Pulveregenskapers inverkan på grönkropp med avseende på sprickor

Pulveregenskapers inverkan på

grönkropp med avseende på sprickor

Joel Erfäldt

Juni 2011

I

Abstract

Pulveregenskapers inverkan på grönkropp med avseende på sprickor

How powder characteristics affects the cracking in inserts

Joel Erfäldt

Teknisk- naturvetenskaplig fakultet

UTH-enheten Besöksadress:

Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0

This thesis is a survey and also an investigation of the different factors that affects the cracking that occurs in the inserts at AB Sandvik Coromants production in Gimo. The work that has been done has focused on two main factors, namely, powder

characteristics and pressing parameters.

AB Sandvik Coromant produces tools and tooling systems for metal cutting. They have some problems in their production of inserts. The problem is that cracks sometimes occur in the body of the insert, after it´s pressed. In order to investigate this, a preliminary study was made in which production principles were studied. A historical survey has also been made with the help of statistics from the last two years of production. This survey was then followed by a number of experiments in which different factors that possibly had an influence in the cracking was investigated.

The work resulted in that one of the pressing parameters was found as a factor whose affect on the cracking is large. The investigation also led to that one of the powder characteristics could be

considered as a factor whose affect on the cracking is insignificant.

This finding applies to the geometries and powder varieties that were included in the experiments. Otherwise, it was found that further work is required to make any general conclusions.

Postadress:

Box 536 751 21 Uppsala Telefon:

018 – 471 30 03 Telefax:

018 – 471 30 00 Hemsida:

http://www.teknat.uu.se/student

Handledare: Linda Rostedt Andersson Ämnesgranskare: Claes Aldman Examinator: Lars Degerman

ISRN UTH-INGUTB-EX-M-2011/12-SE

II

Sammanfattning

Denna rapport är en kartläggning och utredning över vilka faktorer som påverkar den

sprickbildningen som uppstår i grönkropp vid AB Sandvik Coromants produktion i Gimo. Det arbete som har gjorts har fokuserats på framförallt två faktorer, nämligen pulveregenskaper och

pressparametrar.

AB Sandvik Coromant tillverkar verktyg och verktygssystem för metallbearbetning. Vid

tillverkningen har man problem med sprickbildning i det ämnen som pressas. För att utreda detta gjordes först en förstudie där produktionens grundprinciper studerades. En historisk kartläggning har gjorts med hjälp utav statistik från det senaste två årens produktion. Denna kartläggning följdes sedan upp av ett antal försök där olika faktorers möjlighet till inverkan på sprickbildningen undersöktes.

Arbetet resulterade i att avlastningen konstaterades som en faktors vars inverkan på sprickbildningen är stor. Utredningen ledde även till att en krympfaktor C2, som är en

pulveregenskap, kunde anses som en faktor vars inverkan på sprickbildningen är obefintlig. Detta gäller för det geometrier och pulversorter som under arbetets gång inkluderats i försöken. I övrigt konstaterades att ytterligare arbete krävs för att kunna göra några övergripande slutsatser.

Nyckelord: Pressparametrar, pulveregenskaper, sprickbildning, grönkropp

II

III

Förord

Denna rapport är ett examensarbete inom programmet maskinteknik vid institutionen för Teknikvetenskap, Uppsala Universitet. Examensarbetet syftar att kartlägga problematiken kring den sprickbildning i grönkropp som uppstår som följd av pulveregenskaper och pressparametrar i AB Sandvik Coromants produktion utav skär. Rapporten kommer att behandla den bakomliggande problematiken till arbetet, de undersökningar och försök som gjorts samt resultat och de

slutsatser som fattats.

Handledare för examensarbetet är Linda Rostedt Andersson, produktionstekniker på AB Sandvik Coromant. Ämnesgranskare är Claes Aldman vid institutionen för teknikvetenskap på Uppsala Universitet.

Jag vill tacka Linda Rostedt Andersson, handledare, samt Sead Sabic, processingenjör vid pulvertillverkningen, som varit ett bra stöd under arbetets genomförande. Jag är också tacksam för det stöd som övriga produktionstekniker på GHB3, AB Sandvik Coromant, bistått med. Ett särskilt tack vill jag också rikta till Gunnar Lövström, GHB64, som möjliggjort de försök som utförts.

