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第 9 卷
2021 年
6 月刊
访谈
第 9 卷 - 2021 年 6 月刊
未来机械表面处理的创新
工程科学博士Karsten Röttger,CEO,ECOROLL AG Werkzeugtechnik
深轧工艺
机械锤喷丸 - 新发明的刀具 ECOpeen
采用新ECOSense技术的智能深轧工艺
KarstenRöttger博士向客戶介紹ECOsense技術
MFN有幸安排对工程科学博士Karsten Röttger (CEO,ECOROLL AG Werkzeugtechnik)进行了一次采访。
(?)MFN:Röttger博士,感谢您抽出时间接受这次采访。
(!)K.R.:感谢你们给我这个机会,让我可以谈论一些我非常热衷的事情。
(?)MFN:在我们开始讨论表面处理领域的最新以及即将迎来的创新之前,您能否首先描述一下什么是机械表面处理以及这些工艺的用途?
(!)K.R.:当然。机械表面处理是用于改善金属零件(例如轴承、轴或涡轮叶片)的表面和次表面性能的精加工工艺。通常,这些工艺使用冷加工的效果来提高表面质量或机械性能;例如,硬度或残余应力。最有利的效果来自导入残余压应力,这可以导致显著更高的疲劳寿命。有不同的工艺,如滚磨、抛喷丸、深轧和机械锤冲击强化。
(?)MFN:显著更高意味着什么?您能给出数据吗?
(!)K.R.:我举一个例子:我们曾接到过延长转向节寿命的任务。我们改变了材料和几何形状,旨在降低冲孔效应。这两项措施使寿命延长了2或2.5倍。因此,我们在转向节上应用了ECOROLL工艺。通过深轧,在与实际加工相同的车床上进行简单的工艺,我们可以将寿命提高5倍。我喜欢这个例子,因为它真正凸显出深度滚动工艺的效益。这是非常简单而有效的工艺。
(?)MFN:去年,当您和贵公司被评为创新领域的最佳供应商时,这一卓越成就受到了行业巨头博世的表彰。恭喜。这对您来说确实是一个特别的时刻吧?
(!)K.R.:是的。在过去几年里,整个团队都非常努力地通过这项高效工艺为博世提供支持。在这个项目中,我们共同开发了一款专用工具,进行了实验,并改进了我们自己的制造工艺。过程非常紧张,但现在我们非常高兴和荣幸获得了这个奖项。
(?)MFN:被授予最具创新性的供应商可能不仅仅是因为一个项目。创新对您来说一定非常重要吧?
(!)K.R.:我一直相信,作为一家公司,我们必须进行创新和创造,才能在市场上产生相应的影响。ECOROLL是市场领导者,我们希望通过为客户创建新工具和创新流程来保持这一地位。这也是客户重视我们产品的原因所在。
(?)MFN:ECOROLL的最新创新是什么?
(!)K.R.:最近,我认为有两项创新值得一提。一是我们的机械锤工具“ECOpeen”的开发,二是过程控制“ECOsense”。通过ECOpeen,我们在ECOROLL工具系列中引入了一项新的工艺。机械锤冲击(简称为MHP)是一个冲击过程。这意味着当工具相对于表面移动时,锤工具以非常高的频率撞击表面。与市场上的其他工具相比,ECOpeen提供了非常高的冲击能量。我们使用我们的第一代工具,以高达100 mJ的冲击能量撞击表面,这大约是我们竞争对手的五倍,并且我们在流水线中提出了700 mJ的概念。
(?)MFN:为什么有必要有这些高能量?
(!)K.R.:这提供了两个重要效益:生产力和寿命。通常,这些工具的进给取决于一次命中的受影响表面积和下一次命中的重叠。因此,如果你想要高生产率的高进给值,就必须有大的刀具半径和高的刀具压痕,所以,你需要高冲击能。另一方面,产生的压缩残余应力的深度也受到刀具半径和冲击能量的影响。这意味着我们能够产生残余应力,例如在距离实际表面4mm深的Inconel中。与已经引起明显残余应力的深轧相比,这是另一个巨大的改进。
(?)MFN:现在您是否能告诉我关于第二项创新“ECOsense”的信息?
