THỤY SĨ – Công ty Tschudin AG giới thiệu trục bánh mài và trục bánh dẫn được tạo từ sợi carbon giúp giảm thiểu lượng nhiệt đầu vào cho phương pháp mài vô tâm (1) xuống mức tối thiểu.
(1) Mài vô tâm: là phương pháp mài không cần định tâm mài, chuẩn định vị của chi tiết mài chính là bề mặt chi tiết gia công, do đó mài vô tâm không phải gá lắp và kẹp chặt phôi mài, đặc điểm của mài vô tâm là lượng dư gia công nhỏ, mài vô tâm mang lại năng suất và độ chính xác cao, vì vậy mài vô tâm phù hợp với các nhà máy sản xuất hàng hoạt với quy mô lớn.

Các xu hướng trong thiết kế công nghiệp, công nghệ và y sinh đã hội tụ trong những năm gần đây và ra sự quan tâm mới trong gia công kim loại và cơ khí chính xác, nhằm sản xuất các linh kiện máy móc để thực hiện các thiết kế đó. Và hướng đi này trong thiết kế sản phẩm mới đã được áp dụng vào một quy trình sản xuất đã tồn tại từ lâu, gia công kim loại tại Thụy Sĩ.

Máy móc của Thụy Sĩ hoặc máy tiện của Thụy Sĩ đạt được độ chính xác khi gia công các chi tiết có kích thước nhỏ, bằng cách giảm thiểu các lực khác nhau được tạo ra trong quá trình tiện hoặc mài khi phôi đi qua bệ đỡ và gá kẹp dẫn hướng.

Máy mài vô tâm Tschudin Cube 350

Hiện tại, công ty Tschudin AG đang giới thiệu một yếu tố thiết kế giúp cải thiện độ chính xác của máy mài hơn. Tschudin Cube 350 là máy mài vô tâm đầu tiên trên thế giới có khả năng truyền nhiệt hoàn hảo.

Giám đốc công ty Tschudin AG, ông Urs Tschudin nói rằng: “Chúng tôi đã làm việc liên tục trong ba thập kỷ để giảm thiểu sự truyền nhiệt của máy móc xuống mức tối thiểu. Với trục bánh mài và trục bánh dẫn hoàn toàn mới được làm bằng sợi carbon, chúng tôi đã có giải pháp hoàn chỉnh”.

Ông Urs Tschudin nói tiếp: “Với trục chính bằng sợi carbon, chúng tôi đang củng cố vị thế của mình như một nhà cải tiến máy móc và cung cấp cho khách hàng một khả năng mới về độ chính xác và tốc độ cao“. Bằng cách giảm thiểu chu kỳ nhiệt của quá trình mài, sản xuất với độ chính xác cao liên tục được đảm bảo.

Ông Urs Tschudin chia sẻ: “Ngay cả khi máy dừng hoạt động trong một tuần, nó vẫn có thể vận hành ngay lập tức trong phạm vi độ lệch tối đa là 1µm (2)”. Và trong những trường hợp đó, các sản phẩm đều được sản xuất theo kích thước chính xác, ngay cả khi mài nhiều rãnh – bánh mài và bánh dẫn vẫn song song vì không bị dịch chuyển nhiệt.
(2) Một micrômét (1µm): là một khoảng cách bằng một phần triệu mét (10−6 m).

Điều này có nghĩa là máy mài vô tâm Cube 350 hoạt động đáng tin cậy và không cần giám sát trong thời gian dài, ngay cả khi không có kỹ thuật viên trực ca.

Ông Urs Tschudin nói rằng: “Chất lượng mài cao với phạm vi phủ khe mài hoàn toàn, vốn đã là một tính năng chất lượng của các dòng máy móc thương hiệu Tschudin. Với trục chính bằng sợi carbon, chúng tôi đang tối ưu hóa hơn nữa yếu tố này và đưa nó lên mức tối đa”.

Trục chính được tạo từ sợi carbon

Nhiều thập kỷ phát triển
Giám đốc điều hành công ty Tschudin AG tuyên bố rằng, việc đưa trục chính bằng sợi carbon vào sản xuất là sự phát triển lâu dài hàng thập kỷ. Máy Tschudin đã sử dụng động cơ tuyến tính trong 30 năm. Hơn 25 năm trước, các bệ máy làm bằng đá granit tự nhiên rắn đã được áp dụng; những bệ máy này giữ rất ít nhiệt do kích thước và quán tính của chúng.

Sau đó, các bệ đỡ được thiết kế như các khối đá granit và bề mặt thẳng đứng của trục bánh mài giúp giảm thêm khả năng truyền nhiệt.

