Verktyg, metallbearbetning och slitdelar
Komponenter och hydraulik från en leverantör
Hydroforce tillverkar hydraulcylindrar, hydraulmotorer och pumpar, bearbetade verktygsdetaljer och kugghjul, tryckgjutna hus, sintrade detaljer och MIM-detaljer samt slitdelar i hårdmetall för tillverkning av skärverktyg, tråddragning, stansnings- och formningspressar, formar och tryckgjutformar, pulverpressar samt blästring och vattenskärning.
Därför slits detaljer i verktyg annorlunda
Slitage betyder här abrasion i hålet på en dragsten, erosion i ett blästringsmunstycke eller ett fokuseringsrör för vattenskärning, kallsvetsning på en styrbussning eller en formslid och kantflisning på ett skär vid intermittent skärning. Sådana detaljer går sällan sönder. Materialet slits bort från hålet eller kanten lite i taget, förlusten syns inte, och detaljen sitter kvar i drift medan måtten ändras.
En matris, ett munstycke eller en bussning byts därför när ett uppmätt mått når sin gräns. Blästringsmunstycken visar effekten i siffror. Ett nytt standardmunstycke nr 4 har ett hål på 1/4 tum (6,35 mm) och förbrukar cirka 81 CFM vid 100 psi. När hålet har vidgats till 5/16 tum (7,9 mm), alltså 1,6 mm större medan munstycket fortfarande ser normalt ut, går det åt nästan 137 CFM vid samma tryck. Kompressorn dimensionerades för det nya munstycket och måste nu leverera nästan 70 % mer luft. Publicerade bytesgränser ligger mellan 0,8 och 1,6 mm hålvidgning, och bara en hålmätare visar när ett munstycke har nått dem.
I ett fokuseringsrör för vattenskärning vidgas hålet med ungefär 2,5 µm per skärtimme. I en undersökning av kasserade rör hade cirka 85 % tagits ur drift för att hålet var slitet. En hårdmetalldetalj kostar mer än en av härdat stål, och skillnaden är oftast mindre än kostnaden för ett oplanerat stopp för att byta en sliten detalj, tillsammans med den kassation som uppstått innan slitaget mättes. Hur länge en detalj håller sitt mått beror på kvaliteten. I ISO 513-sortimentet är K01 finkornig och hård, och K40 har mer kobolt och högre seghet för intermittent skärning och slagslitage, så kvaliteten för varje användning är en avvägning mellan hårdhet och seghet.
Hydroforce har en egen verktygsverkstad för tryckgjutning, pulvermetallurgi och MIM och sintrar och slipar hårdmetall i egen regi. Verkstaden som pressar och sintrar en slitdel slipar också matrisen som detaljen pressas i, och en och samma ritning anger kvalitet, ytfinish och passning för båda.
Efter typ av utrustning
Tillverkade för varje verktygsverkstad och varje produktionslinje
Tillverkning av skärverktyg
råämnen och skär i hårdmetall i alla K-, P- och M-kvaliteter, diamantslipade till ±0,01 mm och Ra 0,1–0,4 µm, med PVD/CVD-beläggning (TiN, TiAlN, Al₂O₃) där skärförhållandena kräver det.
Tråddragning
precisionsdragstenar i hårdmetall för dragning av tråd och fjädertråd, slipade och polerade så att hålet behåller en fin ytfinish under en lång körning på en kapstan- eller flerblocksmaskin.
Stansnings- och formningspressar
presscylindrar med smidda kolvstångsögon, hydrauliska pressdynecylindrar monterade under bordsplattan samt slitplattor och insatser i hårdmetall vid de mest slitna punkterna i formningsverktyget.
Formar och tryckgjutformar
kärndragscylindrar på den rörliga formhalvan, styrbussningar och bussningar för utstötarstift i hårdmetall vid slitpunkterna samt små sintrade och MIM-tillverkade detaljer för slid- och utstötarmekanismer.
Pulverpressar
pressmatriser och press-stämplar i hårdmetall, dimensionerade efter matrisbordet och slipade så att de behåller sitt hål genom upprepade pressningscykler upp till 800 MPa.
Blästring och vattenskärning
blästringsmunstycken och blandningsrör i hårdmetall samt fokuseringsrör för vattenskärning, borrade och färdigbearbetade så att diametern håller måttet under hundratals timmars drift.