Gimo, maj 2011

Joel Erfäldt

III

IV

1. Inledning ... 1

1.1 Bakgrund ...1

1.2 Problembeskrivning ...1

1.3 Syfte ...1

1.4 Målbeskrivning...2

1.5 Metod...2

1.6 Avgränsningar ...3

2. Förstudie ... 5

2.1 Praktik...5

2.2 Teori ...5

2.2.1 Pulvertillverkning...5

2.2.2 Pressning ...6

2.2.3 Sintring ...7

2.3 Statistikhistorik ...7

2.3.1 Kartläggning...8

2.3.2 Framtagning av samband ...8

3. Variation av C2 ... 9

3.1 Försök 1 - Variation av C2 i N123 ...9

3.1.1 Val av parametrar ...9

3.1.2 Val av pulver ...10

3.1.3 Val av geometri ...10

3.1.4 Genomförande ...10

3.2 Försöksutvärdering 1 – Variation av C2 i N123 ...11

3.2.1 Kontroll och värdering av skär...11

3.2.2 Slutsatser och teorier ...12

3.3 Försök 2 – Variation av C2 i 266L...13

3.3.1 Val av parametrar ...13

3.3.2 Val av pulver ...13

3.3.3 Val av geometri ...13

3.3.4 Genomförande ...14

3.4 Försöksutvärdering 2 – Variation av C2 i 266L...15

3.4.1 Kontroll av värdering av skär ...15

3.5 Slutsatser och teorier angående C2-försöken ...16

4. Variation av avlastning... 17

4.1 Teori avlastning ...17

4.2 Försök 3 – Variation av avlastning i N123 ...18

4.2.1 Försöksupplägg ...18

4.2.2 Val av parametrar ...18

4.2.3 Val av pulver ...20

4.2.4 Val av geometri ...20

V

4.2.5 Genomförande ... 20

4.3 Försöksutvärdering 3 – Variation i avlastning N123 ... 21

4.4 Försök 4 – Variation av avlastning i 266L ... 22

4.4.1 Val av parametrar ... 22

4.4.2 Val av pulver ... 22

4.4.3 Val av geometri ... 22

4.4.4 Genomförande ... 23

4.5 Försöksutvärdering 4 – Variation i avlastning 266L ... 24

5. Försök 5 – Undersökning av hur C2 varierar på burknivå ... 27

5.1 Försöksupplägg ... 28

5.2 Genomförande ... 28

5.2.1 Utsökning av statistik ... 28

5.2.2 Utvärdering av statistik ... 28

5.2.3 Vidareundersökning ... 29

5.3 Provtagningar ... 29

5.3.1 Delprov I ... 29

5.3.2 Delprov II ... 29

5.3.3 Delprov III ... 29

5.4 Resultatsammanställning av delprov och statistik ... 30

6. Analys ... 31

6.1 Sammanställning utav försöksresultat ... 31

7. Kartläggning av pulveregenskapers inverkan på sprickbildning i grönkropp ... 33

7.1 Statistikutsökning ... 33

7.2 Analys utav statistikutsökning ... 33

7.3 Försök 6 – Variation utav pulveregenskaper ... 35

7.3.1 Försöksupplägg ... 35

7.3.2 Val av parametrar ... 35

7.3.3 Val av pulver ... 35

7.3.4 Val av geometri ... 36

7.3.5 Genomförande ... 36

7.4 Försöksutvärdering 6 – Variation utav pulveregenskaper ... 37

8. Slutsats och resultat... 39

8.1 Allmänt ... 39

8.2 Rekommendationer ... 40

8.3 Fortsatt arbete ... 40

9. Reflektioner och kommentarer ... 41

VI

11. Begrepp ... 43

11.1 C1 - Viktförlust...43

11.2 C2 - Anistropi ...43

11.3 Pressad vikt (Pv)...43

11.4 Pressad höjd (Ph) ...43

11.5 Presstryck ...43

11.6 Hc ...43

11.7 Com ...43

11.8 Hallflow ...44

11.9 Pulverdensitet ...44

11.10 Grönkropp ...44

12. Referenser ... 45

Figurförteckning Figur 2.1 Händelseförlopp under en presscykel ...6

Figur 3.1 Corocut: N123H2-0400-RM ...10

Figur 3.2 Gängskär: 266LL-160000–300 ...14

Figur 4.1 Presscykelns och avlastningens olika steg. ...17

Figur 6.1 Kassationsprocent för Corocut ...32

Figur 7.1 Tendens i ökande kassationsprocent för ökat presstryck i pulversort 465 ...34

Figur 7.2 Corocut: L123H2-0400-0501-CF ...36

Tabellförteckning Tabell 3.1 Pressad höjd för det olika varianterna i försök 1 ...10

Tabell 3.2 Pressparametrar och resultat för försök 1 ...12

Tabell 3.3 Pressad höjd för det olika varianterna i försök 2 ...13

Tabell 3.4 Pressparametrar och resultat för försök 2 ...15

Tabell 4.1 Avlastning i steg X för försök 3...19

Tabell 4.2 Resultat från mät- och okulärkontroll utav ämnen i försök 3 ...21

Tabell 4.3 Avlastning i steg X för försök 4...22

Tabell 4.4 Resultat från mät- och okulärkontroll för försök 5 ...24

Tabell 5.1 Mätresultat från provtagningar av C2 i pulver 473-067-021 ...30

Tabell 7.1 Pulveregenskaper för det valda pulvren i försök 6 ...35

Tabell 7.2 Resultat från okulärkontroll av försök 6 ...37

1

1.1 Bakgrund

AB Sandvik Coromant är en del utav Sandvik Tooling som i sin tur är en del i Sandvik-koncernen. De är globalt marknadsledande tillverkare utav verktyg och verktygssystem för metallbearbetning samt industriella ämnen och komponenter. AB Sandvik Coromant största tillverkningsenhet ligger i Gimo och har omkring 1600 anställda. Deras kunder hittas inom metall-, bil- och flygindustrin.

Företagets produkter karaktäriseras utav en hög och jämn kvalitet, även då Sandvik Coromant har som mål att kontinuerligt förbättra de arbetsmetoder som används. Detta till trots finns det störningar mellan olika delar i tillverkningsprocessen. En utav dessa störningar uppstår mellan pulvertillverkningen och pressningen utav ämnen. Faktorer såsom olika pulveregenskaper, pressparametrar och ämnets geometri påverkar alla det resultat som erhålls efter pressningen.

Defekter som då kan uppstå i ämnet är bland annat sprickor eller porositet. Vanligen är det tre olika typer utav sprickor som uppstår, nämligen: Kamsprickor, mottryckssprickor eller

centrumsprickor.

När pulvret tillverkas blandas olika råvaror som därefter mixas och mals samman. Därefter pressas också en provbit i en enkel geometri för att testa pulvret. Den pressade biten används för att avgöra om pulverblandningen är godkänd för att användas i produktionen. Ibland uppstår dock situationer då provpressbiten är sprickfri vilket leder till att blandningen godkänns, men att det senare i produktionen ändå uppstår sprickproblem vid pressningen.

1.2 Problembeskrivning

På Sandvik Coromant i Gimo finns det i dagsläget begränsad information om hur olika

pulveregenskaper och pressparametrar påverkar den sprickbildning som ibland uppstår i ämnen.

Vissa uppgifter finns om vilka geometrier som sprickor oftast uppstår i, likaså vilka faktorer som troligen påverkar. En av dessa faktorer är krympfaktorn C2

, vars värde varierar pulversorter emellan men också inom pulversorter. Uppgiften är att med utgångspunkt från historiska ordar med kassationer på grund av sprickor, ta fram statistik på de olika faktorer som eventuellt påverkar pressningens resultat. Utifrån statistiken ska sedan en kartläggning göras för att finna samband mellan pulveregenskaper, pressparametrar, geometrier och den sprickbildning som erhålls vid pressningen. Variationen utav krympfaktorn C2 som varje pulver har ska också undersökas. Det ska göras både på pulverblandnings- och burknivå.

1.3 Syfte

Arbetet syftar till att kartlägga några utav dagens problematiska pulverblandningar för att utifrån kartläggningen sedan kunna se samband mellan olika pulverblandningar, geometrier, presstryck, pulverdensitet och den krympning som sker utav ämnet vid sintring. Arbetet ska sedan ligga till grund för en metod som produktionstekniker kan använda för att komma ifrån problematiken med sprickor. Således syftar arbetet också till att inhämta mer kunskap inom området som ska hjälpa företaget att belysa problematiken och också vidta åtgärder.

1 Sandvik Group (2011) Company facts summaries, www.sandvik.com (2011-03-15)

2 Definition av C2, Avsnitt 11.2 s.43

2

1.4 Målbeskrivning

Arbetets primära mål är att göra en fullständig kartläggning utav de problemfaktorer som är relaterade till pulveregenskaper och pressparametrar som orsakar sprickor i ämnet. Den historiska statistiken ska tillsammans med resultaten av de försök som utförs resultera i en teori om hur de olika faktorerna samverkar. En slutsats ska också fattas om hur C2 varierar inom blandningar och burkar och hur det påverkar pressningen.

Ett sekundärt mål som i mån om tid kommer att eftersträvas är att genomföra tester för att därigenom bekräfta de framtagna teorierna genom pressförsök. En rekommendation på vilka pressparametrar som bör användas ska eventuellt också utformas beroende på vilket resultat som fås.

1.5 Metod

För att bättre förstå historiken och den bakomliggande problematiken till uppgiften ska en informationsstudie först genomföras. Studien syftar till att få förståelse för den produktion som bedrivs på företaget. Studien ska även leda till att de vanligaste pulverblandningarna och geometrierna där sprickor uppstår lokaliseras. Detta kommer att göras genom en utsökning i Sandvik Coromants databassystem (KVAS och GSSII).

Efter det att utsökningen är utförd väljs ett problematiskt pulver ut. Därefter ska tre olika geometrier på ämnen väljas, varav en av geometrierna ska vara SNUN (det vill säga den testbit som pressas vid pulvertillverkningen). SNUN ska användas som jämförelse med blandningsprovet.

För det valda pulvret ska sedan olika pulverblandningar användas, som ligger så långt ifrån varandra som möjligt i form av krympning, pulverdensitet

och presstryck

.

Repeterade försök kommer därefter att utföras med krympning och avlastning i pressningen som faktorer. Sammanlagt kommer åtta försök att utföras, fyra stycken försök för varje geometri samt blandningsprover. Alla försöken kommer att göras med ett och samma pulver för att utesluta variationer som beror på pulvret. Ur den specifika burken ska även blandningsprov göras mellan varje försök för att undersöka om det förekommer någon variation utav C2 på burknivå.

