Hochdrucksynthese von Industriediamanten / CBN-Produkte werden unter extremen Bedingungen hergestellt: 1400-1500°C und 55-80 kbar Druck in der Kapsel. Diese extremen Bedingungen stellen hohe Anforderungen an das Pressensystem, einschließlich des Hochdruckwerkzeugs, der HPS-Kapsel selbst, der Prozesssteuerung, des Handlingsystems usw.
Neben dem hochfesten Vorspannwerkzeugsystem, das auf der Bandwickeltechnik basiert, hat STRECON eine hydraulische Ausrüstungslösung für die horizontale Ausrichtung der Matrizenarmierung (Band) entwickelt. Der Hauptzweck besteht darin, das Kippen der Matrizenarmierung zu verhindern und dadurch eine verbesserte Prozessstabilität, die Vermeidung von Ausbrüchen und Werkzeugausfällen, eine höhere Ausbeute an hochwertigen Diamanten und eine verbesserte Betriebszeit (OEE) der Presse zu erreichen. Das Gerät wurde ALS genannt, eine Abkürzung für Alignment System.
Das Konzept der hydromechanischen Parallelität ist in der Industrie weit verbreitet und wird für viele verschiedene industrielle Anwendungen genutzt. Der Grundgedanke ist die Gewährleistung einer perfekten Parallelität von z.B. Ober- und Unterteil von Werkzeugen und/oder Maschinensystemen in Fertigungsprozessen mit hohen Anforderungen an Präzision und/oder Prozessstabilität.
STRECON hat ein mechanisches System für hochpräzise Parallelität entwickelt, das auf dem hydraulischen Prinzip der gleichmäßigen Flüssigkeitsverdrängung basiert. Das bedeutet, dass die Hydraulik von sich aus dafür sorgt, dass die Flüssigkeit gleichmäßig zwischen den Zylindern, die in das mechanische Gesamtsystem eingebaut sind, verdrängt wird, und somit ein mechanisches System in "perfekter" Ausrichtung bietet, das durch eine bestimmte Systemfähigkeit definiert ist.
Die ALS-Technologie bietet eine Drehmomentkapazität von bis zu 1,6 Mil. Nm und einen sehr geringen Versatz im mechanischen System. Die genaue Fehlausrichtung hängt von der Art, den Materialien und der physikalischen Größe des jeweiligen mechanischen Systems ab, aber in der Praxis kann man davon ausgehen, dass die Fehlausrichtung (oder der Mangel an perfekter Parallelität) sehr gering ist.
Die Technologie von STRECON besteht auch aus einem subhydraulischen System, das eine präzise Höhenpositionierung der oberen und unteren Werkzeuge oder Maschinenteile gewährleistet. Die hydraulische Kraft beträgt bis zu 500T, was für die Bewältigung möglicher mechanischer Unstimmigkeiten oder unbeabsichtigter Reibungsprobleme beim Ausrichten der beiden genannten Elemente ausreichend ist.
Das gesamte hydromechanische Parallelsystem wird mit einem eigenen Steuerungssystem eingestellt, betrieben und überwacht.
Die Herstellung von Industriediamanten / CBN-Produkten ist eine ausgereifte Industrie, bei der eine hohe Ausbeute an Qualitätsprodukten sowie niedrige Kosten pro Karat im Vordergrund stehen. Die Industrie hat verschiedene Herstellungssysteme in Gebrauch genommen, darunter das Band-System, das Multi-Anvils-System und das Toroidal-2-Anvils-System. Das Bandpressensystem ermöglicht im Allgemeinen größere Kapseln als die beiden anderen HPS-Pressensysteme und scheint ein kostengünstigeres Herstellungssystem zu sein. Herkömmliche Presswerkzeuge bieten jedoch keine wirksame Unterstützung gegen das Kippen der großen Matrizenarmierung, da diese praktisch auf der Nase des unteren Hartmetallambosses ruht. Die Montage und das Einsetzen der Kapsel sowie die mechanische Ausrichtung der Matrizenarmierung sind beim Anfahren des Pressenzyklus von entscheidender Bedeutung, und selbst ein kleiner Ausrichtungsfehler des Werkzeugsatzes θ kann zu einem kritischen Kippen der Matrizenarmierung führen. Diese mechanische Herausforderung wird erst mit größeren HPS-Kapseln und entsprechenden Werkzeugsystemen sowie mit höherem Prozessdruck größer.
STRECON hat ein hydromechanisches Werkzeugausrichtungssystem für das Bandpressensystem entwickelt. Die ALS genannte Systemtechnologie basiert auf einem 2-Strang-Hydrauliksystem, das in jedes Amboss-Werkzeug integriert wurde. Ein Strang konzentriert sich auf die horizontale Ausrichtung der Matrizenarmierung, während der zweite Strang für die kontrollierte vertikale Bewegung der beiden Ambossbaugruppen in die Matrizenarmierung ausgelegt ist.
Das ALS-System kann ein Drehmoment von bis zu 1,6 Mil. Nm liefern, was einer maximalen Neigung der Matrizenarmierung von θ ≤ 0,5° entsprechen würde. In der Praxis kann jedoch eine horizontale Ausrichtung (Kippschutz) erreicht werden, die kleiner als θ ≤ 0,2° ist.
Die Genauigkeit der vertikalen Positionierung der Ambossbaugruppen (x-y) kann bis zu maximal 1 mm erreicht werden. Die Position wird durch eine hydraulische Kraft von bis zu 500T unterstützt.
Neben der Höhenpositionierung gewährleistet das ALS-System auch eine horizontale Werkzeugzentrierung der Ambosse zur Hartmetallmatrize mit einer Genauigkeit von max. 0,5 mm nach der Montage des Werkzeugsatzes und in der sehr frühen Phase der Systembeladung.
Das ALS-System besteht aus bis zu acht (8) Hydraulikzylindern an jeder Ambossbaugruppe, die von einem separaten Steuerungssystem bedient und gesteuert werden, das wiederum von der gesamten Pressensteuerung gesteuert wird.
Die Alignment System Technologie (ALS) wurde für das Bandpressensystem entwickelt, kann aber auch für das Toroidal 2-Anvils Pressensystem angepasst werden. Der Wert von ALS scheint gut zu mittleren bis großen Systemgrößen und/oder extremen Druckniveaus zu passen, z. B. zu hydraulischen Pressen mit einer Presskraft von mehr als 500 T und zu HPS-Systemen, die mit Druckniveaus von mehr als 60 kbar arbeiten.
Aufgrund der Komplexität und der unterschiedlichen Kundenbedürfnisse muss das ALS-System bei jedem Kundenprojekt angepasst werden.
|
Lesen Sie mehr: |
Herunterladen: - Werkzeugausrichtungssystem (PDF) |
|
Copyright © 2024 STRECON A/S, All rights reserved
