docBeläggning av formverktyg för ökad produktivitet
download 
Report Transcription
Beläggning av formverktyg för ökad produktivitet
CemeCon Scandinavia A/S Beläggning av formverktyg för ökad produktivitet och konkurrencekraft. Niels Mikkelsen CemeCon Scandinavia A/S Lokesvej 5 DK-8230 Åbyhöj www.cemecon.se CemeCon Coating Centers Worldwide CemeCon Scandinavia SA Aabyhoej, Denmark CemeCon AG CemeCon China Peking Würselen, Germany Ivančice, Tjekien CemeCon China CemeCon Inc. Tianwei CemeCon Suzhou Co. Ltd., Shuzhou Application Development Center New York, USA CemeCon AG tillverkar ytbeläggnings maskiner och har i drift worldwide över 270 anläggningar Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj CemeCon Scandinavia A/S n CemeCon Scandinavia A/S blev etableret primo 2004 som et joint venture mellem danske investorer og CemeCon AG i Tyskland n CemeCon Scandinavia A/S er i dag 100 % dansk n Personalet hos CemeCon Scandinavia har mere end 20 års erfaring med avanceret belægning af værktøjer og komponenter n CemeCon Scandinavia er specialister i belægning af sprøjtestøbeværktøj/ formsprutningsverktyg n 70 % af vores jobs er belægning af sprøjtestøbeværktøj/formsprutningsverktyg Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Avancerade tribologiska ytbeläggningar på formsprutningsverktyg ökar kraftigt pga. n Ökad användning av ”high-tech” i övrig produktionsutrustning- robotar etc. n Önskemål om minskad underhåll og förbrukning av energi, råvaror och tid n Krav på renare och jämnare produktion och produktkvalitet n Priskonkurrens från lågkostnadsländer kräver höjd produktivitet Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Magnetron Sputtering Coating n Vaccumbaserad PVD-process (Physical Vapour Deposition) n Plasmaprocess - RF/MF i jonetsningsfasen och DC/MF i beläggningsfasen n Sputtring från Ti - Al - Cr - C n Reaktiva gaser N2 - Ar - Kr - O2 (Acetylen - Metan) n PVD huvudtyper, TIALN, TICN, DLC och CrN n Extremt jämn ytexponering n Deponeringshastighet i c:a 1 µm per timme. (Hela processtiden omfattar dock mer än själva deponeringsfasen) Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Ti TiAl48 AlTi48 TiAl88 TiAl64 TiAl82 TiAl94 Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Al Magnetron Sputtering Coating n High Ionization Pulsing – H.I.P.® n High Ion Sputtering – H.I.S.® HF / Pulse ion etching n HF Bias (13,56 MHz) n DC Bias n Pulse Bias n DC sputtering n Pulse sputtering n Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Magnetron Sputtering Coating Electrical Components Anodes Controller Vacuumsystem Pumps Heating Vacuum chamber Substrate Table Kathodes with Targets Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj CC800®/9 XL § No process limitations § Table with 10 satellites § Cycle time: 6,5 hrs / 3µm Tinalox® SN² Magnetron Sputtering Coating Slät yta fri från stora kluster Hård och nötningsbeständig struktur Optimal vidhäftning till underlaget Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Magnetron Sputtering Coating Sputtering Anan PVD metod Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Olika uppbyggnad - tjocklek 3 µm. Enkelt skikt Multi skikt Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Olika uppbyggnad - tjocklek 3 µm. Functionally Gradient Coating Nanoskikt Nanokomposit Supernitrid HYPERLOX Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Nanoskikt Nanoskikt med enskilda skikt Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Magnetron Sputtering Coating n Magnetron sputtering - jämna ytbeläggningar med mycket små toleranser n Högkvalitets lågtemperatur ytbeläggningar från <170°C n Extremt god vidhäftning och rena skikt med pulsteknik. n Toleranser - anpassning av skikttjocklek - standard 3 µm - från 0,3 - 40 µm n Ytbeläggning även på använda och provkörda verktyg/komponenter n Korta leveranstider - 3 dagar ”inhouse” Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Joninplantering Legering in i materialet n Ingen beläggning – byter ut och ”skjuter in” nya atomer n Omlegerar i siktlinjen 0,2 - 0,3 µm in i stålet n Processtemperatur