(!)K.R.:今天,我们需要所有制造过程中的信息和数据。在过去,深轧是一个非常类似的过程,除非你花很多钱在过程控制系统上。即使如此,你也没有得到关于关键工艺参数轧制力的重要信息,特别是对于安全要求很高的零件,了解轧制力是绝对重要的。让我告诉你为什么。例如,如果对一个零件施加1 kN的轧制力,而对另一个零件施加2 kN的轧制力,两个零件的外观实际上是相同的。如果要在不损坏零件的前提下测量残余应力,就无法看到或测量任何差异。但这种差异对寿命非常重要,因为一个零件的使用寿命可能会大大缩短。但这对于航空零件来说是绝对不能接受的;因此我们开发了ECOsense技术。这是一种非常智能和经济高效的机械轧制工具过程控制装置。
(?)MFN:为什么这项技术如此有价值?
(!)K.R.:我们的工具包括微控制器、传感器和数据存储。使用这些传感器,您可以测量轧制力,存储所有过程的值,并通过蓝牙信号将这些数据传输到智能手机上的易用应用程序。在应用程序中,您还可以包括有助于确定过程是否在规范范围内的过程限值。所有这些信息在每个过程的不同协议中汇总。从这个项目的第一天起,我们决定不只是创建我们的工具的数字版本,我们希望能够同样为我们的客户从过程和工具中获取尽可能多的信息;因此我们在硬件开发上投入了巨额资金。我们希望我们的客户可以轻松地从模拟转换为数字,所以您基本上可以购买ECOsense技术并将其附加到您现有的工具上。当然校准是必要的,但之后就非常方便了!
(?)MFN:您是否收到客户反馈?他们欣赏这个解决方案吗?
(!)K.R.:是的,我们在2020年上半年推出了该产品,到目前为止,我们的客户对该产品感到满意。但他们告诉我们要继续开发,并将之真正纳入一个智能工厂。我们知道这一点。智能手机解决方案非常出色,我们将把它保留在我们的产品组合中,但这只是数字工具的第一步。机器数据和云数据的集成只是未来的两个重要步骤。但是,对于现在的MVP来说,以低成本快速启动仍然是一个好主意。
(?)MFN:贵公司如何保持这种创新精神?
(!)K.R.:我们对创新过程采用双重方法。我们非常认真地倾听客户的需求,另一方面,我们与德国和世界各地的不同大学密切合作,例如新加坡的ARTC。这使我们能够获得关于深轧、表面改性和数字化的最新科学成果,并将它们转化为工具和过程,从而满足客户的需求。我们加入了不同的工作组和组织,例如德国材料协会DGM。
(?)MFN:未来机械表面处理的后续行动或趋势是什么?
(!)K.R.:这是个棘手的问题。模具制造行业面临着许多挑战和变化。我认为我们不需要处理大量的新材料,而是要处理不同的零件几何形状。添加剂制造将导致不同的零件设计概念,我们也必须处理这些零件,因此这需要新的解决方案。第二个领域是数字化,有了ECOsense,我们已经在这一新的领域建立了基础,但是每天都有如此多的开发成果出现。这将是一个紧锣密鼓的追赶过程。
(?)MFN:非常感谢您花时间接受采访,祝您一切顺利,祝ECOROLL AG蒸蒸日上。
(!)K.R.:不客气。谢谢你们邀请我。
MFN要感谢Karsten Röttger接受此次采访!
ECOROLL AG Werkzeugtechnik
Hans-Heinrich-Warnke Str. 8
29227 Celle, Germany
电话:+49.5141.9865-0
邮箱:karsten.roettger@ecoroll.de
www.ecoroll.de