Därefter ska en analys påbörjas utav resultatet där granskning utav ämnet kommer att ske genom okulärkontroll med hjälp av mikroskop. Alla bitar ska även sintras i en och samma ugn på ett och samma ställe tillsammans med de blandningsprov som gjorts. Sedan ska ytterligare en analys av det pressade ämnet vid ämneskontrollen ske för att kontrollera om och vilka sprickor som finns.

Syftet med analysen är att avgöra vilken typ av sprickor som uppkommit efter sintringen och hur de ser ut. Även en bedömning om några gamla sprickor läkts ihop eller om några nya har

uppkommit skall göras. Slutligen skall också en undersökning om ämneskontrollen och pressoperatörerna bedömer skären på samma sätt göras.

3 Definition pulverdensitet, Avsnitt 11.9 s.44

4 Definition presstryck, Avsnitt 11.5 s.43

3

1.6 Avgränsningar

För att begränsa ner arbetet så att tidsramen kan hållas kommer försök endast att utföras på två

stycken geometrier utöver blandningsproven. Då en del av arbetets aktiviteter var svåra att

uppskatta tidsåtgången på fastställdes inte avgränsningarna helt. Istället valdes att uppgiftens

omfång eventuellt kunde utökas under arbetets gång om det uppenbarade sig att utrymme fanns

till detta.

4

5

2. Förstudie

2.1 Praktik

Arbetet inleddes med en guidad tur på fabriken följt utav en praktikperiod under en vecka.

Praktiken genomfördes på de avdelningar och processer i produktionen som arbetet skulle komma att beröra. Praktikperioden inleddes med en dags genomgång och rundvandring vid

pulvertillverkningen med Sead Sabic, processingenjör vid pulvertillverkningen. Den andra dagen på praktiken utfördes vid pressningen tillsammans med pressoperatörerna Jonas Käll och Tom

Karlsson. Pressoperatörerna gick igenom och visade hur verktygsmontering, pressningen och okulärkontroll fungerar och utförs. Tredje dagen genomfördes praktik vid sintringen där dess grundprinciper gicks igenom. Slutligen genomfördes också en kortare praktik vid ämneskontrollen där ämnen granskades i mikroskop. Olika typer av ämnen, med och utan sprickor, observerades för att senare inneha vetskapen om hur dessa ser ut och var de uppträder.

Syftet med praktiken var att få en uppfattning om hur produktionen fungerar vilket var en grundförutsättning för att kunna fortsätta med arbetet.

2.2 Teori

Utöver praktiken gjordes också en kortare teoretisk studie över hur produktionen fungerar och över de parametrar som pressningen berör. På Sandvik Coromant i Gimo bedrivs bland annat hårdmetallämnestillverkning, där pressning och sintring är två utav processerna. Nedan följer en kort beskrivning över produktionen.

2.2.1 Pulvertillverkning

Det finns omkring 70 olika pulversorter med unika recept som används i dagens produktion. Även då recepten är unika för varje sort är många utav råvarorna som pulvren blandas samman av desamma, det är endast mängden som varierar. Huvudbeståndsdelarna är Volframkarbid och Kobolt men även andra metaller förekommer som tillsatser. När de olika råvarorna blandas samman tillsätts också bindemedel, vars syfte är att vara ett sammanbindande medel och hålla ihop ämnet vid pressning.

När alla råvaror blandats samman mals blandningen i stora kvarnar tillsammans med

hårdmetallbitar och sprit till dess att kornstorleken ligger omkring några µm. Därefter spraytorkas pulvret och fördelas på burkar med cirka 100 kg i varje burk. Efter det att labbet vid

pulvertillverkningen testat pulverblandningen och godkänt denna skickas pulvret vidare till pressningen.

5 Sandvik Coromant (2004) Manus för visning av skärtillverkning, www.coromatn.sandvik.com (2004-10-15)

6

2.2.2 Pressning

Vid pressningen pressas ett hårdmetallpulver till ämnen som sedan sintras och efterbehandlas till skär. Pressningen sker i två olika typer av pressar, en hydraulisk och en mekanisk press.

Produktionen är på väg att flyttas över helt till den hydrauliska typen av press. Detta i och med att den hydrauliska pressen har bättre styrning och således också kontroll vilket också bidrar till förbättringsarbetet i pressningen.

Både den mekaniska och hydrauliska pressen använder samma pressverktyg. Förenklat består pressarna i princip utav en stämpel, en dyna och en utstötare. I figur 1.1 nedan illustreras händelseförloppet under en presscykel.

Som figuren illustrerar inleds presscykeln av att en fyllskopa går in över dynan och fyller på med pulver. Den mängd pulver som fylls på regleras efter vilken geometri som ska pressas och bestäms genom den så kallade pressade vikten

, Pv. Efter fyllningen reduceras pulvernivån genom att utstötaren går ned. Detta dels för att underlätta för stämpeln att kunna gå ned i dynan men också för att säkerhetsställa att inget pulver går förlorat. Stämpeln går sedan ner till pressläget och pressningen inleds därefter med bottenpressning och toppressning. När den pressade höjden

är nådd inleds hålläget. Efter pressning sväller ämnet något och hålläget syftar till att motverka detta och se till att ämnet erhåller önskad höjd. Därefter startar avlastningen som består utav flertalet steg och utformas olika beroende på vilken geometri som pressas. Detta förklaras mer utförligt i ett senare skede av rapporten. Simultant med avlastningen sker också utstötningen av ämnet ur dynan. Slutligen avslutas cykeln med att ämnet plockas, vilket vanligen sker automatiskt med hjälp utav en robot. Efter att biten plockats sjunker utstötaren ned igen och cykeln startar om på nytt med fyllning utav pulver.

6 Definition av pressad vikt, Avsnitt 11.9 s.44

7 Definition av pressad höjd, Avsnitt 11.4 s.43 Figur 2.1 Händelseförlopp under en presscykel

7 2.2.3 Sintring

Efter pressningen skickas tallrikarna med ämnen till sintringen. Där sorteras först tallrikarna upp I olika processer efter vilket pulver det är, detta i och med att olika pulver kräver olika temperaturer och tid för sintring. Det olika travar som tallrikarna blivit uppsorterade i lastas sedan in i den ugn som är avsedd för respektive process, normalt lastas sex staplar med tallrikar i varje ugn.

Sintring är en tidskrävande process och kräver också höga temperaturer. Både tid, temperatur, tryck och gas varierar mellan processer, samtliga processer ligger dock omkring 1500°C och 13 timmar. Sintring är upphettning utav materialet till minsta bindemedlets (Kobolt) smältpunkt i vakumatmosfär, då den ihopsintras med Volframkarbiden.

Före sintring är ämnen mycket porösa och hålls endast ihop utav det bindemedel som blandats ihop med pulvret. Sintringsprocessen innebär att bindemedlet sintras bort. Detta medför att ämnet krymper under sintring. Således innebär sintringen en volym minskning, vilket leder till att pressverktygen måste tillverkas med hänsyn till detta för att rätt mått på skäret ska erhållas.

Sintringens huvudsakliga syfte är ge ämnena dess goda hållfasthet.

