar daarmee ben je er nog niet. Eén van de meest voorkomende problemen is dat de beitel niet ‘op het hart’ staat..

En wat bedoel ik daar dan mee?

Twee dingen maken het mogelijk dat de beitel snijdt: Snelheid en een goede geometrie (de vorm van de beitel, en alle hoeken). Als de hoogte van beitelpunt niet het zelfde is als de hoogte van het midden van het product veranderen de snij eigenschappen van de beitel. Nu klinkt het een beetje dom: want als de beitelpunt de buitenzijde van het product staat is er altijd wel een lijn vanaf de beitelpunt die door het hart van het product gaat.

En bij kleine producten kan een verkeerde hoogte instelling een (on) behoorlijke invloed op het resultaat hebben. Want hoe kleiner de afstand tot het hart, hoe groter de invloed van een harthoogte verschil van, bijvoorbeeld, een paar tiende mm.
Daarom hebben onze kleine langdraaiers (waarmee we tot 2 mm stafdiameter kunnen draaien) de mogelijkheid om de harthoogte op een honderdste van een millimeter in te stellen. Want een fout van 0,1 mm op 1 mm (straal) is al een fouthoek van bijna 6 graden. Dat is in de zelfde ordegrootte als de snijhoek of vrijloophoek van sommige snijdgereedschappen.

Bij alle draaiwerk, dus ook bij automatendraaiwerk is, naast de keuze van het juiste gereedschap ook de juiste toepassing en opstelling van het gereedschap gewoon heel erg belangrijk. Op sommige machines is helaas de mogelijkheid om de beitel op de jusite hoogte te zetten beperkt tot geknutsel met onderlegplaatjes of latoenkoper. En dat kan een goed resultaat in de weg zitten (of staan), zeker bij kleine productjes, waarbij fouten relatief groeter zijn.

Automatendraai materialen kennis, deel I

Ik ben niet echt een deskundige op materiaal gebied. Dat komt omdat wij ons vooral beperken tot makkelijk verwerkbare materialen. Want dat is gewoon een belangrijke voorwaarde om met een betrekkelijk kleine, dus lichte machine (zo krijg je meer machines in je hal) veel producten te maken.

Favoriet bij de automatendraaiers was altijd messing, MS58, CuZn39Pb3.
Kijk zelf maar eens in de bouwmarkt hoeveel CV en sanitair onderdelen er van messing gemaakt zijn, al dan niet vernikkeld.
Dit materiaal is extreem kortspanig, geeft vrijwel geen gereedschap slijtage, en het is heel eenvoudig te recyclen. In de tijd dat speciale vormen met speciaal profiel gereedschap moesten worden was dit materiaal dus goud waard. De belangrijkste component is koper, en in deze geëlektrificeerde wereld is koper, als geleider, heel erg in trek. Tegenwoordig kost koper dus goud geld, en als grondstof is het voor automatendraaiwerk een beetje achterhaald. Met de moderne CNC techniek zijn bijna alle realiseerbare vormen met standaard gereedschap te maken. En gereedschap slijtage is met hardmetalen wisselplaatjes een minder groot probleem dan met het speciaal geslepen profiel gereedschap van vroeger.
Messing heeft nog steeds het voordeel dat het tamelijk ongevoelig is voor oxidatie. Dat is één van de redenen dat het nog steeds veel voor ‘natte’ toepassingen (zoals sanitair en CV) gebruikt wordt. En het is nog steeds makkelijk te recyclen, zodat bij ‘holle’ producten, in hele grote series, vrijwel alleen het echt gebruikte materiaal betaald hoeft te worden. De spanen kunnen, bij voldoende volume, vaak tegen een bescheiden bedrag weer omgewerkt worden tot volwaardige staven.