Vad vi tillverkar för verktygsverkstäder
Sex tekniker för verktygsmakare, formverkstäder och köpare av slitdelar
Hydraulcylindrar
Cylinderdiameter 20–1 000 mm, arbetstryck upp till 500 bar, slaglängd 6 000 mm och mer, total längd upp till 16 000 mm, drifttemperatur från -50 °C till +200 °C; dubbelverkande, enkelverkande, teleskopiska och plungerutföranden. En presscylinder eller en pressdynecylinder under en stansningspress går genom lastcykler under hela maskinens livstid, och dess livslängd slutar oftast med utmattning vid kolvstångsögat. Vi smider kolvstångsögat av samma stång som kolvstången, så fogen saknar svets. En smidd fog har 3–5 gånger högre utmattningshållfasthet än en svetsad konstruktion. Efter hårdförkromning slipas kolvstängerna, och kolvstänger för drift med många cykler får superfinish till Ra ≤ 0,1 µm för att förlänga tätningarnas livslängd. Varje cylinder tryckprovas vid 1,5 gånger arbetstrycket i minst fem minuter innan den lämnar verkstaden.
Typiska detaljer
- Presscylindrar med smidda kolvstångsögon för stansnings- och formningspressar
- Hydrauliska pressdynecylindrar under pressens bordsplatta
- Kärndragscylindrar för tryckgjutformar och formsprutformar
- Cylindrar med integrerade tryck- och lägesgivare för processövervakning
Hydraulmotorer och pumpar
Kugghjuls-, planet-, axialkolv- och radialkolvmotorer med slagvolym från 0,25 till 8 000 cm³/varv, arbetstryck upp till 450 bar, varvtal från 0,5 till 12 000 r/min och drifttemperatur från -40 °C till +120 °C. I en verktygsverkstad är det främsta användningsområdet hydraulaggregatet som driver en press eller en pulverpress, där en kugghjulspump vid måttligt varvtal och tryck passar uppgiften. Monteringsflänsarna följer SAE och DIN, så en ersättningspump passar i det ursprungliga aggregatet utan adapter. Varje enhet får ett funktionstest och ett tryckprov mot katalogvärdena före leverans.
Typiska användningsområden
- Kugghjulspumpar för hydraulaggregatet till en stansningspress
- Drivmotorer för pressdynepumpar och hjälputrustning till pressar
- Pumpar för hydraulkretsen i en pulverpress
- Ersättningsmotorer och ersättningspumpar för aggregat som redan är i drift
Bearbetning och kugghjul
Våra Schiess-svarvar tar axlar och hus upp till 2 m i diameter och 16 m i längd, och vi håller ±0,05 mm och passningar IT6–IT7 på verktygs- och maskinkomponenter. Vi skär och slipar kugghjul för de reduktionsväxlar och drivsystem som driver pressläden eller bordet i en pulverpress, enligt ISO 1328; noggrannhetsklass 7 är det vanliga kravet för ett belastat steg. Bussningar, lagersäten och axlar för mekanismer i pressar och pulverpressar tillverkas på samma svarvar och slipmaskiner. När en växellåda på en äldre maskin saknar ritning mäter vi det slitna kugghjulet på Zeiss Contura och tillverkar ersättningen efter de måtten.
Typiska detaljer
- Kugghjul för drivsystem i pressar och pulverpressar, skurna och slipade enligt ISO 1328
- Axlar, bussningar och lagersäten för verktygs- och pressmekanismer
- Precisionskomponenter för system i hydrauliska och pneumatiska pressar
- Ersättningskugghjul som tillverkas efter ett slitet prov
Tryckgjutning av aluminium
Vår verktygsverkstad bygger formarna för vår egen tryckgjutningslinje i verktygsstål H13 eller P20, och formen för er detalj stannar hos oss efter att den har byggts. I en verktygsverkstad har tryckgjutning en begränsad roll: hus för manöverpaneler och givare i maskinelektronik samt små fästen och kåpor för fixturer och uppspänningsutrustning, gjutna med toleranser på ±0,1–0,3 mm och Ra 1,6–6,3 µm och på begäran ytbehandlade genom anodisering eller pulverlackering.