2.3 Statistikhistorik

För att sortera och strukturera upp problemen som förekommer med avseende på sprickor gjordes en statistikundersökning. Till en början söktes statistik ut ur Sandviks produktionssystem på alla ordar som producerats de senaste två åren. I statistiken så ingick parametrar såsom ordernummer, pulverblandning, pressverktyg, orderlagd kvantitet och kassationskvantitet för ordern. Kassationskvantiteten utgjordes endast av antalet skär som kasserats på grund utav sprickor. Först gjordes en utsortering på de olika pulversorter som finns för att kunna se vilka pulver som är problematiska och intressanta att undersöka vidare. Utsorteringen visade på att det var ett fåtal pulver som hade majoritet vad gäller kassationer på grund av sprickor. Av dessa pulver hade pulversort 465 flest och 473 näst flest kassationer till antalet. Men i och med att hänsyn togs till totalt antal producerade skär kunde kassationsprocenter jämföras pulvren emellan. Då visade det sig att pulver 473 hade en större kassationsprocent än pulver 465. Således valdes pulversort 473 att undersökas vidare.

En ny statistisk utsökning ur produktionssystemet gjordes sedan för endast pulver 473 där fler parametrar togs med. Förutom de parametrar som fanns i den första utsökningen lades även pressnummer, blandningsnummer och geometri till. Av statistiken gjordes sedan en

sammanställning över de olika parametrarna för att lättare kunna se vilka pulverblandningar, geometrier, pressar etc. som hade störst kassationskvantitet. Även den totalt producerade

kvantiteten togs hänsyn till vilket resulterade i en kassationsprocent för varje geometri, blandning,

pressverktyg och så vidare.

8 2.3.1 Kartläggning

Sammanställningen utav statistiken visade på att det var särskilt fyra stycken blandningar utav pulversort 473 som hade höga kassationsprocenter, dessa valdes ut för att undersökas vidare. För de olika blandningarna togs ny statistik ut ifrån det mätdata som pulvertillverkningen sparar från sina tester utav alla blandningar. Tre faktorer för varje blandning valdes ut att studera tillsammans med kassationsprocenten för varje blandning. Faktorerna var pulverdensitet, vilken presstryck som ska användas för den blandningen och det C2-värde

som är uppmätt. Även kassationsprocent för olika geometrier som producerats i pulver 473 togs fram. Det visade sig att en utav det geometrier som hade hög kassationsprocent också var vanligt förekommande i det blandningar som hade en hög kassationsprocent. Sammanställningen utav pressverktygen visade på samma sak som sammanställningen av geometrierna. Detta var inte överraskande då pressverktygen är

geometriberoende och således hänger dess kassationsprocenter ihop. Vissa verktyg har dock så kallade systerverktyg, med det menas ett verktyg som har en eller flera uppsättningar av identiska verktyg. På så vis var det ändå viktigt att sammanställa kassationsstatistiken för pressverktygen för att kunna avgöra om kassationerna beror på ett specifikt verktyg.

Vidare undersöktes också vilken presstyp som var vanligast förekommande gällande kassationer.

Den presstyp som hade överlägset flest kassationer var den mekaniska. Den presstypen är till skillnad från den nyare inte helt hydraulisk. Både att den är äldre och mekanisk skulle kunna vara förklarande orsaker till den mycket högre kassationsprocenten. För att också undersöka om det var någon specifik mekanisk press som hade väldigt höga kassationer så sammanställdes även kassationsstatistik på specifika pressnummer. Även då vissa specifika pressar stod ut i denna sammanställning kan inga säkra slutsatser dras om att det beror på den specifika pressen. Detta i och med att vissa geometrier är olika vanligt förekommande på olika pressar, och på så vis också pulverblandningar och pressverktyg.

2.3.2 Framtagning av samband

Samtliga sammanställningar som gjordes utav den framtagna statistiken studerades sedan för att försöka se ett samband bland de olika parametrarna. Samband som möjligen orsakar kassationer med avseende på sprickor.

Sammanställningen utav det tre faktorer som gjordes för de pulver som hade högst

kassationsstatistik visade inte på några tydliga samband. Det ända som gick att urskilja var att de två bra blandningarna med väldigt låg kassationsprocent, som togs ut som referensblandningar, båda hade högre presstryck än resterande dåliga blandningar. Detta sågs som anmärkningsvärt i och med att det inte överensstämde med det tidigare existerande uppfattningar som fanns på företaget. Den allmänna uppfattningen var att kassationer på grund av sprickor ökar proportionellt med presstrycket. Att jämföra med det framtagna sambandet som snarare visade på ett omvänt proportionellt förhållande. Övriga två faktorer varierade utan ett urskiljbart mönster eller samband mellan de olika blandningarna.

Det samband som gick att urskilja bland kassationsstatistiken för olika geometrier, pressverktyg

och presstyp valdes att utgöra grundförutsättningar för det första försöken som planerats.

9

3. Variation av C2

I och med att inga tydliga samband kunde ses i sammanställningen utav statistik med avseende på pulveregenskaper hölls samråd med produktionstekniker

. Detta ledde till att försök skulle

genomföras där påverkan från krympfaktorn och avlastningen skulle undersökas. Syftet till att dessa två faktorer valdes var att de bland produktionsteknikerna förmodades ha inverkan.

3.1 Försök 1 - Variation av C2 i N123

3.1.1 Val av parametrar

För att börja skala ner antalet parametrar som ansågs vara möjliga orsaker till sprickbildningen i ämnena valdes krympfaktorn C2 som första och enda variabel i försöket. Syftet att bara använda en parameter som varierar var att på så vis kunna låsa denna till ett bra värde och sedan fortsätta med nästa test där en annan parameter väljs som variabel. Genom att variera C2 i försöket förväntades sprickor provoceras fram och syftet var att undersöka vid vilka värden som sprickor erhölls.

I samband med att pulvertillverkningen producerar de olika blandningarna utförs också

blandningsprover där ett antal parametrar fastställs. Beroende på hur stor blandningen är så tas olika antal burkar från blandningen ut, normalt tas varannan burk ut med undantag från första och sista burken. Ett fåtal SNUN-plattor pressas sedan med pulver ifrån varje burk, medelvärdet från alla olika SNUN-plattor utgör sedan värdet för hela blandningen. För att bestämma det intervall som C2 skulle variera i under försöket användes de C2-värden som fanns för det blandningar av pulversort 473 som historiskt sett haft höga kassationer. Intervallet bestämdes därför till -0,22 som övre gräns och -0,68 som undre gräns. De generella toleranserna för pulversorten ligger på - 0,10 till -0,70 vilket innebär att i princip hela toleransintervallet innefattas av försöket.

Anmärkningsvärt var att de två blandningar med väldigt låga kassationsprocenter som togs ut som referenser var det som utgjorde max och min-värdena för det valda intervallet.

För att kunna genomföra försöket i pressningen behövdes C2-intervallet beräknas om till parametrar som används vid pressningen. I pressningen ställs vikten på skäret in och även den pressade höjd som skäret ska ha. Det är just den pressade höjden som styrs utav C2 enligt en formel. På grund av sekretesskäl så kan formeln inte redovisas här.

Max och min-värden för den pressade höjden som skulle användas i försöket beräknades genom insättning av C2 i formeln. Det resulterade i åtta olika varianter med avseende på pressad höjd, i de åtta varianterna är tre stycken mittpunktsvarianter inkluderade. I tabell 3.1 nedan redovisas samtliga varianter och dess värde på pressad höjd.

