7 - 2004

Станки Cielle — оптимальное решение для изготовления широкоформатных форм из легких сплавов

Владимир Нискороднов

Нас окружает великое множество вещей, изготовление которых кажется делом несложным. Вот, к примеру, резиновый коврик — из тех, что лежат перед входом почти в каждый дом. На первый взгляд все элементарно: делаем форму и методом вулканизации получаем готовое изделие. Немало столь же «простых» в изготовлении вещей найдется и в самом доме: карнизы, потолочные розетки и т.п. В большинстве случаев даже декоративные панно на стенах произведены с использованием специально изготовленной формы и соответствующего материала…

Организовать такое производство — дело вполне реальное. Оборудование для формовки, вулканизации, литья пластика давно производится во всем мире, и в комплекте с оборудованием фирмы-изготовители готовы предоставить наборы форм для типовых изделий. Есть помещения, квалифицированный персонал, возможность решить организационные вопросы…

Итак, предположим, все уже налажено: предприятие работает, продукция нашла покупателя. Казалось бы, можно успокоиться. Но тут-то и возникают некоторые затруднения — точнее проблема расширения ассортимента выпускаемой продукции. Каким образом она будет решена, во многом зависит от руководства компании. Самое простое — заказать специализированным компаниям новую технологическую оснастку. Месяц-другой, некоторое количество денежных знаков — и на предприятии появятся готовые формы для литья, а каталог предлагаемой продукции можно будет дополнить несколькими новыми строчками.

К сожалению, одной или несколькими товарными позициями покупателя уже невозможно ни привлечь, ни тем более удержать, зато все чаще возникает необходимость изготовить нечто уникальное, к тому же в сжатые сроки. Значит, рано или поздно придется задуматься о самостоятельном изготовлении оснастки: заказывать ее дорого, да и ждать долго.

Если речь идет об изделиях небольшого размера, то формы можно изготавливать цельными — сразу на все изделие. Если же размеры превышают некоторую планку, понадобится выбрать метод изготовления форм, и выбор этот будет непростым.

В любом случае потребуются металлообрабатывающие станки. Универсальные фрезерные, продольно-строгальные или станки с ЧПУ — в зависимости от типа выпускаемого изделия. Скорее всего, наилучшим выбором окажется станок с ЧПУ, позволяющий изготавливать формы с поверхностью практически любой сложности (следует помнить, что формы с простой геометрией встречаются довольно редко, а изготовление сложных форм на механических станках не всегда возможно). К тому же современное программное обеспечение позволяет ускорить процесс проектирования, а также моделировать изделие и увидеть его задолго до изготовления первого образца.

Станки с числовым программным управлением — оборудование эффективное, но довольно дорогое и к тому же с явной тенденцией к увеличению стоимости в зависимости от размеров рабочей зоны. Можно, разумеется, предпочесть оборудование для выпуска формы из нескольких составных частей. В этом случае выбор модели станка с ЧПУ не вызовет особых затруднений: на рынке предлагается множество моделей, стоимость которых более или менее одинакова и к тому же укладывается в разумные пределы. И все бы хорошо, но к этому решению непременно потребуется дополнительное станочное оборудование, а также высококвалифицированные специалисты, способные изготовить и собрать форму со сложной поверхностью из нескольких составных частей.

Другой вариант — приобрести станок с ЧПУ, имеющий рабочую зону, которая полностью перекрывает габариты готового изделия. Плюсы налицо: снимаются многие технологические проблемы, упрощаются моделирование, подготовительный техпроцесс, доводка и окончательная отделка формы. К тому же такая форма обычно позволяет получить более качественную продукцию. Но вот цена… Далеко не всякое предприятие может позволить себе роскошь выложить сотни тысяч долларов за один станок. Многих остановит и срок окупаемости оборудования: мы не очень-то готовы заглядывать на много лет вперед.

При выборе оборудования следует ясно представлять себе, какие материалы оно способно обрабатывать. Крупнейшие производители станков с ЧПУ обычно специализируются на изготовлении оборудования для серийной обработки изделий из сталей. Такие станки имеют жесткую конструкцию, позволяющую эффективно выполнять как черновые, так и чистовые работы по сталям и чугунам. Многие модели предназначены в первую очередь для серийного производства и соответственно оснащены дорогостоящими системами автоматического удаления стружки, оборудованы защитными кожухами, которые полностью изолируют зону обработки, комбинированными системами охлаждения зоны резания, системами автоматической смены инструмента на десятки позиций, средствами контроля поломки инструмента. Мощные шпиндели с системами позиционирования позволяют выполнять черновое фрезерование по стали и проводить высокоточные расточные операции. Все это, как правило, является неотъемлемой частью станка и весьма заметно влияет на его стоимость.