Daartegenover staan ook wat nadelen: Messing bevat lood (daar dankt het zijn goede eigenschappen grotendeels aan), en lood is een ‘verdacht’ materiaal. Door internationale wetgeving en verdragen wordt het gebruik van lood aan banden gelegd. Over het algemeen terecht, maar in heel veel toepassingen is gebonden lood, zoals in deze legering, tamelijk onschadelijk. Toch lijkt het me niet aan te bevelen om altijd maar water te drinken dat veel met loodhoudend messing in contact geweest is.
Messing is, door de hoge koperprijs, duur. Zelfs nu alle metaalprijzen heel fors gezakt zijn is messing nog steeds duurder dan staal.
Messing geeft heel korte spanen. Dat is met draaien vaak een voordeel. Totdat je producten moet uitzoeken of een machine moet schoonmaken. De scherpe naaldjes, ook wel kopervlooien genoemd, zetten zich vast in je kleding (en vooral sokken), en ze kunnen je nog vele wasbeurten achtervolgen. Ook in je vel zijn ze niet fijn.
De kopervlooien gaan ook overal in de machine zitten op plekken waar je ze niet hebben wilt, en richten schade aan in afdichtingen, het koelsysteem enzovoorts.

Samengevat: Messing was een onmisbaar materiaal voor het draaien op draai automaten, maar gelukkig is er nu wat beters voor.

het automaten draaien van aluminium

Het is niet om mezelf er makkelijk van af te maken, maar ik heb een site met een hele mooie presentatie en goede uitleg gevonden over het draaien van aluminium. En de theorie gaat natuurlijk ook op voor het draaien van staal, roestvaststaal, messing en kunststoffen. Ik wil geen plagiaat plegen, dus plaats ik gewoon een link.

Op onze automaten draaien wij niet heel veel anders dan hier beschreven wordt. Natuurlijk zijn er wel verschillen. Het belangrijkste bij draaien van aluminium op draaiautomaten is de afvoer van de spanen. “Gewoon” aluminium geeft, zonder voorzorg maatregelen, lange krullen die zich om draaiwerkstuk en de gereedschappen heen wikkelen. Één van de manieren om de spaanvorming te beheersen is het zoeken van de optimale verhouding tussen aanzet en voeding (zie een eerdere editie van dit Blog). Maar dan nog zijn sommige aluminium soorten lastig te draaien. Er zijn gelukkig speciale legeringen waarvan de spaan makkelijker breekt. Meestal wordt dit bereikt door een toevoeging van lood en of koper. (bijvoorbeeld Aluminium 2011, ofwel 28st).
Vooral lood is tegenwoordig niet welkom meer, omdat er wettelijke beperkingen op de hoeveelheid lood die producten nog maar mogen bevatten. Dat lood in een stabiele legering een nuttige taak kan hebben, en zijn giftige karakter verliest is geen item om op deze plek te bediscussiëren. Lood en koper zijn ook hinderlijk bij het anodiseren, en andere oppervlakte bewerkingen, van aluminium. Hard anodiseren kan (meestal) niet als deze elementen in de legering zitten, anodiseren geeft een minder mooi (maar technisch wel zeer aanvaardbaar) resultaat, en verchromen en chemisch vernikkelen geeft soms problemen.

Maar gelukkig zijn er voor automatendraaiwerk inmiddels alternatieven , zodat een met minder lood een goede, op draai automaten bewerkbare, draai kwaliteit aluminium geen utopie meer is, bijvoorbeeld aluminium 6026.

Kennis delen

Kennis delen over snede opdelen

Draaien is een heel praktisch beroep, toch is het soms handig om ook wat van de theorie te weten. En een klein beetje van de theoretische kennis wil ik vandaag met de lezers delen. Het gaat over snede opdeling. Deze keer dus een onderwerp dat niet bij het langdraaien thuishoort.

Als een product naar een flink kleinere diameter afgedraaid moet worden lijkt het het simpelst om dat gewoon in één keer te doen. Grote stappen, gauw thuis. Maar aan deze doelgerichte werkwijze zitten wat nadelen, waardoor ze minder doeltreffend is dan ze aanvankelijk lijkt.

Om te beginnen kan de beitel zo diep het materiaal in moeten dat de snijkant niet lang genoeg is. Maar het is lonend om nog wat langer na te denken over de juiste snede opdeling.
De meeste materialen hebben een optimale verhouding tussen snedediepte en voeding (voeding, ook wel aanzet genoemd is de afstand die het gereedschap beitel tijdens een omwenteling aflegt, hierbij doet het er niet toe of het werkstuk of juist het gereedschap draait.