Typiska användningsområden
- Tryckgjutna detaljer i formar av verktygsstål H13 eller P20 som vi bygger och behåller
- Hus för manöverpaneler och givare till verkstadsutrustning
- Små fästen och kåpor för fixturer och uppspänningsutrustning
- Kapslingar för manöverpaneler på pressar och maskiner
Pulvermetallurgi och MIM
Små kugghjul, stift, spakar och slitbussningar för verktygsmekanismer beställs oftast i sådana kvantiteter att pressning och sintring av detaljen till form blir billigare än att bearbeta varje detalj ur stång, och sintring ger dessutom upp till 30 % mindre materialåtgång. Pressningstrycket går upp till 800 MPa och densiteten upp till 97 %. Toleransen är ±0,05 mm i sintrat skick och ±0,02 mm för MIM-detaljer. Samma press- och sintringslinje tillverkar redan låscylinderkärnor, kammar och kugghjulssatser i volymer från några hundra detaljer till miljontals per år för lås- och säkerhetsbeslag, i låglegerade och rostfria stål från 0,1 g (MIM) upp till 250 g (PM). Där en verktygs- eller formmekanism behöver en liten, komplicerad ståldetalj i det storleksintervallet formar MIM den komplett i en enda sprutning och härdar och färdigbehandlar den sedan enligt ritning.
Typiska användningsområden
- Sintrade kugghjul och pumpkugghjul för drivsteg i pressar och pulverpressar
- MIM-spakar, kammar och stift för verktygs- och formmekanismer
- Slitstarka bussningar och små sintrade komponenter för verktygsenheter
- Höghållfasta, slitstarka PM- och MIM-detaljer för verktyg och utrustning
Hårdmetall
Hårdmetall består av korn av volframkarbid som binds med en bindefas av kobolt eller nickel. Vi sintrar den i egen regi på vår egen pulvermetallurgilinje vid 1 350–1 500 °C, och hårdheten är 1 400–2 000 HV beroende på kvalitet. Alla kvaliteter enligt ISO 513 finns, från finkorniga K01–K10-kvaliteter för finbearbetning till K40 för tung intermittent skärning och slagslitage, samt P- och M-kvaliteter för bearbetning av stål och rostfritt stål. Styrhål och tätytor diamantslipas till ±0,01 mm och Ra 0,1–0,4 µm, och komplexa invändiga profiler skärs med gnistbearbetning. Vi använder het isostatisk pressning (HIP) där en detalj kräver mer än 99,9 % av teoretisk densitet, och PVD/CVD-beläggningar (TiN, TiAlN, Al₂O₃) där skärförhållandena kräver en hårdare eller mer värmetålig yta. Detaljerna väger från 0,001 till 300 kg och mäter från Ø3 till 500 mm.
Typiska användningsområden
- Råämnen och skär för skärverktyg (substrat i K-kvaliteter)
- Precisionsmatriser i hårdmetall för tråddragning och formning
- Munstycksinsatser, bussningar, hylsor och tätningsringar i hårdmetall
- Styrbussningar och slitplattor för pressar och formar
Kostnadslogik
Vart budgeten går och hur vi håller nere priset
Inköpare jämför en matrisinsats eller ett munstycke med det förra på styckpris. Vi lägger pengarna på slipnoggrannheten och provningen som avgör hur länge detaljen håller sitt mått, och håller resten av ordern enkel.
| Vi investerar i | Så håller vi nere priset |
|---|---|
| Diamantslipning till ±0,01 mm och Ra 0,1–0,4 µm på varje funktionellt hål och varje tätyta | Standardkvaliteter enligt ISO 513 där användningen tillåter det, och specialframtagna sammansättningar bara där användningen kräver det |
| Het isostatisk pressning och PVD/CVD-beläggning på detaljer där användningen kräver full densitet eller en hårdare yta | Hårdmetall bara vid slitkanten, hårdlödd på eller inpressad i en stålkropp, överallt där användningen tillåter det |
| Partiprovning: Rockwellhårdhet, metallografisk mikroskopi, röntgen och CMM-verifiering på varje parti | En enda uppställning och en sintrings- eller slipkörning för ett helt parti av samma detalj |
| Materialintyg och fullständig dokumentation: EN 10204 3.1, mått- och hårdhetsprotokoll | Återkommande beställningar körs på den beprövade kvaliteten och det beprövade verktyget, utan omkonstruktion |
Eftermarknad
Ersättning och reparation
Förfrågningar om verktyg och slitdelar kommer ofta till oss som en sliten detalj utan ritning: en dragsten vars hål har slitits större än tillåtet, ett blästringsmunstycke som inte längre håller ledningstrycket eller en formkavitet med en flisad kant. Vi mäter hålet, kavitetens geometri eller, på ett kugghjul eller en press-stämpel, tandantal, modul och håldiameter. Därefter offererar vi en ersättning med samma yttermått innan något material skärs eller pressas. Om originaldetaljen slets snabbare än den borde säger vi varför och rekommenderar en kvalitet eller en ytfinish som gör att den nya håller längre.