8 Andersson Rostedt, L (2011) GHB3, AB Sandvik Coromant (Muntlig information) Sabic, S (2011) GRP, AB Sandvik Coromant (Muntlig information)

10

Tabell 3.1 Pressad höjd för det olika varianterna i försök 1

Variant Pressad höjd (mm)

1 7,075

2 7,085

3 7,095

4 7,105

5 7,115

3.1.2 Val av pulver

Till försöket valdes det sedan tidigare lokaliserade problempulvret med avseende på just sprickor, med beteckningen 473. Det optimala hade varit om en av de specifika blandningar utav pulvret som enligt statistiken hade högst kassationsprocent kunde ha används i försöket. Dock hade de blandningarna redan används i produktionen och således tagit slut. På grund av detta valdes en senare blandning av samma pulver. I och med att det var samma pulversort och bara olika blandningar var de tillverkade enligt samma recept. Trots att samma recept används erhålls en viss variation mellan de olika pulvren, även variation inom samma blandning finns genom att blandningarna fördelas och förvaras i olika burkar. För att vara så konsekvent som möjligt valdes en specifik burk, 473-067-021, ut för att användas i försöket.

3.1.3 Val av geometri

Den geometri som valdes för det första försöket betecknas N123H2-400-RM. Vilken är en geometri som vanligen kallas för Corocut och är ett stickstål. Geometrin valdes för att den under de senaste två åren har relativt höga produktionsvolymer. Kassationsprocenten för geometrin var inte den högsta. Men med hänsyn till den höga produktionsvolymen kasseras överlägset flest skär utav denna geometri, inom pulversorten. I figur 3.1 nedan går att se hur geometrin ser ut.

Figur 3.1 Corocut: N123H2-0400-RM

De pressverktyg som används vid pressning hänger ihop med vilken geometri det är genom att verktygen är tillverkade för produktion av endast en geometri. Statistiken visade på att ett av verktygen för ovan nämnda geometri hade hög produktionsvolym. Dessutom hade det också en väldigt hög kassationsprocent, vilket bidrog ytterligare till valet av geometri.

3.1.4 Genomförande

Försöket valdes att genomföras i press 576 som är av den hydrauliska typen. Det första som gjordes var att montera pressverktyget i pressen och ställa in det så det var redo för att pressa.

Därefter testades först en bit i taget att pressas medan pressoperatören laborerade med de olika

11

pressparametrarna och avlastningen för att få till pressen såsom den skulle ha ställts in vid vanlig produktion. I huvudsak togs det hänsyn till sprickor och inte andra defekter såsom gradkanter och skräp på ämnets yta (burr). När pressoperatören ställt in pressen såsom han önskade låstes alla parametrar i det läget.

En referensorder (ordernr. 00740664) på tjugo bitar kördes sedan i enlighet med hur de skulle ha körts i produktion. Under referensorderns tjugo bitar behölls alla parametrar inklusive pressade höjden konstant. Detta gjordes med syfte att stabilisera pressen och processen samt för att sedan i den efterkommande kontrollen av skären ha referensämnen att jämföra med. Efter referensorden startade testordern (ordernr. 00740631) på åtta olika varianter, det tre mittpunktsvarianterna inkluderade. För att utesluta tillfälliga och slumpartade fel i pressningen så pressades två stycken skär av varje variant. Under testordern användes exakt samma press- och avlastningsparametrar som för referensordern med undantag för den pressade höjden som varierades enligt det framtagna intervallet. I och med att den önskade höjden och vikten inte går att erhålla exakt vid pressningen mättes och antecknades både höjd och vikt för varje ämne.

Både referensordern och testordern kontrollerades ytligt i mikroskop efter pressningen. Överlag för samtliga skären fanns det en del till storleken mindre sprickor, framförallt under kammen på skärens kortsida. Efter observationen och noterandet av höjd och vikt placerades ämnena i ordning på tallrikar som också märktes upp.

När alla skär pressats, observerats, mätts och placerats på tallriken skickades tallrikarna till sintringen. Sintringen utav ämnena skedde i process DA1410 som är standardprocessen för pulversorten som användes i försöket. Det två tallrikarna med skär och det blandningsprov som gjordes på burken efter pressningen kördes således i samma process de skulle ha körts om de gått i produktionen. Efter sintringen plockades ämnena om från grafittallrikarna till skumgummitallrikar som används vid okulärkontroll av ämnena. Vid omplockningen märktes även ämnena upp för att i efterhand kunna veta vilken variant av ämnena som innehar sprickor. De båda ordnarna skickades sedan till ämneskollen där samtliga ämnen kontrollerades med avseende på sprickor.

Blandningsprovet skickades till labbet vid pulvertillverkningen för fastställande av C2, HC

och COM

.

3.2 Försöksutvärdering 1 – Variation av C2 i N123

3.2.1 Kontroll och värdering av skär

Samtliga ämnen i både testordern och referensordern kontrollerades utav samma personal som skulle ha utfört okulärkontrollen om de körts i produktion. Okulärkontrollen var till en början tänkt att utföras enligt de föreskrifter och instruktioner

som finns angående gällande geometri.

Instruktionerna innefattar olika zoner på ämnet där mått på hur stora sprickor som får förekomma är angett. Exempelvis har ämnen med sprickor, liknande dem som observerades under skäreggens

9 Definition av HC, Avsnitt 11.6 s. 43

10 Definition av COM, Avsnitt 11.7 s. 43

11 Sandvik Coromant (2009) Kontrollinstruktion N123XX, Regnr. 002 673 21000

Sandvik Coromant (2010) Kontrollinstruktion Q-Cuts och Corocut, Regnr, 002 673 49001

12

kam på kortsidan utav ämnet innan sintringen, toleranser på just sprickor som måste uppfyllas för att undgå kassering. Vilka specifika toleranser som finns för gällande geometri kan ej redogöras för på grund av sekretesskäl.

För att bättre kunna se samband mellan de olika varianterna och dess påverkan på sprickor valdes sedan att kontrollen skulle utföras med nolltolerans vad gäller sprickor. På så vis fanns

förhoppningar på att kunna jämföra dels förekomsten av sprickor men också dess storlek mellan de olika testvarianterna av ämnen.

Efter kontrollen visade det säg att samtliga ämnena, både i referens- och testordern, var helt och hållet sprickfria. Samtliga varianter, dess pressparametrar och resultatet redovisas nedan i

Tabell 3.2 Pressparametrar och resultat för försök 1

Variant PW nominal

(g)

PH nominal

(mm) OB (mm)

PH Uppmätt

(mm)

PW Uppmätt

(g)

Sprickor

1.1 5,926 7,095 0,16 7,095 5,926 Inga

1.2 5,926 7,095 0,16 7,098 5,926 Inga

2.1 5,926 7,115 0,16 7,117 5,931 Inga

2.2 5,926 7,115 0,16 7,114 5,933 Inga

3.1 5,926 7,095 0,16 7,093 5,922 Inga

3.2 5,926 7,095 0,16 7,091 5,920 Inga

4.1 5,926 7,095 0,16 7,094 5,925 Inga

4.2 5,926 7,095 0,16 7,092 5,927 Inga

5.1 5,926 7,075 0,16 7,080 5,924 Inga

5.2 5,926 7,075 0,16 7,073 5,926 Inga

6.1 5,926 7,095 0,16 7,096 5,932 Inga

6.2 5,926 7,095 0,16 7,097 5,933 Inga

7.1 5,926 7,085 0,16 7,084 5,924 Inga

7.2 5,926 7,085 0,16 7,088 5,924 Inga

8.1 5,926 7,105 0,16 7,102 5,937 Inga

8.2 5,926 7,105 0,16 7,098 5,931 Inga

3.2.2 Slutsatser och teorier

Utifrån det första försöket och dess utfall kunde en teori skapas. Teorin var att C2-värdet

eventuellt inte hade någon befintlig påverkan på sprickbildningen hos ämnen. Det som beaktades var dock att testet endast utfördes på en och samma geometri vilket skulle kunna vara

missvisande då risken fanns att teorin bara gällde för just den geometrin. På grund utav detta

valdes att avvakta med några slutsatser angående C2s inverkan på sprickbildningen hos ämnen till

det att ytterligare ett test gjorts med en annan geometri. Vissa funderingar på om C2 skulle kunna

ha någon inverkan om den samverkade med någon annan parameter ägde också rum. Men även

där valdes att inte dra några förhastade slutsatser innan ytterligare tester utförts.

