Mængden af kasserede metalemner skal nedbringes med ny viden om kvalitetssikring for at undgå spild og lang produktionstid. Virksomheden Almexa, der fræser metalemner til bl.a. robotter, har i et MADE Materiale Demonstrationsprojekt fået ’værdifuld’ viden, så de kan lægge unødig bekymring bag sig.
Almexa fræser metalkomponenter til forskellige industrier – her ses et emne til en drone, hvor vægten er afgørende, og hvor alt unødigt materiale bliver bearbejdet væk. Efter bearbejdning er det under 1 procent af råmaterialet, der er tilbage.Til lands, til vands og i luften.
Virksomheden Almexa bearbejder aluminiumskomponenter til krævende markeder som f.eks. til robotindustrien, marinesektoren og droner til aerospace.
Der er tale om komplicerede, kundetilpassede komponenter, der skal kunne modstå vejr og vind, påvirkning fra mekanik og varme samt leve op til meget smalle tolerancer. Efter mange timers bearbejdning af materialet, oplever Almexa ofte, at emnet går i stykker eller bliver deformt, når det løsnes fra fræsemaskinen.
Det er meget værdifuldt for os at udelukke, hvor der introduceres problematiske spændinger. Før så vi spøgelser overalt
Roar S. Greinert, CEO i Almexa
MADE Demonstrationsprojekt
Med et MADE Demonstrationsprojekt kan en lille eller mellemstor virksomhed få op til 100.000 kroner i støtte til at løse en konkret udfordring i virksomheden eller afprøve en ny teknologi i produktionen.
Der er løbende ansøgningsfrist på demonstrationsprojekter både inden for materiale og produktion.
For at undgå kasserede komponenter og et stort spild samt unødig lang produktionstid blev SMV’en fra Ryslinge på Midtfyn en del af et MADE Materiale Demonstrationsprojekt, hvor Teknologisk Institut gav dem indsigt i, hvor der kan opstå spændinger, der leder til deformiteter. Her blev Almexas underleverandører inddraget. Test viste at deres fræseproces fører til et ensartet produkt, så problemet havde rod andetsteds:
”Det er meget værdifuldt for os at udelukke, hvor der introduceres problematiske spændinger, der giver udfordringer i forhold til at overholde tolerancerne, og hvor vi kan hente noget optimering. Før så vi spøgelser overalt,” siger Roar S. Greinert, CEO i Almexa.
Om Almexa
- har 20 års erfaring med kompleks aluminiumsbearbejdning og har stort kendskab til metallets styrker, muligheder og udfordringer
- har til huse i Ryslinge på Midtfyn
- er fast leverandør af fræsede aluminiumsemner til en række industrier – med særlig fokus på space, defence og robotics.
Væk med restspændinger
”Almexas emner blev af og til deforme under fræsning pga. såkaldte restspændinger. I projektet fik vi målt og kortlagt restspændingerne og givet virksomheden en bedre forståelse for, hvordan restspændinger opstår og udvikler sig under forskellige trin i produktionsprocessen. Med den viden er Almexa bedre i stand til at undgå restspændinger og dermed emnefejl – og de kan bruge den viden allerede i designprocessen, ” forklarer Hanna Leemreize, der er forretningsleder inden for Materialer hos Teknologisk Institut.
Ved hjælp af en særlig teknik – røntgenstråling – er det muligt at måle restspændinger i overfladen af et materiale på en ikke-destruktiv måde. Adgangen til at kunne måle restspændinger er for første gang etableret i Danmark i regi af Teknologisk Institut i 2020.
Jagten på restspændinger fortsætter
Almexa har nu, sammen med deres værktøjsleverandør, sat gang i grundige analyser af værktøjer i håb om at ekstra kvalitetssikring kan nedbringe mængden af kasserede emner
Hanna Leemreize, Forretningsleder inden for Materialer hos Teknologisk Institut
”Test viste, at restspændinger fra pladematerialet – altså selve råmaterialet, som fræses – ikke havde store variationer, så problematikkerne må komme fra senere procestrin. Det vil Almexa nu målrettet arbejde videre med for at se, om spændinger kan komme fra f.eks. fræsearbejdet,” forklarer Hanna Leemreize.
Ingen markante forskelle blev observeret på målinger foretaget forskellige steder på én plade, på plader taget fra forskellige positioner i én støbt blok, eller på plader, det er taget fra forskellige blokke. Det viser, at problemerne ikke opstår fra Almexas underleverandører, der leverer et ensartet produkt.
Med den nye viden kan Almexa nu gå videre med at finde årsagen til, at restspændingerne bliver for store og resulterer i deformerede komponenter.
”Detaljerede målinger af processen under projektet har fremhævet bearbejdningsværktøjet som mulig forklaring. Almexa har nu, sammen med deres værktøjsleverandør, sat gang i grundige analyser af værktøjer i håb om at ekstra kvalitetssikring kan nedbringe mængden af kasserede emner,” siger Hanna Leemreize.
Restspændinger
Restspændinger er de spændinger, som er låst fast i et materiale fra dets historik, efter årsagen til spændingerne er fjernet. Restspændinger kan opstå, hvis komponenter f.eks. bøjes, strækkes eller bliver udsat for opvarmning og nedkøling.
Ved plastisk deformation – når komponenter bliver bøjet eller ændrer permanent form – vil der opstå lokale defekter og deformationer i materialet, som kommer til udtryk som restspændinger.
Når et materiale varmes op, udvider det sig, og trækker sig igen sammen ved afkøling. Variationer i temperaturen under f.eks. støbe og svejseprocesser vil derfor igen resultere i restspændinger i materialet. Selvom restspændingerne afhjælpes ved f.eks. varmebehandling, elimineres restspændingerne ikke men reduceres blot.
Kilde: Teknologisk Institut.
