Pierwszorzędne mikroformowanie trójwymiarowe Zespół naukowców z UE opracował nowy proces mikroformowania służący do produkcji części z metalu tłoczonego. Opracowana innowacja wiąże się z nowymi materiałami narzędziowymi i powłokami, nowymi technologiami produkcji oraz modelem sterującym całym procesem. Technologie przemysłowe © Shutterstock Hutnictwo, jako podstawowa forma wytłaczania blach stanowi co do zasady skuteczną metodę produkowania dużych części. Jednak w przypadku trójwymiarowych mikroczęści proces produkcji wymaga wielu dodatkowych i nieekonomicznych etapów realizacji, które muszą zostać wyeliminowane, jeżeli Europa ma zachować swoją konkurencyjność. Finansowany ze środków UE projekt HIPR (High-precision micro-forming of complex 3D parts) przedstawił wykonalność nowego, wydajnego procesu mikroformowania. Ta nowa metoda została przedstawiona w celu uzyskania najwyższych standardów jakości przy jednoczesnym obniżeniu kosztów i wpływu na środowisko w połączeniu ze wzrostem produktywności. Prowadzone prace koncentrowały się wokół trzech głównych obszarów. Aby wydłużyć okres trwałości narzędzi, zespół przebadał materiały narzędziowe, w tym stopy twarde i materiały ceramiczne. Naukowcy zbadali również nowe powłoki i techniki modyfikacji powierzchni. Jednocześnie grupa projektowa przeanalizowała strategie produkcji narzędzi, aby umożliwić zapewnienie niezbędnych mikrofunkcji. W ramach prowadzonych badań przeanalizowano takie technologie, jak ultraprecyzyjne szlifowanie i ablacja laserowa, które okazały się zapewniać oczekiwane rezultaty. Do nowych metod należało również przeprowadzanie na bieżąco pomiarów trójwymiarowych kształtów i własności materiałów. Pomiary obejmowały również siłę i temperaturę narzędzia, co pomogło w ustaleniu czasu zatrzymania produkcji z powodu upływu okresu przydatności narzędzia. W rezultacie uzyskano kontrolę jakości na poziomie 100%. Modelowanie procesu w celu przewidywania jego przebiegu wiązało się z wdrożeniem modelu zużycia i pękania narzędzia umożliwiającego zintegrowanie w ramach konwencjonalnego oprogramowania do modelowania metodą elementów skończonych (MES). W tym celu zespół dokonał modelowania wybranych materiałów narzędziowych, zbadał wdrożenie pod kątem kodu MES i przewidział przebieg wybranych procesów mikroformowania. Nadające się do wykorzystania wyniki obejmują pilotażową linię do produkcji mikroczęści składającą się z 15-tonowej prasy, narzędzie do wytłaczania wyposażone w sieć czujników, system służący do dokonywania pomiarów na bieżąco oraz model do prognozowania okresu trwałości narzędzi. Dla każdego z opracowanych wyników grupa opracowała plan marketingowy uwzględniający ryzyka i różne ewentualności. Nowe narzędzia i systemy zarządzania narzędziami opracowane w ramach projektu HIPR zwiększają produktywność i zapewniają wyższy ogólny poziom jakości. Uzyskane wyniki zapewniają wsparcie dla przemysłowego potencjału i konkurencyjności Europy. Słowa kluczowe Mikroformowanie, metal tłoczony, materiały narzędziowe, hutnictwo, produkcja, HIPR, części trójwymiarowe