Om maar wat getallen te noemen: staal 37 breekt het beste als de verhouding 5:1 is, aluminium bij een verhouding 6:1, net als RVS304. Als je dit gegeven meeneemt is het zelfs bij het draaien met kunststoffen soms mogelijk dat je in plaats van lange spanen opeens een soort poedersneeuw kunt maken. Helaas kan ik voor kunststoffen geen getallen noemen, omdat die vaak per batch verschillen. Dat geldt voor alle materialen in enige mate, dus het is vaak een kwestie van uitproberen voor het beste resultaat.

Er komt echter nog meer bij kijken om de snede opdeling optimaal te krijgen. Als het product (of het gereedschap) ver uitsteekt gaat het bij de maximale snedediepte doorbuigen. Door de beweging levert dat trillingsproblemen op. De weestand tegen doorbuigen vermindert exponentieel met zowel toenemende uitsteeklengte als de afnemende diameter. Als er veel materiaal afgedraaid moet worden is het dus meestal nodig om de snedediepte en dus ook de voeding per snede aan te passen.

Ook zijn het beschikbare vermogen en het koppel van de machine beperkende factoren. Als de snedediepte in opeenvolgende sneden minder wordt kan de snijsnelheid vaak omhoog, omdat de machine bij kleinere sneden minder koppel nodig heeft, en dat koppel kan de machine meestal allen bij lage toerentallen leveren.

Al deze mogelijkheden om de bewerkings snelheden te variëren hadden de klassieke curven gestuurde draaiautomaten niet. En dat is de reden dat zelfs een universele CNC draaimachine, mits goed geprogrammeerd, bij de wat grotere producten, vaak sneller is dan een curvengestuurde draaiautomaat. Maar om deze mogelijkheden te benutten komt er wel wat rekenwerk bij kijken. De CAM programmaas en machine betsturingen die ik ken werken met een vaste snede diepte en voeding als ze aan snede opdeling beginnen, en komen zo bij kleinere diameters in de problemen.
Het loont echt om bij grotere series CNC automatendraaiwerk de optimale snede opdeling uit te rekenen en met de hand, regel voor regel, te programmeren.

Volgende keer zal ik proberen wat minder technisch te zijn.

Goed gereedschap is het halve draaiwerk

Met alleen een draai automaat ben je nog geen automatendraaier. Naast machines en vakkennis heb je, bijvoorbeeld, ook goed gereedschap nodig. En daar is, gelukkig, continu ontwikkeling is. Goed gereedschap is ruim verkrijgbaar, maar wat is nu het beste?
Op de klassieke curven gestuurde draaiautomaat waren hardmetaal wisselplaatjes maar mondjesmaat inzetbaar. In heel veel gevallen konden de machines gewoon niet genoeg snelheid maken, en ontbrak het aan stabiliteit. Het gevolg was dat de hardmetaal beitelplaatjes makkelijk braken. Gelukkig is het moderne hardmetaal veel taaier, en daardoor breder inzetbaar. Inmiddels is wel de curven gestuurde draaiautomaat een met uitsterven bedreigde machine soort geworden.

Op moderne draaimachines zijn de voordelen van hardmetaal volop te gebruiken. En andersom. Door modern gereedschap te gebruiken kun je een wat oudere CNC machine eenvoudig meer laten presteren. Want een programma regel met snelheid en voeding is makkelijker aan te passen dan een curvenset.

In 1989 kwam onze eerste CNC draaiautomaat. Wij zijn daarop onder andere eenvoudige automatenstalen busjes gaan maken, en we konden onze ogen bijna niet geloven, zo hard als dat ging. Wel 160 meter per minuut. En we hoefden maar 2 keer op een dag de het nadraai wisselplaatje te vervangen. Na ongeveer 10 jaar waren we, met precies het zelfde gereedschap (volgens de code op het doosje) tot 240 meter per minuut gekomen, en ging het wisselplaatje de hele dag mee. Die grote verbetering hebben we kunnen bereiken door het iedere keer een klein beetje beter te maken. Vele kleintjes maken één grote, dat is met verbeteringen niet anders. En wat je bij het ene product kunt verbeteren, pas je net zo makkelijk voor het volgende product toe.

Beter gereedschap, je moet er wel mee om leren gaan. En omdat wij veel draaien (we doen niet anders) kunnen we het geleerde makkelijk naar andere machines en producten vertalen.