На рынке предлагаются также станки так называемого модельного сегмента, предназначенные для обработки модельных материалов (пластиков, древесины и т.д.) или для раскроя листового материала. Многие из них имеют достаточно большую рабочую зону, легкую конструкцию (зачастую выполненную из алюминиевых профилей), относительно мощные шпиндели. Стоимость такого оборудования по карману многим предприятиям. Однако назначение этих станков изначально ограничивает их возможности работы с алюминиевыми сплавами, а ведь для производства форм в основном используется именно этот материал. Мощности приводов шпинделя, достаточной для работы с модельными материалами, явно не хватает для обработки алюминия. При работе даже с небольшими нагрузками конструкция начинает вибрировать. Точностные характеристики, приемлемые при раскрое или при трехмерном фрезеровании модельного пластика, совершенно не годятся для чистовой обработки металла. Как следствие, требуется весьма сложная, кропотливая работа по доводке поверхностей форм. Не обойтись и без привлечения квалифицированных кадров…

Итак, каждый производитель оборудования ориентируется на конкретный сегмент рынка. Существуют станки, предназначенные для раскроя листового материала, широко применяемые в рекламной индустрии. Есть тяжелые металлообрабатывающие центры исключительно для промышленного применения, а есть специальное оборудование для обработки цветных металлов — алюминия, латуни, магния. Станки каждой из этих групп отвечают потребностям своего сегмента.

Одним из наиболее известных производителей станков для высокоточной трехмерной обработки легких сплавов на столах большого формата является итальянская компания Cielle (www.cielle.ru). Эта фирма, уже четверть века специализирующаяся на выпуске фрезерно-гравировального оборудования, сумела оптимально сбалансировать технические характеристики и стоимость своей продукции, довести до мирового уровня разработку и производство как механических частей, так и электронных компонентов оборудования. Разработкой CNC-контроллеров и программного обеспечения занимаются отдельные подразделения компании. Представительства Cielle работают во многих странах мира. Фирма довольно давно известна и в России, а за последние пять лет в нашей стране создана разветвленная сеть дилерских центров, обеспечивающих гарантийное и послегарантийное обслуживание, пусконаладочные работы и обучение.

Две серии ее станков — Delta и Gamma — ориентированы на изготовление широкоформатных форм из алюминиевых сплавов. При сборке станков используются лучшие комплектующие: шпиндели, винтовые пары, серводвигатели, приводы, направляющие и другие конструктивно важные узлы и детали от ведущих мировых фирм. Такой подход к проектированию и сборке обеспечивает отличные эксплуатационные характеристики и высокую надежность.

Модели станков серии Delta сочетают в себе точность обработки, высокую скорость перемещения по всем осям и мощный высокооборотный шпиндель, имеющий жидкостную систему охлаждения. В любых режимах обработки станки Delta прекрасно справляются с алюминиевыми и латунными сплавами, а также позволяют проводить обработку сталей при съеме малого количества металла. Для выполнения многоинструментальных обработок станок можно укомплектовать магазином автоматической смены инструмента. Жесткая сварная конструкция обеспечивает необходимую прочность при относительно небольшом весе, что позволяет обойтись без подготовки фундамента; к тому же Delta не занимает много места. Система охлаждения зоны резания может быть аэрозольной — с минимальным расходом масла, подаваемого в воздушный поток, или жидкостной — с непрерывной подачей СОЖ в зону обработки. При сравнительно больших размерах рабочей зоны (по горизонтали от 1000x1500 до 2000x3000 мм) стоимость данного оборудования в 3-5 раз ниже цены аналогов, предназначенных для обработки сталей. Стандартная высота перемещения по оси Z составляет 200 мм, но, увеличив подъем портала, к этому показателю можно добавить еще 100-150 мм.

Модели серии Gamma имеют жесткую литую конструкцию. Эти станки стандартно комплектуются шпинделями мощностью 10 кВт с жидкостной системой термостабилизации, магазином автоматической смены инструмента и воздушно-масляной системой охлаждения. Зона обработки достигает 1000x1800 мм по горизонтали и 450 мм по оси Z.

Станки серий Delta и Gamma прекрасно зарекомендовали себя при производстве широкоформатных форм. Срок окупаемости такого станка — около двух лет: сказываются его высокие эксплуатационные характеристики и разумная цена. Надежность, простота обслуживания и эксплуатации обеспечивают долговременную работу оборудования.

В настоящее время станки Cielle успешно эксплуатируются на инструментальных участ­ках промышленных предприятий, выпускающих различную продукцию. Пресс-формы для вулканизации резинотехнических изделий формата 1000x1200 мм, формы для литья пластмасс, литейные формы для декоративных изделий из пенополиуретана (формат 300x2200 мм), формы для термовакуумной формовки — вот далеко не полный список технологической оснастки, которая изготавливается сегодня на станках серий Delta и Gamma.

«САПР и графика» 7'2004