I detta avsnitt diskuteras metoderna som använts, hur studien hade kunnat genomföras annorlunda samt resultatens koppling till frågeställningarna.
7.1 Metoddiskussion
Metoden som användes för att uppfylla målen och syftena har under studiens gång justerats ett flertal gånger. Justeringarna har framför allt gjorts på grund av olika begränsningar som uppstått i samband med Coronaviruspandemin (COVID-19), men även då nya möjligheter upptäcktes under studiens gång. Studiens huvudsakliga inriktning har ändå varit densamma sedan den inleddes.
Insamlingen av materialegenskapsdatan har genomförts relativt oförändrat under studiens gång. En väsentlig begränsning med insamlingen är antalet materialcertifikat (92 st från A och 62 st från B) och smältor (26 st från A och 11 st från B) som jämfördes. Dessa antal hade kunnat jämnas ut genom att exkludera några certifikat från leverantör A. Hur denna
exkludering skulle göras är en något besvärlig fråga som bidrog till att låta andelen insamlade certifikat vara.
Vid insamlingen av materialegenskapsdata undersöktes även möjligheten att genomföra kemiska analyser (för att se halter av legeringsämnen) och dragprover för att kunna studera egenskapsvariationer inom stålbatcher. Dragprover kunde inte genomföras eftersom
fallföretaget inte hade en dragprovsmaskin, samt då dragprovsmaskinerna i EPIC inte var operativa vid genomförandet av studien. Metallanalysatorn (X-MET8000) som fanns tillgänglig i EPIC kunde mäta halter av legeringsämnen från magnesium till uran (i det periodiska systemet) och utelämnade därmed ett av de viktigaste legeringsämnena i stål, nämligen kol. När metallanalysatorn provades visade den inkonsekventa värden från flera mätningar på samma provyta vilket ledde till att kemisk analys valdes bort från metoden.
Två materialegenskaper som enligt teorin kan påverka skärbarheten hos stål och som inte studerades direkt är mikrostruktur och kornstorlek. Dessa skulle ha kunnat undersökas med mikroskop (i samband med skärtesterna) för att se eventuella variationer i och mellan stålen från de olika leverantörerna.
Vid skärtesterna var det ursprungligen planerat att genomföra fler bearbetningsoperationer än bara översvarvningen. Många av operationerna som genomförs i den flerspindliga svarven sållades bort med tanke på att det hade tagit för lång tid att uppnå verktygens livslängd i den enspindliga svarven. En bearbetningsoperation som testades var längdborrningen, operation 1.4 illustrerat i Figur 4.8. Borrningen resulterade i stora skador på hållaren (synligt i Figur 7.1) och den invändiga ytan av arbetsstycket (synligt i Figur 7.2) på grund av otillräcklig spånbortforsling från hålet. Därför valdes denna operation bort från studien.
Figur 7.1: Skador på borr och hållare Figur 7.2: Skador på den invändiga ytan av arbetsstycket
En faktor för bedömning av skärbarhet som inte studerades är skärkrafter. Denna faktor studerades inte eftersom den enspindliga svarven som användes för testerna inte hade en funktion för att mäta skärkrafter.
Skillnader mellan bearbetningen i fallföretagets flerspindliga svarv och bearbetningen i den enspindliga svarven är också värda att diskutera, även om inga direkta jämförelser gjordes mellan den upplevda skärbarheten vid skärtesterna och tillverkningen hos fallföretaget.
Fallföretagets svarv körs med skärolja medan den enspindliga svarven körs med emulsion (vilket är blandning av vatten och 5-10% olja). Detta kan vara en möjlig förklaring till varför borrningen inte fungerade bra vid skärtesterna. Dessutom översvarvas endast ytan av
stängerna hos fallföretaget. Stålet från leverantör A visade sig vara mjukare i kärnan vilket förmodligen inte påverkar fallföretagets översvarnings-verktyg i lika stor utsträckning som verktygen vid skärtesterna. Dock bearbetades stålet från båda leverantörerna ändå med samma typ av verktyg och skärdata (i samma maskin) vilket gav underlag för en tillförlitlig
jämförelse av skärbarheten.
Önskvärt hade varit att även testa flera smältor från båda leverantörerna för att kunna undersöka hur skillnader i halter på enskilda legeringsämnen från samma leverantör kan påverka skärbarheten. Detta var inte möjligt då provbitar hade behövts samlas in från ett flertal materialbatcher vilket hade tagit för lång tid med hänsyn till studiens begränsade tidsram.
7.2 Resultatdiskussion
Resultatet från insamlingen av materialcertifikat visade hur materialegenskaper varierat för olika smältor av 100Cr6 och hjälper därmed till att uppfylla studiens första syfte och frågeställning. Dessutom visade resultatet på en del väsentliga skillnader mellan
leverantörerna som presenterades i avsnitt 6.1 ovan. En del av legeringsämnena varierade noterbart mellan leverantörerna (såsom aluminium) men analyserades inte i avsnitt 6.1. Detta eftersom relevant teori på ämnenas påverkan på skärbarheten inte kunde finnas av författarna.
Undersökningen och analysen av de båda leverantörernas framställningsprocesser visar på hur processerna skiljer sig mellan leverantörerna och hur de olika processerna kan påverka
skärbarheten hos stålet. Därmed uppfylls studiens andra syfte och den andra frågeställningen besvaras.
Resultatet från skärtesterna visar hur skärbarheten hos stålet skiljer sig mellan de båda
leverantörerna i en smälta från vardera leverantör. Resultatet och analysen av detta kan hjälpa att besvara studiens tredje och sista frågeställning samt uppnå det tredje syftet.
Verktygsförslitningen visade på en jämnare och mer önskvärd förslitningsbild av Verktyg A jämfört med den mer katastrofala eggurflisningen på Verktyg B. När det sker eggurflisning, som är en mer slumpartad förslitningstyp, så blir det svårare att veta hur lång livslängd verktyget kommer ha. Verktyget kan därför i fallföretagets produktion komma att behöva bytas vid oregelbundna intervall och efter kortare tid när det bearbetar stålet från leverantör B jämfört med stålet från leverantör A vilket medför slöserier.
Resultatet från ytjämnhetsmätningarna på de bearbetade provbitarna visade en konsekvent grövre yta på stålet från leverantör B. Detta skulle vid massproduktion av detaljer med
ytjämnhetskrav kunna innebära slöserier i form av kassationer. Ytjämnheten mättes dock bara efter sista passeringen på provbitarna och visar därför på skärbarheten hos stålet nära bitens kärna. Det är möjligt att resultatet av mätningar på ytjämnheten efter en passering hade skiljts sig mot det nu erhållna.
Hårdhetsmätningarna visade på en skillnad mellan stål från de båda leverantörerna men även på skillnad mellan ytan av provbiten och närmare kärnan. Detta kan innebära att verktygen som bearbetar närmare kärnan vid tillverkningen av en färdig lagertapp, som till exempel borrverktygen, slits mer vid bearbetningen av stålet från leverantör B.