Hård drejning

Hårddrejning er en bearbejdningsproces med høj præcision til efterbehandling af hærdede materialer over 45 HRC.

Arbejdsemnet roterer i en CNC-styret spændeanordning, mens et ekstremt slidstærkt skæremateriale - normalt CBN (kubisk bornitrid) eller keramik - bearbejder overfladen. Dette resulterer i slibekvalitet i kun ét bearbejdningstrin.

I modsætning til slibning giver hårddrejning betydeligt større fleksibilitet for geometrier, da flade, indvendige, udvendige og gevindskårne overflader kan bearbejdes i en enkelt fastspænding. Proceskæden forkortes, energiforbruget reduceres, og tørbearbejdning er også mulig. Det gør processen særlig økonomisk til komplekse rotationssymmetriske komponenter med høje krav til dimensionsnøjagtighed, formnøjagtighed og overfladekvalitet.

Hårddrejning bruges til hærdede stål og speciallegeringer med hårdheder mellem 45 og 68 HRC. Typiske materialer er:

• Bærestål: 100Cr6 (1.3505), 16MnCr5 (1.7131)
  
• Værktøjsstål: X155CrVMo12-1 (1.2379), X38CrMoV5-1 (1.2343)
  
• Kvalitetsstål: 42CrMo4 (1.7225), 34CrNiMo6 (1.6582)
  
• Nikkel- og titanlegeringer: Inconel 718, Ti-6Al-4V
  
• Hårdt belagte overflader: TiN, CrN, AlTiN
  

CBN-skæreplader bruges, når der opnås hårdheder over 55 HRC, samt keramiske skærematerialer (Al₂O₃ + TiC) til højtemperaturbestandige anvendelser.

Optimerede skæreværdier, spånvinkler og kølestrategier resulterer i processer med lav slitage og ensartede overfladekvaliteter. Afhængigt af materialet ligger skærehastighederne mellem 100 - 200 m/min, med tilspændinger på 0,05 - 0,15 mm/omdrejning og skæredybder på 0,1 - 0,3 mm.

Takket være topmoderne CNC-hårddrejecentre med hydrostatiske føringer, præcisionsslebet opspændingsteknologi og temperaturstabile maskinbænke kan der nu opnås nøjagtigheder, som tidligere udelukkende var forbeholdt slibeprocesser.

• Dimensionstolerancer: op til ± 0,005 mm
  
• Form- og positionstolerancer: i henhold til ISO 1101
  
• Overfladeruhed: Ra = 0,2 - 0,4 µm
  

Inline-målesystemer og SPC-kontrolleret procesovervågning sikrer også disse værdier ved serieproduktion.

Særligt ved hærdede funktionsflader som leje- eller tætningspunkter muliggør hårddrejning ensartet kvalitet over lange driftstider.
Yderligere fordele opnås med temperaturkompenserede målesystemer, som automatisk korrigerer værktøjsslitage og sikrer målnøjagtighed på tværs af hele serier.

Hårddrejning er økonomisk, når der kræves høj overfladekvalitet og dimensionsnøjagtighed til hærdede komponenter, men traditionel slibning ville være for tidskrævende. Den reducerer proceskæder, da plandrejning, udvendig drejning, gevindskæring og finbearbejdning kombineres i én opspændingsproces. Dette eliminerer omspændingstider, opstillingsomkostninger og sekundære slibeprocesser - hvilket gør produktionen hurtigere, mere fleksibel og mere energieffektiv.

Typiske anvendelsesområder:

• Automobil- og drevteknologi: Ventilsæder, synkroniseringsringe, tandhjul
  
• Lejeindustrien: Indre og ydre ringe, løbebaner
  
• Værktøjs- og formfremstilling: Indsatser, styrestifter, matricer
  
• Maskinteknik: Aksler, koblingsdele, stempelstyringer
  
• Energi- og turbineteknologi: Højt belastede rotor- og lejekomponenter
  

Hårddrejning kombinerer slibningens præcision med bearbejdningens produktivitet - ideelt til serieproduktion af hærdede præcisionsdele.

Kvalitetssikringen foregår i flere trin og er digitalt sporbar. Hver komponent kontrolleres i overensstemmelse med ISO 4287 (ruhed), ISO 1101 (form og position) og DIN 50150 (hårdhedstest).

Følgende anvendes:

• 3D-koordinatmålemaskiner (f.eks. Zeiss Contura)
  
• Optiske målesystemer til inline-kontrol af kontur og koncentriskhed
  
• Ruheds- og hårdhedstestere med SPC-tilslutning
  
• CAQ-systemer med automatisk sporbarhed i henhold til EN 10204-3.1
  

Resultaterne dokumenteres live i produktionsprocessen, hvilket sikrer reproducerbar seriekvalitet. Sammen med IATF 16949-kompatible processer muliggør dette fuld reviderbarhed - afgørende for industrier med høje krav til dokumentation, sikkerhed og sporbarhed.