från c:a 40 - 180°C n CCMold N ger KVÄVE i stålet, nitrerar ytan och förstärker nötningsmotståndet n CCMold CRO KROM legerar stålet med upp till 40 % krom i ytan och förbättrar dramatiskt korrosionsmotståndet Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Joner CemeCon Scandinavia A/S - Produkter n CCMold Plastformingsverktyg (ca 60- 70%) n CCForm Kallarbetsverktyg n CCCom Komponenter n CCCut Skärande verktyg Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastverktyg Ytbeläggning för plastverktyg Beläggning CCMold HYPERLOX® LT CCMold CrN CCMold CrN + TF CCMold DLC CCMold N* CCMold CRO* Användningsområde Färg Tjocklek µm Hårdhet HV Behand -lings temp. ºC Extremt slitstark och hård beläggning anpassad för verktygsstål med en hårdhet över 55 HRC. Till verktygsdetaljer utsatta för kraftigt slitage och repande nötning. Lämplig även för lågtemperaturanlöpta verktygsstål, reducerar också släpp- och utstötare kraften för de flesta plaster och gummi. Slitstark och seg beläggning anpassad för både härdade och seghärdade verktygsstål även lågtemperaturanlöpta. Också mycket lämplig till beläggning av koppar- och aluminiumlegeringar. Motverkar repning och avlagringar samt minskar släppkraften för de flesta plaster, kan läggas på i många enskilda lager från 1 µm. Torrsmörjande hård beläggning som motverkar adhesivt slitage och repning. Till glidande och rörliga delar som inte får eller kan smörjas med olja/fett, ex. utstötare, styrningar, avstrykare och backar. Användes i stor utsträckning till verktyg inom medicinteknisk- och livsmedelsindustri. Nötningsreducerande och måttstabil metod speciellt anpassad för att motverka ingötsslitage. Korrosionsskydd speciellt lämplig vid luftavgångar och avluftningshål, helt måttstabil metod. Blåsvart 2,5 3600 220 Silvergrå 3 (1-40) 1800 Svart 3 Osynlig Blåbrun * Joninplantering, ej beläggning – inträngningsdjupet anges Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Användningstemp. max ºC 800 Friktionskoefficien t torr mot stål 170 / 450 700 0,5 2800 170 500 0,1 0,3 * - < 180 350 0,5 0,2 * - <180 450 0,5 0,3 Anpassning - CCMold Solution Ytbeläggning anpassad för specifika formdelar, funktioner och den tribologiska miljön kan förbättra egenskaperna dramatiskt => Optimalt anpassade lösningar Geometry Geometry Substrate Substrate 100% Performance StandardCoating Optimized Coating Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold n n n n n n CCMold TINALOX® CCMold CrN Tunna/Tjocka CrN skikt CCMold DLC CCMold N CCMold CRO Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Vanliga problem som vi löser n Kaviteter, kärnor etc. slits på grund av hårda partiklar i plasten ex. färg och glas n Utstötare, backar, avstrykare m.m. får repande nötning pga. friktion och begränsad smörjning n Avformningsproblem som ofta ökar cykeltiden n Korrosion på verktyg från plaster eller fukt n Slitage - alternativa material, koppar, aluminium etc.. mjuka material n Toleranser och justeringar av verktygsmått Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj CrN DLC Slitage och korrosion Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Stor verktygshalva får en yta med CCMold CrN 170 °C Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold n Polerade och gnistade ytor går utmärkt att ytbelägga n Processtemperatur < 170°C n Plasten flyter lättare ut och fyller bättre i formen n Ofta ökar livslängden på ytbelagda verktyg med 3 - 10 gånger Högglanspolerat verktygsstål med CCMold CrN som skydd mot ABS plast Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Hörapparat i polyamid n Mycket känslig och krävande tillverkning n Obelagda kärnor klarade c:a 5.000 skott Better release of polyamide parts 60000 n Nya kärnor belagda med CCMold CrN producerade upp till 60.000 skott utan underhåll av verktyget 5000 uncoated coated number of produced parts until break of the core Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Joninplantering n Vid avluftningar sker ”bränningar” kan jonimplantering med krom, CCMold CRO, vara väldigt effektivt mot korrossion. n Resultaten ger ofta