13

3.3 Försök 2 – Variation av C2 i 266L

3.3.1 Val av parametrar

Med det slutsatser som togs efter det första försöket som grund beslutades att ytterligare försök skulle göras med samma upplägg som försök ett. Därför valdes C2 åter igen som varierande parameter i det andra försöket. Detta med syftet att inhämta mer bakomliggande material till att grunda en slutsats av C2s inverkan på sprickbildning i ämnen.

Det intervall som C2 valdes att variera inom var detsamma som i försök ett. Detta genom att det gränser som sattes upp där återspeglar merparten av det toleransintervall som finns för

pulversorten. På grund av detta finns inget utrymme till att öka intervallet ytterligare för att på så vis försöka provocera fram sprickor. Vilket annars skulle kunna vara ett alternativ då inga sprickor lyckades provoceras fram i det första försöket. Men i och med att historiken visade på att sprickor har förekommit frekvent med pulver som legat inom toleransen för C2, antogs att intervallet för C2 var tillräckligt även för andra försöket.

Liksom i första försöket behövdes även här C2-värdena beräknas om till pressad höjd för att pressen ska kunna ställas in. Detta gjordes med samma formel som tidigare. Det som ändrades var den sintrade höjden (T), som är individuell för varje geometri. I övrigt gjordes beräkningen

identiskt. Det resulterade även här i åtta olika varianter med avseende på pressad höjd, med tre stycken mittpunktsvarianter inkluderade. I tabell 3.3 nedan redovisas den beräknade pressade höjden för respektive variant.

Tabell 3.3 Pressad höjd för det olika varianterna i försök 2

Variant Pressad höjd (mm)

1 5,213

2 5,206

3 5,228

4 5,198

5 5,221

3.3.2 Val av pulver

För att hålla förutsättningarna så lika som möjligt med första försöket valdes samma burk att användas till försök två. Således var det precis samma pulversort och blandning men framför allt burk. Att det var samma burk som användes var viktigt då pulvrets egenskaper kan variera mellan olika burkar även om det är samma blandning. För att även kontrollera variationen inom burken valdes att ett nytt blandningsprov skulle tas efter att pressningen slutförts. På så vis skulle pulvrets egenskaper kontrolleras i olika skikt inom burken.

3.3.3 Val av geometri

För att kontrollera det teorier som sågs och det tendenser som kunde urskiljas efter det första

försöket valdes en annan geometri för försöket. Detta med anledning att undersöka om C2s

14

inverkan skulle kunna vara geometriberoende. För det andra försöket valdes en geometri som historiskt sett har lägre kassationsprocent än den första geometrin som användes.

Geometrin som valdes betecknas 266LL-160000–300 och ansågs vara en snällare geometri än den tidigare. Det vill säga en geometri som är enklare att pressa. Anledningen till att en snällare geometri valdes var att på så vis kunna avgöra om sprickbildningen berodde mer på vilken geometri ämnet har, än på vilket pulver som ändvänds och dess egenskaper. I figur 3.2 nedan illustreras geometrins utseende.

Figur 3.2 Gängskär: 266LL-160000–300

3.3.4 Genomförande

Försöket valdes att genomföras i samma press som i det tidigare försöket, nämligen press 576 som är av hydraulisk typ. Tillvägagångssättet var därefter också detsamma som för det första försöket.

Verktyget monterades och ställdes in, pressoperatören fick laborera med pressparametrar och avlastning tills det att eftersträvade ämnen kunde pressas. Utgångsvärden för geometrin användes och anpassades sedan i enlighet med hur den skulle ha ställts in i vanlig produktion. Även i detta försök var det i huvudsak sprickor som togs hänsyn till vid inställningen. När pressen ställts in så önskat resultat kunde erhållas låstes pressparametrar och avlastning.

Därefter startades en referensorder (ordernr. 0074442) på tjugo bitar. Denna kördes som en vanlig order skulle ha gjorts om den körts i produktion. Även i detta försök behölls alla pressparametrar inklusive den pressade höjden konstant för alla tjugo bitarna. Detta i syfte att stabilisera pressen och processen, samt för att under efterkommande okulärkontroll ha ett referensämne att jämföra med. Allt eftersom ämnena pressats inspekterades de med hjälp av mikroskop ytligt efter sprickor, innan de placerades på en efter varje variant uppmärkt tallrik. När referensordern var

färdigpressad påbörjades testordern (ordernr. 00744562) med det åtta olika varianterna. Alla parametrar behölls konstanta med undantag för den pressade höjden som varierades enligt det beräknade värdena för de olika varianterna. Även referensorderns ämnen mättes, vägdes och inspekterades på samma sätt som tidigare innan de placerades på en uppmärkt tallrik.

När de båda ordnarna var färdiga vid pressningen skickades de vidare till sintringen tillsammans med det blandningsprov som togs på pulvret direkt efter att pressningen avslutats. Det tre tallrikarna placerades i process DA1410, vilket är den process som är standard för det pulver som användes. Efter att ämnena sintrats plockades de över till tallrikar som används vid ämneskollen.

Samtliga ämnen märktes även upp för att möjliggöra identifikation innan de sedan skickades till ämenskontrollen. Vid ämneskontrollen utfördes en okulärkontroll med hjälp utav mikroskop.

Okulärkontrollens huvudsakliga syfte var att kontrollera förekomsten av sprickor. Det

blandningsprov som sintrades i samma process som det två övriga ordnarna skickades till labbet

för uppmätning av C2, HC och COM.

15

3.4 Försöksutvärdering 2 – Variation av C2 i 266L

3.4.1 Kontroll av värdering av skär

Även för detta försök utfördes en okulärkontroller av ämnena utav personalen vid

ämneskontrollen. Okulärkontrollen utfördes endast med hänsyn till sprickor och således inga andra defekter som gradkanter, burr eller urrivningar. Den instruktion

som beskriver förförandet av okulärkontrollen beskådades även för att få insikt om vilken typ av sprickor som skulle kunna uppstå och också var någonstans på geometrin. På så vis förväntades lokaliseringen utav sprickor förenklas.

Efter att kontrollen hade genomförts visade det sig precis som i det första försöket att samtliga ämnen i både referens- och testordern hade total avsaknad av sprickor. De små sprickor som lokaliserades efter pressningen hade således läkt ihop under sintringen.