En reservtätningssats levereras på begäran med varje hydraulcylinder vi bygger, oavsett om det är en presscylinder eller en pressdyne- eller kärndragscylinder monterad på en form. Fler satser beställs efter serienumret som är ingraverat på cylinderröret. Hårdmetall-, PM- och MIM-detaljer pressas i särskilda verktyg. När en matrisinsats, ett munstycke eller ett sintrat kugghjul har offererats och tillverkats sparar vi dess ritning och verktyg, och en återkommande order ger samma detalj som den första utan omkonstruktion.
Efter ritning
Efter slitet prov
Partier för återkommande beställningar
Tätningssatser efter serienummer
Dokumentation
Standarder och dokumentation
Komponenterna levereras med materialintyg, måttprotokoll och provprotokoll, med hänvisning till de standarder som er verktygsverkstad arbetar efter.
| Standard | Vad den omfattar |
|---|---|
| ISO 513 | Klassificering av hårdmetallkvaliteter |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Specifikation för sintrade PM- och MIM-material |
| EN 10204 3.1 | Materialintyg med spårbara provresultat, på begäran |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Noggrannhetsklasser för kugghjulens tandgeometri |
| EN 1706 | Kemisk sammansättning och mekaniska egenskaper hos legeringar av gjutaluminium |
| ISO 6020 / ISO 6022 | Monteringsmått för hydraulcylindrar, serierna 160 bar och 250 bar |
| ISO 4413 | Säkerhetskrav för hydraulsystem och komponenter |
| ISO 10100 | Acceptansprovning av hydraulcylindrar |
Säkerhetsregler för maskiner och verktyg gäller för hela maskinen eller verktyget och är den tillverkares ansvar som integrerar våra komponenter. Vi levererar dokumentationen för själva komponenterna: materialintyg, måttprotokoll och provprotokoll med hänvisning till standarderna ovan.
Vårt kvalitetsledningssystem är certifierat enligt ISO 9001:2015. Mer om kontrollsteg och utrustning: Kvalitet.
Kvalitet
Kvalitetskontroll
Varje order går igenom tre kontrollsteg. Inkommande material kontrolleras mot sitt intyg, och där kvaliteten är avgörande, till exempel för ett parti hårdmetallpulver eller ett smitt kolvstångsämne, gör vi också en spektrokemisk analys. Under bearbetning och slipning mäter vi med probningssystem från Renishaw i maskinen och på en koordinatmätmaskin (CMM) av modell Zeiss Contura med ett mätfel under 3 µm, som kontrolleras enligt schema var 45:e maskintimme.
Hårdmetalldetaljer slipas till sin funktionstolerans, provas för Rockwellhårdhet och kontrolleras i mikroskop med avseende på kornstorlek och bindefasens fördelning. Kritiska detaljer röntgas efter inre porositet. Innan en ny matrisdesign frisläpps fastställer en provsintring krympningstillägget. Sintrade PM- och MIM-detaljer kontrolleras för densitet, hårdhet och mått i varje parti, med vägning av MIM-grönkroppar som tidig varning för avvikelser i råmaterialet (feedstock). Bearbetade kugghjul mäts för profil, flanklinje, delning och radialkast mot sin ISO 1328-klass, med hårdhet och sätthärdningsdjup kontrollerade efter värmebehandling. Tryckgjutna hus röntgas efter porositet vid lagerbossar och tätytor före bearbetning, och hydraulcylindrar tryckprovas vid 1,5 gånger arbetstrycket med ett täthetsprov vid varje tätning och ett test över hela slaglängden utan stick-slip. Kontroll av tredje part kan ordnas på begäran, och dokumentationen följer partiet.
