Hård vridning

Hårdsvarvning är en högprecisions-bearbetningsprocess för ytbehandling av härdade material över 45 HRC.

Arbetsstycket roterar i en CNC-styrd spännanordning medan ett extremt slitstarkt skärmaterial - vanligtvis CBN (kubisk bornitrid) eller keramik - bearbetar ytan. Detta resulterar i slipkvalitet i bara ett bearbetningssteg.

Till skillnad från slipning erbjuder hårdsvarvning betydligt större flexibilitet för geometrier, eftersom plana, invändiga, utvändiga och gängade ytor kan bearbetas i en enda fastspänningsoperation. Processkedjan förkortas, energiförbrukningen minskar och torrbearbetning är också möjlig. Detta gör processen särskilt ekonomisk för komplexa rotationssymmetriska komponenter med höga krav på måttnoggrannhet, formnoggrannhet och ytkvalitet.

Hårdsvarvning används för härdade stål och speciallegeringar med hårdhetsintervall mellan 45 och 68 HRC. Typiska material är:

• Bärande stål: 100Cr6 (1.3505), 16MnCr5 (1.7131)
  
• Verktygsstål: X155CrVMo12-1 (1.2379), X38CrMoV5-1 (1.2343)
  
• Kvalitetsstål: 42CrMo4 (1.7225), 34CrNiMo6 (1.6582)
  
• Nickel- och titanlegeringar: Inconel 718, Ti-6Al-4V
  
• Hårdbelagda ytor: TiN, CrN, AlTiN
  

CBN-skärinsatser används när hårdheter över 55 HRC uppnås, samt keramiska skärmaterial (Al₂O₃ + TiC) för högtemperaturbeständiga applikationer.

Optimerade skärvärden, spånvinklar och kylstrategier resulterar i processer med låg förslitning och konsekventa ytkvaliteter. Beroende på material ligger skärhastigheterna mellan 100 - 200 m/min, med matningshastigheter på 0,05 - 0,15 mm/varv och skärdjup på 0,1 - 0,3 mm.

Tack vare toppmoderna CNC-hårdvarvsmaskiner med hydrostatiska styrningar, precisionsslipad fastspänningsteknik och temperaturstabila maskinbäddar kan man nu uppnå noggrannheter som tidigare endast var förbehållna slipningsprocesser.

• Dimensionella toleranser: upp till ± 0,005 mm
  
• Form- och positionstoleranser: enligt ISO 1101
  
• Ytojämnhet: Ra = 0,2 - 0,4 µm
  

Inline-mätsystem och SPC-kontrollerad processövervakning säkerställer dessa värden även för serieproduktion.

Särskilt för härdade funktionsytor som lager- eller tätningspunkter möjliggör hårdsvarvning jämn kvalitet under långa drifttider.
Ytterligare fördelar ges av temperaturkompenserade mätsystem, som automatiskt korrigerar verktygsslitage och säkerställer dimensionell noggrannhet över hela batcher.

Hårdsvarvning är ekonomiskt fördelaktigt när hög ytkvalitet och måttnoggrannhet krävs för härdade komponenter, men traditionell slipning skulle vara alltför tidskrävande. Den minskar processkedjorna, eftersom vändning, utvändig svarvning, gängskärning och finbearbetning kombineras i en och samma fastspänningsprocess. Detta eliminerar omspänningstider, uppställningskostnader och sekundära slipningsprocesser - vilket gör produktionen snabbare, mer flexibel och mer energieffektiv.

Typiska tillämpningsindustrier:

• Förar- och drivteknik: Ventilsäten, synkroniseringsringar, kugghjul
  
• Lagerindustri: Inner- och ytterringar, löpbanor
  
• Verktygs- och formtillverkning: Insatser, styrstift, matriser
  
• Mekanisk konstruktion: axlar, kopplingsdelar, kolvstyrningar
  
• Energi- & turbinteknik: högbelastade rotor- och lagerkomponenter
  

Hårdsvarvning kombinerar slipningens precision med maskinbearbetningens produktivitet - perfekt för serietillverkning av härdade precisionsdetaljer.

Kvalitetssäkringen sker i flera steg och är digitalt spårbar. Varje komponent kontrolleras i enlighet med ISO 4287 (grovhet), ISO 1101 (form & position) och DIN 50150 (hårdhetsprovning).

Följande används:

• 3D koordinatmätmaskiner (t.ex. Zeiss Contura)
  
• Optiska mätsystem för inline-kontroll av kontur och koncentriskhet
  
• Grovhets- och hårdhetsprovare med SPC-anslutning
  
• CAQ-system med automatisk spårbarhet i enlighet med EN 10204-3.1
  

Resultaten dokumenteras live i produktionsprocessen, vilket säkerställer reproducerbar seriekvalitet. I kombination med IATF 16949-kompatibla processer möjliggör detta full granskningsbarhet - avgörande för industrier med höga krav på dokumentation, säkerhet och spårbarhet.