Tabell 3.4 Pressparametrar och resultat för försök 2

Variant PW nominal

(g)

PH nominal

(mm) OB (mm)

PH Uppmätt

(mm)

PW uppmätt

(g)

Sprickor

1.1 5,191 5,213 0,75 5,214 5,198 Inga 1.2 5,191 5,213 0,75 5,204 5,210 Inga 2.1 5,191 5,206 0,75 5,207 5,195 Inga 2.2 5,191 5,206 0,75 5,202 5,202 Inga 3.1 5,191 5,213 0,75 5,212 5,204 Inga 3.2 5,191 5,213 0,75 5,202 5,190 Inga 4.1 5,191 5,228 0,75 5,225 5,200 Inga 4.2 5,191 5,228 0,75 5,220 5,194 Inga 5.1 5,191 5,213 0,75 5,214 5,199 Inga 5.2 5,191 5,213 0,75 5,215 5,196 Inga 6.1 5,191 5,198 0,75 5,203 5,188 Inga 6.2 5,191 5,198 0,75 5,207 5,188 Inga 7.1 5,191 5,213 0,75 5,210 5,195 Inga 7.2 5,191 5,213 0,75 5,210 5,187 Inga 8.1 5,191 5,221 0,75 5,227 5,193 Inga 8.2 5,191 5,221 0,75 5,227 5,195 Inga

I tabell 3.4 ovan redogörs för de pressparametrar som användes i försöket samt resultatet av okulärkontrollen. Tabellen tar endast upp testordern och utelämnar således referensordern.

12 Sandvik Coromant (2009) Kontrollinstruktion 266L, Regnr. 002 673 03000

16

3.5 Slutsatser och teorier angående C2-försöken

Utifrån det båda genomförda försökens utfall fastslog den teori som tog form efter det första försöket. Detta i och med att C2 varierades inom hela det intervall som kunde tillåtas för pulvret och att försök har gjorts på olika geometrier.

Slutsatsen är således att C2-värdet för pulvret inte har någon inverkan på sprickbenägenheten hos ämnen. Teorin har dock kriteriet att C2-värdet måste ligga inom toleransen för det aktuella pulvret. En reservation från teorin gjordes också genom att försöken är begränsade till ett och samma pulver och också baserat på endast två geometrier. Detta medförde att C2s inverkan på sprickbildningen hos andra pulversorter eller geometrier inte kan garanteras som obefintlig.

För att kunna säkerhetsställa C2s inverkan även för andra pulver och geometrier

rekommenderades att ytterligare tester skulle genomföras.

17

4. Variation av avlastning

4.1 Teori avlastning

För att få förståelse för hur avlastningen fungerar intervjuades två stycken pressoperatörer

samt en produktionstekniker

. Avlastning används vid pressning för att undvika att ämnet pressas sönder. Avlastningen är inkluderad i den presscykel som beskrevs i tidigare avsnitt och är uppdelad i fyra steg, vilket kan ses i figur 4.1.

I figuren representerar den övre linjen stämpeln och den under linjen utstötaren. Således representerar linjerna också deras rörelse under presscykeln. Stegens olika bredd symboliserar den tid det tar för stämpeln och utstötaren att förflytta sig till nästa läge. På så vis kan också hastigheten de förflyttar sig med utläsas. Höjdskillnaden mellan de olika punkterna på linjerna representerar förflyttningen i z-led för stämpel respektive utstötare.

Avlastningen styrs med ett antal parametrar via produktionssystemet, Press Support System (PSS).

Den första parametern för avlastning ställs in individuellt för varje steg som ett procentuellt värde utav den pressade höjden. Även hastigheterna i varje steg kan ställas in individuellt och anges i mm/s. Den tredje avlastningsparametern anger i procent hur stor del av avlastningen som ska ske utav stämpeln.

13 Lövström, G. (2011) GHB64, AB Sandvik Coromant. (Muntlig information) Mattson, J. (2011) GHB4, AB Sandvik Coromant (Muntlig information)

14 Carlsson, L. (2011) GHB3, AB Sandvik Coromant. (Muntlig information) Figur 4.1 Presscykelns och avlastningens olika steg.

18

Samtliga parametrar har grundvärden som laddas in automatiskt för varje geometri.

Grundvärdena ger inte alltid optimal pressningen i och med att olika pressar, verktyg och pulverburkar används. I och med detta är det vanligt att operatörer laborerar något med grundvärdena för att komma ifrån defekter som uppstår i och på ämnet.

Vad gäller sprickor uppger operatörerna att de vanligen ändrar på avlastningens parametervärden samt avlastningshastigheten för att få bort sprickor. Hur de ändrar parametrarna är beroende på vilken geometri som skall pressas och vilket pulver som används. Men operatörerna uppger att de oftast ökar avlastningen och minskar hastigheten.

4.2 Försök 3 – Variation av avlastning i N123

4.2.1 Försöksupplägg

För att vidare undersöka vilka parametrar som har inverkan på sprickbildningen i ämnen valdes att ytterligare försök skulle utföras. På samma sätt som i försöken där C2 varierades valdes även i detta försök endast en parameter som varierades. Syftet var att försöka låsa ännu en parameter till ett värde som är så optimalt som möjligt med avseende på sprickbildning.

En av grundtankarna med de första försöken var att hitta ett värde för C2 som var optimalt och där inga sprickor uppstod. Det värdet skulle sedan användas i de fortsatta försöken. I och med att C2 i de första försöken konstaterades som en faktor vars påverkan av sprickbildningen är obefintlig bestämdes inget optimalt värde. Därför valdes det C2-värde som vanligen är standard för pulverblandningen att användas i detta försök.

Syftet med försöket var att finna ett optimalt värde för avlastningen med avseende på

sprickbildning. I och med detta fanns en risk att en optimering skulle göras endast med avseende på sprickor och inte med hänsyn till andra defekter såsom grader, burr och formförändringar.

Ingen uppfattning fanns om avlastningen styrde fler defekter än just sprickbildningen. För att kontrollera detta beslutades att göra en mer utförlig okulärkontroll av ämnena efter sintringen. Till skillnad emot det två föregående försöken där endast sprickförekomst i ämnen kontrollerades valdes att ämnena också skulle mätas enligt det existerande föreskrifter

som finns för den aktuella geometrin.

4.2.2 Val av parametrar

Förutom C2 var avlastningen den parameter som från början förväntades ha stor inverkan över vilken sprickbildning som erhålls i ämnen i samband med pressning. På grund av detta valdes avlastning som varierande parameter i detta försök. Avlastningen består av flera inställbara parametrar som teoridelen ovan beskriver. För att förenkla försöksupplägget och också göra försöket mer genomförbart valdes vissa avlastningsparametrar att hållas konstanta under försöket.

15 Sandvik Coromant (2011) KVAS, Mått-toleranser för N123H2-0400-RM

19

Intervjuer med pressoperatörer

och samråd med produktionstekniker

ledde till vilken avlastningsparameter som skulle varieras. Pressoperatörer laborerar ofta med

avlastningsparametrarna utifrån de grundvärden som finns för ordern. Detta görs för att eliminera defekter som uppstår i ämnet vid pressningen. Intervjuernas syfte var att få inblick i vilka av avlastningsparametrarna som operatörer vanligen laborerar med.

Efter intervjuer med främst två operatörer stod det klart att det vanligen är avlastningen för stämpeln i ett utav stegen (steg X) som laboreras med för att eliminera sprickbildning i ämnet.

Detta var gemensamt för det flesta typer av geometrier. För vissa mer svårpressade geometrier laborerades också med den hastighet som stämpeln och dynan går med mellan de olika

avlastningsstegen. Vanligen sänks hastigheten något relativt ursprungshastigeheten som är satt för en snabb och produktiv produktion och på så vis kan skapa problem med vissa geometrier.

De produktionstekniker som talades med delade operatörernas uppfattning. Med det som grund valdes därför avlastningen av stämpeln i avlastningssteg X som varierande parameter i försöket.