Mer information: Kvalitet.
Från Hydroforce
Från vår verkstad
Munstycken i volframkarbid och slitdelar: därför väger livslängd tyngre än inköpspris
Ett munstycke, en bussning eller ett ventilsäte eroderar inifrån och sitter kvar i drift medan det slits. Artikeln visar hur vidgningen av borrningen i ett blästringsmunstycke nr 4 ökar luftbehovet med nästan 70 % och hur man specificerar en slitdel efter det mått som förutsäger dess livslängd.
Läs mer → PulvermetallurgiSintrade kugghjul: tillverkning med pulvermetallurgi och metallformsprutning
Rakkuggade och snedkuggade kugghjul, kedjehjul och pumpkugghjul i slutform, pressade och sintrade till en slutlig densitet på upp till 97 %, med MIM-toleranser till ±0,02 mm för de små kugghjulen i verktygs- och formmekanismer.
Läs mer → PulvermetallurgiMetallformsprutning (MIM) och pulvermetallurgidetaljer för lås
MIM- och PM-kugghjulsväxlar, kammar och spakar under femtio gram, tillverkade i en enda sprutning från några hundra detaljer till miljontals per år, i samma verktyg och på samma sintringslinje som ligger bakom våra sintrade slitdelar.
Läs mer →Vanliga frågor vid inköp
Vanliga frågor
Vilken dokumentation levererar ni till verktyg och slitdelar?
Hårdmetall-, PM- och MIM-detaljer levereras med ett materialintyg för pulverpartiet, en måttrapport från CMM och, där kvaliteten och användningen kräver det, en hårdhets- eller densitetsrapport. Kugghjul levereras med sin kontrollrapport enligt ISO 1328 samt protokoll över hårdhet och sätthärdningsdjup där värmebehandling förekommer. Cylindrar levereras med intyg enligt EN 10204 3.1 för konstruktionsstålen och ett intyg över tryckprov. Tala om vilken standard ert verktyg eller er maskin är byggd enligt, så planerar vi dokumentationspaketet tillsammans med ordern.
Kan ni tillverka en matris, ett munstycke eller ett kugghjul utifrån ett slitet prov utan ritning?
Ja. Skicka oss detaljen, eller foton med hålet, kavitetens geometri eller tandantal och modul. Vi tar geometrin från provet och offererar innan något material skärs eller pressas. Om detaljen slets snabbare än den borde talar vi om vad som bör ändras på ersättningen, till exempel kvalitet, beläggning eller ytfinish, så att den håller längre den här gången.
Vi kör samma matris, munstycke eller kugghjul i produktionen. Kan ni leverera det som ett parti?
Ja. När den första detaljen har offererats och uppmätts mot er ritning eller ert prov körs ytterligare enheter som ett parti, med samma intyg och prov på varje detalj och en enda uppställning för körningen. Ritningen och, för hårdmetall-, PM- och MIM-detaljer, verktygen sparas, så att en återkommande order ger samma detalj som den första utan omkonstruktion.
Vilken är minsta orderkvantitet och vilken ledtid gäller?
En enstaka cylinder går bra, med samma intyg och prov som ett serieparti. Hårdmetall-, PM- och MIM-detaljer pressas i särskilda verktyg. Skicka oss därför era volymer, från prototypkvantitet till återkommande serie, så dimensionerar vi verktygen och offererar. Vi anger ledtiden i offerten: den beror på kvalitet och råämnets storlek och på om detaljen behöver het isostatisk pressning eller en beläggning innan den slipas till slutmått.
Relaterade områden:
Begär offert
Skicka oss en ritning, en specifikation eller ett foto av den slitna detaljen med dess mått, och berätta vad den ska användas till: ett skärverktyg, en dragsten, en stansnings- eller formningspress, en form eller tryckgjutform, en pulverpress eller utrustning för blästring och vattenskärning. Vi offererar hårdmetalldetaljen, den sintrade eller MIM-tillverkade komponenten, de bearbetade verktygsdetaljerna, det tryckgjutna huset, kugghjulet eller cylindern, tillverkade inom tolerans och provade före leverans, med den dokumentation som er verktygsverkstad behöver.