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Vis à billes NSK utilisées dans les entraînements servo-électriques pour les grandes presses à poudre

butées à billes à contact oblique

Les vis à billes de la série S-HTF de NSK permettent pour la première fois au fabricant leader de la presse à poudre, Osterwalder AG, d’utiliser des entraînements servo-électriques sur ses plus grosses machines, plutôt que des entraînements hydrauliques classiques.

En conséquence, les nouveaux systèmes, tels que la machine à plusieurs niveaux Osterwalder OPP 2000 avec une force de compression 2,000 kN, consomment environ X% d'énergie en moins que les systèmes hydrauliques équivalents. De plus, les pièces pressées sont produites avec une précision dimensionnelle considérablement plus élevée, ce qui réduit le nombre de reprises et les coûts de traitement et de matériau.

Basé à Lyss, en Suisse, Osterwalder peut s’appuyer sur les années d’innovation en ingénierie de 130. Les presses à poudre de la société sont utilisées dans un nombre croissant d'applications dans le monde entier, notamment les engrenages pour transmissions automobiles et les outils d'usinage des métaux tels que les forets et les plaquettes d'usinage indexables, qui peuvent tous être fabriqués en grande quantité.

Lors du processus de pressage, un alliage de fine poudre de métal est versé dans une matrice et mis en forme sous pression. Ensuite, le «corps vert» - comme on appelle le produit intermédiaire - est fritté pour obtenir les propriétés souhaitées en matière de dureté, de résistance à l'usure et de précision des contours.

dommages de contamination

Dans les vis à billes NSK S-HTF, les projections sont lissées par laminage répété

Changement technologique

Aujourd'hui, Osterwalder propose une large gamme de machines et avec les séries de presses à poudre CA-SP Electric et CA-HM Electric lancées il y a environ cinq ans, a mis sur le marché un type de technologie d'entraînement totalement nouveau. La technologie à entraînement direct (DDT), qui comprend des moteurs servoélectriques et des vis à billes NSK, remplace ainsi les entraînements hydrauliques jusqu'ici dominants dans ce domaine d'application.

Grâce au DDT, le processus de pressage offre maintenant une précision bien supérieure, car les variables de mesure de déplacement électrique et les critères de réglage sont plus faciles à définir et à programmer que lors de l'utilisation d'entraînements hydrauliques. De plus, les vis à billes offrent une plus grande rigidité que les cylindres hydrauliques, qui présentent un déplacement important dû à la compressibilité du fluide. Les pièces produites par les presses à poudre servo-électriques sont donc plus homogènes et leurs propriétés matérielles peuvent être ajustées avec une plus grande précision.

À l'origine, Osterwalder AG utilisait des vis à billes de la série NSK HTF dans les entraînements directs servoélectriques des séries CA-SP Electric et CA-HM Electric. Ces vis à billes permettent des vitesses de déplacement très élevées combinées à une précision et une rigidité accrues. Dans le même temps, chaque unité permet de transférer des forces axiales extrêmement élevées et l'usure est minimale, même dans des conditions de charge élevée et de cycles rapides. Trois secondes est un temps de cycle typique de la presse à poudre.

Passage de HTF à S-HTF

Le principe de l’entraînement au DDT a fait ses preuves au cours des cinq dernières années, d’abord pour les forces de pression jusqu’à 160 kN, puis jusqu’à 640 kN. En conséquence, il était logique qu'Osterwalder passe à la vitesse supérieure en équipant ses plus grandes presses de cette technologie d'entraînement. Cependant, la série HTF de NSK et des vis à billes comparables d'autres fabricants atteignent ici leurs limites en termes de durée de vie nominale.

Dans le cadre de son programme de développement en cours, NSK avait entre-temps développé sa série de vis à billes S-HTF, qui s'avérerait extrêmement opportune pour Osterwalder. Les vis à billes S-HTF offrent une capacité de charge dynamique supérieure avec les mêmes dimensions, offrant ainsi une durée de vie considérablement allongée.

Ces caractéristiques de performance sont rendues possibles par l’utilisation d’un matériau breveté NSK non seulement capable de supporter des charges élevées, mais également, grâce à un traitement thermique spécial, d’optimiser l’équilibre entre dureté et ténacité. L'utilisation de ce matériau TF (Tough Force) garantit, entre autres choses, que les impuretés dures dans le chemin de roulement ne causent pas d'indentations ou de projections, mais qu'elles sont lissées après un renversement répété.

Les tests d’endurance effectués dans le laboratoire NSK ont montré que la technologie TF utilisée dans les vis à billes de la série S-HTF multiplie par trois la durée de vie, ainsi que par une capacité de charge dynamique 30% supérieure à celle de la série HTF, qui offrait déjà valeurs très élevées par rapport aux vis à billes des concurrents.

Vis à billes S-HTF

Les roulements à billes à contact oblique de la série TAC sont utilisés pour absorber des forces axiales sur les vis à billes S-HTF

Première mondiale pour une nouvelle presse à poudre

Tirant parti de la vis à billes S-HTF, Osterwalder a récemment présenté en première mondiale son OPP 2000, la première presse à poudre multiniveaux servoélectrique de la société dotée d’une force de compression de 2,000 kN.

Michael Sollberger, chef de produit et chef d’équipe - Construction, déclare: «Nous pouvons maintenant réaliser l’excellent contrôle dynamique des mouvements offert par un entraînement servo-électrique de puissance plus élevée - et répondre aux exigences des clients pour la production de géométries plus complexes. un très haut degré de précision.

Nous sommes en mesure d’obtenir une précision de positionnement de 1 µm et de suivre des profils de mouvement spécifiés. Cela améliore considérablement la qualité du produit et minimise le besoin de retravailler du point de vue de l'utilisateur. »

Selon Osterwalder, la nouvelle presse à plusieurs niveaux est idéale pour la production rentable d'une large gamme de produits, y compris les composants de moteur, les pièces pour outils électriques et ustensiles de cuisine, ainsi que les tiges en carbure.

Outre les avantages susmentionnés, l'utilisateur bénéficie également d'une maintenance considérablement réduite et d'un encombrement réduit de la presse. De plus, la consommation énergétique des plus grandes presses de la société, telle que la OPP 2000, ne représente qu’environ 20% de celle requise par les presses hydrauliques, en fonction de la pièce à presser.

Pour l’utilisateur de la presse, cette économie est un argument convaincant, car le client typique d’Osterwalder utilise jusqu’à 14 presses à poudre 50.

Pousser l'innovation en fabrication

En fin de compte, les progrès réalisés par Osterwalder soulignent que les innovations dans les systèmes d’entraînement peuvent conduire à des sauts de développement dans les technologies de fabrication.

NSK fournit également à Osterwalder les roulements nécessaires au support axial des vis à billes S-HTF. Les roulements à billes à contact oblique de la série TAC sont les roulements de choix. Ces roulements ont été développés spécifiquement pour cette application et, en particulier pour les machines de précision, sont généralement installés comme unités complètes pour le support axial et le mouvement linéaire.

www.nskeurope.com

NSK EUROPE LTD

Signature: adhésion Silver

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