Công ty Tschudin thông báo, các trục bằng sợi carbon mà họ đang xin cấp bằng sáng chế đã giúp giảm sự truyền nhiệt đến mức tối thiểu. Các trục chính mới được sáng chế với sự hợp tác cùng công ty Carbon-Drive, đã được thử nghiệm và điều chỉnh trong hơn sáu tháng, với kết quả đầy hứa hẹn.

Ông Nikolas Ernst, trưởng nhóm thiết kế tại công ty Tschudin AG, nói rằng: “Cách vật liệu phản ứng với nhiệt có ảnh hưởng lớn đến sản xuất chính xác. Khả năng chịu nhiệt của sợi carbon đặc biệt cao”.

Ông Nikolas Ernst nói tiếp: “Do đó, trục chính carbon ngăn ngừa sự giãn nở nhiệt trong máy. Chúng ổn định hơn về mặt kích thước và có độ cứng uốn cao hơn, nghĩa là chúng có thể chạy ở tốc độ nạp cao hơn và hiệu suất cắt cao hơn. Trong một loạt các thử nghiệm, trục carbon đã chứng minh được hiệu quả hơn từ 10% đến 20% so với trục thép”.

Công ty Carbon-Drive có trụ sở tại khu vực Weiterstadt (CHLB Đức), là đối tác phát triển và thiết kế độc quyền của công ty Tschudin về trục chính bằng sợi carbon trong máy mài vô tâm. Công ty này hoạt động kết hợp với các cuộc nghiên cứu tại đại học Kỹ thuật Darmstadt.

Tiến sĩ Kỹ sư Martin Klimach, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành công ty Carbon-Drive, nói rằng: “Các trục chính làm bằng sợi carbon có nhiều ưu điểm, trước hết là giãn nở nhiệt tối thiểu. Tùy thuộc vào loại sợi và hướng sợi, chúng tôi có thể sản xuất các trục chính sợi carbon với các đặc tính khác nhau và do đó đáp ứng được các yêu cầu về quy trình của khách hàng”.

Ông Urs Tschudin và Tiến sĩ Martin Klimach gặp nhau vào năm 2019, khi công ty Carbon-Drive đang nghiên cứu trục chính máy phay làm từ sợi carbon. Ý tưởng sử dụng trục carbon cho máy mài là mục tiêu chung và trục nguyên mẫu đã được tạo thành công vào cuối năm 2023.

Bên trong máy mài vô tâm Tschudin Cube 350

Tốt hơn thép
Ông Nikolas Ernst chia sẻ: “Mọi quy trình phát triển đều phức tạp. Các nhà sản xuất uy tín đều biết rõ về thép; tất cả các máy móc đều được thiết kế với trục thép. Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng trục carbon mang lại giá trị gia tăng do các đặc tính vật lý của chúng và cũng sẽ có giá cả hấp dẫn”.

Theo ông Urs Tschudin, máy mài vô tâm Cube 350 được trang bị trục chính bằng sợi carbon sẽ hấp dẫn các nhà sản xuất có yêu cầu cao về chất lượng và độ chính xác. Ông Urs Tschudin nói rằng: “Nhu cầu sản xuất chính xác càng cao thì máy mài truyền nhiệt tối ưu càng được quan tâm. Điều này là do chúng tôi có thể cung cấp giá trị gia tăng thực sự nhờ vào độ ổn định kích thước lớn hơn và công suất truyền động cao hơn”.

Tschudin Cube 350 là máy mài vô tâm được thiết kế để sản xuất các chi tiết có đường kính lên đến 20mm và mài chìm các chi tiết dài đến 150mm. Nó cũng rất tuyệt vời trong việc mài toàn bộ các chi tiết. Nó có thể được trang bị nhiều tùy chọn nạp tự động và đo lường trước và/ hoặc sau quá trình gia công.

Máy mài vô tâm Cube 350 nhỏ gọn với kích thước đế chỉ 2,60m x 1,70m. Trong sản xuất, máy có khả năng đạt năng suất cao nhờ thời gian thay đổi chức năng nhanh: theo các nhà phát triển, việc thay thế bánh mài và bánh dẫn có thể được thực hiện chỉ trong sáu phút.

Máy mài có thiết kế tiện dụng, các kỹ thuật viên có thể vận hành từ cả bên trái và bên phải của máy.

Theo công ty Tschudin AG, phiên bản tiêu chuẩn của máy mài vô tâm Cube 350 sẽ tiếp tục được trang bị trục chính bằng thép, trong khi trục chính bằng sợi carbon hiện có sẵn ở dạng tùy chọn.

Để xem các tin bài khác về “Máy mài”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: American Machinist