Avlastningen mäts som en funktion utav den pressade höjden och ligger för geometri N123 vanligen på 3 mm. För att säkerhetsställa att inga verktyg skulle komma till skada gjordes ytterligare samråd med samma produktionstekniker som tidigare i valet av intervall som

avlastningen skulle variera inom. Intervallet som avlastningen i steg X skulle varieras inom valdes sedan till 0,5 - 4,2 mm. Exakt vilka värden inom intervallet som valdes redogörs för i tabell 4.1.

Tabell 4.1 Avlastning i steg X för försök 3

Variant Avlastning i steg X (mm)

1 0,5

2 1,2

3 2,0

4 2,7

5 3,5

6 4,2

Sammantaget inkluderades sex olika värden på avlastningen i intervallet och således sex olika varianter på ämnen som försöket skulle resultera i. För att eliminera slumpmässiga fel valdes fem ämnen av varje variant att pressas. Det valdes också att mellan varje variant köra ett fåtal ställbitar för att ställa in pressen ordentligt.

Förutom avlastningen av stämpeln i avlastningssteg X valdes alla andra parametrar såsom pressad höjd, pressad vikt och övriga avlastningsparametrar att hållas konstanta enligt de värden som en normal order för geometrin skulle generera.

16 Lövström, G. (2011) GHB64, AB Sandvik Coromant. (Muntlig information)

16 Mattson, J. (2011) GHB4, AB Sandvik Coromant (Muntlig information)

17 Högblom, C; Berglund, M; Carlsson, L. (2011) GHB3, AB Sandvik Coromant. (Muntlig information)

20 4.2.3 Val av pulver

För att hålla förutsättningarna så lika som möjligt med försöken där C2 varierades valdes samma burk och således samma pulversort och blandning att användas även till detta försök, nämligen 473-067-021. Att samma burk användes möjliggjorde också att ytterligare blandningsprov kunde utföras efter det att försöket var färdigpressat, som en del i försök 5.

4.2.4 Val av geometri

Enligt samma princip som för pulvret valdes även samma geometri för detta försök. På så vis kunde både samma förutsättningar hållas. Således var geometrin N123H2-400-RM den som valdes. Det faktum att denna geometri historiskt sett varit problematisk gällande sprickbildning var också en betydande faktor som påverkade valet.

4.2.5 Genomförande

Även för detta försök användes samma press som i tidigare försök (press 576) för att behålla samma förutsättningar. Verktyg och pulver monterades i pressen innan ordern (ordernr.

00755579) startades. Efter monteringen kördes ett antal ställbitar till de att pressad höjd och vikt antog önskade värden. För att underlätta och spara tid valdes också att köra med automatisk plockning. I och med det monterades även plockmunstycke och ett läggmönsters programmerades in.

När pressen körts in med ställbitar och läggmönstret var inlagt ställdes avlastning i steg X in på det enligt försöksupplägget förutbestämda värdet. Därefter startades pressens automatikläge och kördes tills fem ämnen blivit godkända med avseende på toleranserna för höjd och vikt. Sedan plockades tallriken ut manuellt och märktes upp. Pressen matade sedan in en ny tallrik och avlastningen i steg X ställdes även om till variant tvås värde. Ett antal ställbitar kördes sedan på det nya värdet innan automatikläget startades på nytt. Samma procedur upprepades sedan till det att alla planerade varianter var pressade.

Två utav varianterna visade sig ha extrema värden på avlastningen att det inte gick att pressas.

Efter utstötningen hade ämnet så mycket sprickor att det inte kunde hålla ihop utan gick sönder vid plockning. Dessa två varianter var de med lägst respektive näst lägst värde på avlastningen. I och med det valdes att utöka intervallet och lägga till en variant med värdet 5,1 mm i

avlastningssteg X. När även den varianten var pressad skickades samtliga tallrikar till sintringen.

Efter att sintringen genomförts märktes samtliga varianter på ämnen och plockades om till tallrikar

avsedda för okulärkontroll. Det tallrikarna lämnades sedan till ämneskontrollen tillsammans med

dokument med måttoleranser och en tabell att fylla i mätvärden samt observationer som gjorts

för varje ämne.

21

4.3 Försöksutvärdering 3 – Variation i avlastning N123

Efter den okulärkontroll som utfördes av ämneskontrollen visade det sig att flertalet varianter hade öppna sprickor under den hylla som finns under skäreggen på ämnet. Vissa utav ämnena hade även en del urrivningar på kanterna och ett fåtal hade även gradkanter på skäreggen.

I och med att samtliga mått också kontrollerades kunde det avgöras om variation utav

avlastningen, förutom sprickor, också orsakade formförändring av ämnet. Mätningarna visade på en liten varians för samtliga mått och att måtten även låg med god marginal inom tolerans.

Således konstaterades att avlastningen i steg X inte påverkar ämnets form.

Samtliga mätvärden och de defekter som försöket resulterade i redovisas i tabell 4.2. Det mätvärden som redovisas är avvikelser från det nominella måtten i millimeter.

Tabell 4.2 Resultat från mät- och okulärkontroll utav ämnen i försök 3

Variant Längd (L) Bredd (B) Planhet botten (PLHB)

Höjd skäregg (H1)

Höjd kropp (H2)

Sprickor Burr Urrivningar Grader

2.1 0,06 0,02 -0,010 -0,01 -0,003 Under hyllan

2.2 0,05 0,02 0,020 0,00 -0,003 Under hyllan

2.3 0,05 0,02 -0,015 0,01 -0,011 Under hyllan

2.4 0,06 0,03 -0,014 0,00 -0,008 Under hyllan

2.5 0,08 0,01 -0,015 -0,02 0,005 Under hyllan

3.1 0,06 0,00 -0,008 0,00 -0,010 Under hyllan

3.2 0,07 0,00 -0,003 -0,01 -0,003 Under hyllan

3.3 0,05 0,01 -0,018 -0,01 -0,001 Under hyllan

3.4 0,05 0,02 -0,007 -0,01 -0,007 Under hyllan

3.5 0,06 0,01 -0,014 0,01 -0,003 Under hyllan

4.1 0,06 0,01 -0,026 0,00 0,004 Under hyllan Kantskada

4.2 0,07 0,00 -0,016 0,01 -0,002 Under hyllan Kantskada

4.3 0,07 0,01 -0,023 0,00 0,005 Under hyllan

4.4 0,07 0,00 -0,019 0,00 0,003 Under hyllan Kantskada

4.5 0,08 0,00 -0,020 0,03 0,007 Under hyllan Kantskada

5.1 0,06 0,01 -0,013 0,03 0,011 Inga Skäregg

5.2 0,07 0,00 -0,010 0,07 0,017 Inga

5.3 0,07 0,01 -0,014 0,02 0,013 Inga

5.4 0,07 0,01 -0,012 0,03 0,012 Inga

5.5 0,07 0,01 -0,009 0,05 0,012 Inga

6.1 0,05 0,01 -0,012 0,01 0,007 Inga Skäregg

6.2 0,05 0,01 -0,019 0,01 0,010 Inga

6.3 0,05 0,00 -0,016 0,02 0,014 Inga

6.4 0,05 0,00 -0,019 0,01 0,010 Inga

6.5 0,05 0,01 -0,017 0,01 0,008 Inga

7.1 0,04 0,01 -0,025 0,01 0,015 Inga

7.2 0,05 0,00 -0,025 0,00 0,018 Inga

7.3 0,05 0,01 -0,027 0,01 0,017 Inga

7.4 0,04 0,01 -0,030 0,00 0,019 Inga Skäregg

7.5 0,04 0,01 -0,025 -0,01 0,015 Inga