Ett oplanerat driftstopp är en av de dyraste händelserna som kan inträffa i en verkstad. När ett specialbyggt ventilblock spricker, ett kundanpassat fördelningsblock går sönder eller ett fäste ger vika i en kemianläggning kostar varje timme stora belopp. Att då vänta veckor på gjutna reservdelar från andra sidan jorden är sällan ett alternativ.
Allt fler väljer därför att tillverka kritiska detaljer genom maskinbearbetning av massiva aluminiumstycken. Ledtiden blir då betydligt kortare, och detaljen kan lättare anpassas efter anläggningens egna mått.
Akuta haverier kräver snabba lösningar
Det är vanligt att tillverka ventilhus och fördelningsrör genom gjutning. Metoden är lönsam för stora serier på tiotusentals enheter, men vid akuta underhållsarbeten ställer den ofta till mer problem. Gjutna delar kan ha osynliga porer i materialet som leder till smygande tryckfall eller läckage när systemet sätts under tryck. Dessutom tar det alldeles för lång tid att ta fram nya gjutformar vid plötsliga haverier.
Genom att istället utgå från solida, valsade eller smidda aluminiumämnen slipper verkstäderna oroa sig för dolda materialfel. Eftersom materialet då är helt homogent rakt igenom håller kanalerna för mycket höga tryck. Så fort en trasig del har mätts upp och ritats av i CAD kan en ny komponent ofta vara på plats inom några dagar, eller till och med timmar.
Ta ett hydraulblock till en pappersmaskin som exempel. Att vänta på en gjuten reservdel kan ta flera veckor, medan samma block går att fräsa fram ur ett stycke 6082-aluminium och monteras inom ett par dagar.
Snäva toleranser i ventilblock och pneumatik
I vätske- och gasburna processer ställs höga krav på geometrisk precision. Ventilslider, hydrauliska fördelare och pneumatikblock har interna kanaler där toleranserna mäts i mikrometer. Minsta formavvikelse leder till internt läckage, tryckvariationer eller tröga ventilrörelser som stör processtyrningen.
För sådana geometrier har CNC-fräsning av aluminium blivit en vanlig metod för lätta och trycktäta komponenter. Höga spindelvarvtal, ofta femton tusen varv per minut eller mer, ger låga skärkrafter per skär. Det gör att tunna väggar mellan närliggande tryckkanaler inte ger efter eller deformeras under bearbetningen, vilket är en förutsättning för full täthet.
Fleraxliga maskiner gör det också möjligt att borra snedställda kanaler, så att färre rätvinkliga korsborrningar behövs. Det ger färre pluggar som riskerar att bli framtida läckagepunkter, och mjukare flödesvägar.
Materialvalet som tål tuffa processmiljöer
Aluminium förknippas ofta med låg vikt, men i processanläggningar är det kombinationen av vikt, värmeledningsförmåga och bearbetbarhet som styr valet. Legeringen bestäms av vad detaljen ska tåla. 6082 (AlMgSi1) är vanlig i hydraulik- och pneumatikblock och har god korrosionsbeständighet i industrimiljö, men når ungefär två tredjedelar av hållfastheten hos konstruktionsstålet S355.
7075, ofta kallad flygplansaluminium, är minst lika stark som S355 vid ungefär en tredjedel av vikten, vilket förenklar servicearbetet för montörerna. Legeringen är däremot känslig för spänningskorrosion och passar bäst i torra miljöer.
I anläggningar med regelbunden CIP-tvätt (Clean-in-Place) behöver materialvalet göras med omsorg. Aluminium tål inte de lutbaserade rengöringslösningar som normalt används, och ytor som kommer i kontakt med produkten och tvättas med lut görs därför i rostfritt stål. Aluminiumets plats i processanläggningen är hydraulik, pneumatik, fästen, kåpor och fixturer.
En slät, CNC-fräst yta utan verktygsmärken ger partiklar och smuts färre ställen att fastna på. Rätt bearbetade aluminiumytor är också ett bra underlag för hårdanodisering, en elektrolytisk ytbehandling som skapar ett hårt och slitstarkt oxidskikt mot nötande medier.
Vad underhållsavdelningen ska kräva av tillverkningsprocessen
Snabb och tillförlitlig komponenttillverkning ställer krav på både maskin och arbetssätt. När underhålls- eller produktionsansvariga utvärderar sin maskinpark eller en extern tillverkningspartner bör tre faktorer stå i fokus.
- Termisk stabilitet och höga skärhastigheter: Aluminium leder bort värme snabbt, men kräver höga skärhastigheter för att spånorna ska föra bort värmen och för att undvika påkladdning, där material fastnar på skäreggen. Maskinen måste behålla sin geometri även vid timmar av intensiv fräsning med stora spånvolymer.
- Komplett bearbetning i en uppspänning: Fleraxlig fräsning (4 eller 5 axlar) gör det möjligt att bearbeta portar, gängor, spår för O-ringar och fästhål utan att flytta arbetsstycket. Varje ny uppspänning introducerar potentiella vinkelfel som kan äventyra anslutningarnas täthet mot rörsystemet.
- Spånevakuering som håller fickorna rena: Aluminium ger stora spånvolymer på kort tid. Kraftig spolning och genomtänkt spånhantering förhindrar att spånor fastnar i djupa fickor och återfräses, vilket annars repar de fina tätningsytor som O-ringar och flänspackningar vilar mot.
Spara ritningar och CNC-program för de mest kritiska detaljerna. Vid nästa haveri kan detaljen då tillverkas direkt, utan att någon behöver mäta upp den trasiga delen först. Det minskar behovet av stora reservdelslager och gör anläggningen bättre rustad för akuta driftstopp.
BREAKING