en livslängdsökning på 3 - 10 gånger Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Friktion Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj CCMold DLC - Lågfriktion och torrsmörjning DLC = Diamond Like Carbon n CrN/CrCN/C (amorft-C:H Sp2 + Sp3) 3 x 1 µm n Friktion torr <0.1 (stål/stål=0.8) n Torrsmörjande - inga smörjmedel n Hårdhet 2800 HV n Processtemperatur <170 °C n Optimerar renrums tillämpning n Kostnadseffektiv produktion n Miljövinster - mindre rengöring etc n Bättre produkter/produktivitet Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj CCMold DLC - Lågfriktion och torrsmörjning DLC = Diamond Like Carbon - 3 x 1 µm C (amorft-C:H) CrCN CrN Stål DLC is an amorphous mixture of graphitic (sp2) and diamond-like (sp3) bonded carbon atoms. Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Rörlig kärna som skurit - med DLC kan den efter slipning gå torrt 30x 50 x 15x 200x Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Avformning Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Plastformkärnor för burkar i transparant plast. Problem med avformning och påkletning. Lösning = CCMold CrN +TF kunden fick även korrosionsfria och nötningsbeständiga kärnor. Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Beläggning för förbättrat släpp i PP n CCMold CrN + TF beläggningen reducerade avformningskraften (tryckluft) från 5,0 bars tryck till 1,2 bar Release of PP improved by factor 4 6 n Den lägre avformningskraften gav bättre produktivitet genom kortare cykeltid och jämnare produktkvalitet 5 5 4 3 2 1,2 1 0 uncoated coated pressure in bar needed for demolding Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold CCMold CrN + TF löste fullständigt de problem med påkletning av härdplast och avformning som kunden hade tidigare. Verktyget tillverkar detaljer till elmotorer. Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Alternativa material Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Aluminium, koppar och brons n På verktygsdelar tillverkade av aluminium, koppar och brons är värmeledningen mycket hög n Det är också billigt och snabbt att bearbeta dessa material jämfört med stål n Nackdelen är att de är förhållandevis mjuka och har därmed dåligt motstånd mot slitage Kopparkärnor med CCMold CrN n CCMold CrN beläggningen ger dessa material ett extremt bra nötningsmotstånd, väsentligt lägre avformningskraft och en korrosions skyddande yta n CCMold CrN är vår segaste ytbeläggning och speciellt lämpligt till ”mjuka” metaller samt sega och seghärdade stålkvaliteter Obelagd Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj CCMold CrN Plastformning - CCMold Moldmax / Ampcoloy 83 – koppar i plastverktyg Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Moldmax / Ampcoloy 83 – plastspann till målarfärg n Ampcoloy 83 - kärnor i verktyg för produktion av 5 liters vita plastspannar blev kraftigt nedslitna av, TiO2, det vita färgämnet i plasten n Verktyget demonterades och polerades tidigare varje vecka n Efter ytbeläggning med CCMold CrN försvann problemet med slitage och påkletning Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Tre kärnor med lasersintrade toppar som ger en effektiv cirkulär kylning invändigt. Med CCMold CrN förbättras väsentligt avformning, nötningsbeständighet och motståndet mot korrossion. Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Toleranser och justeringar av verktygsmått Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Tunna CrN multi skikt för extrema toleranskrav n 1 µm CCMold CrN används ofta på låsnålar och munstycke till plastformning etc. n Skarpare kanter och eggar erhålles samtidigt med tunnare skikt Bilden visar ytbeläggningens inträngning i hål Ø = full skikt tjocklek Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj Plastformning - CCMold Tjocka CrN skikt selektiv beläggning 15 µm n Komponenter och verktyg med toleranser på µm n Ytan läggs på selektivt, vi har lång erfarenhet av maskering n 1 - 40 µm tjocklek på multi- skikt CCMold CrN med bättre än 10% tolerans Dan Axrud § Marknadschef § CemeCon Scandinavia A/S § Åbyhöj
