Audit kalíren pro Nadca 207

Jedno ze zjištění, ke kterým docházím postupem času pohledem z druhé strany je to, že výrobci nástrojů nebo tlakové slévárny nevědí, nebo ani raději nechtějí vědět, že by měli auditovat svoje dodavatele tepelného zpracování. A pokud už to vědí, což vychází z aplikace CQI-27, pak to neumí.

Je to pochopitelné, protože obor tepelného zpracování a materiálového inženýrství je zcela mimo obor jejich základní činnosti. Buď technologie tlakového lití, nebo výroby nástrojů pro tlakové slévárny.

Jak tedy na to? Zde je hrubý návod. Aby audit splnil svoje cíle, musí být zaměřen komplexně na celou činnost kalírny.

1. Specification NADCA implementation – kalírna musí prokázat, že existuje v písemné nebo elektronické formě dokument, specifikující implementaci postupů dle Nadca 207 v činnosti kalírny, od příjmu zakázky až po její dodání, a že jsou všichni pracovníci kalírny, přicházející do styku se zakázkami dle Nadca 207, s tímto dokumentem seznámeni.
2. GM specification implementation – kalírna by měla prokázat, že je seznámena s obsahem GM specifikace s názvem DC-9999-1, v poslední verzi, a že si je vědoma obsahu této specifikace a dopadu na jakost forem pro tlakové lití
3. CQI-27 – Kalírna musí prokázat, že pro tlakové slévárny je schopna plnit v souladu s CQI-27, tabulka H, odstavec H1.8.
4. Furnaces Specifications : Dimensions, Charge weight, Pressures etc. – kalírna musí vést seznam zařízení, uvolněných pro práci v systému Nadca 207 a splňujících její požadavky
5. Furnace inspections temperature conformity, documentation – pro každé výše specifikované zařízení musí kalírna vést záznamy o periodické kontrole TUS (Temperature Uniformity Survey) a SAT (System Accuracy Test) dle AMS 2750, nyní ve verzi F. V případě neplatnosti TUS nebo SAT, kalírna musí mít postupy, v písemné nebo elektronické formě, zaručující, že neshodná zařízení budou vyřazena dočasně nebo trvale ze seznamu schválených zařízení
6. Measurement of the quenching rates each furnace – každá kalící pec by měla mít možnost sledovat teplotu kusu pomocí minimálně dvou vsázkových termočlánků, jeden značený jako Ts pro měření teploty povrchu, jeden, značený jako Tc pro měření teploty v jádře. Každý kalící proces s díly dle Nadca 207 by měl být hodnocen na ochlazovací rychlost, která by měla být minimálně 28 C/min při ochlazování z austenitizační teploty do teploty isotermické prodlevy.
7. Isothermal hold – zařízení pro kalení dílů pro HPDC musí umožňovat aplikaci isotermické prodlevy pro vyrovnání teplot v kaleném kuse na základě hodnocení teplot vsázkových termočlánků Ts a Tc, nezávisle na tvaru nebo velikosti kaleného dílu
8. Quenching capability – pro stanovení ochlazovací schopnosti pece je výhodou, když kalírna bude mít k dispozici svůj vlastní test, provedený na referenčním tělese o rozměru 400x400x400mm
9. Tempering – i pro pece na popouštění platí výše uvedené ohledně aplikace AMS 2750F. Pro zajištění reprodukovatelnosti popouštění každá popouštěcí pec musí být vybavena minimálně jedním termočlánkem Tc, podle kterého se určuje čas popouštění, resp. který je určen k uplatnění tzv. podmíněné prodlevy. Popouštěcí pece bez ochranné atmosféry nelze do systému připustit.
10. Hardness measurements mobile, availability – kalírna by měla mít k dispozici přenosné zařízení pro operativní, orientační měření tvrdosti velkých dílů.
11. Hardness measurements stationary, availability – kalírna by měla mít k dispozici fixní zařízení pro měření tvrdosti, s velikostí, odpovídající rozměrům kalených dílů
12. Calibration of Hardness Testers – všechny přístroje pro měření tvrdosti musí být v kalibrovaném stavu, se záznamem o poslední provedené kalibraci, a o její platnosti do data
13. Incoming inspection , mold preparation for crack risk minimize – kalírna musí mít písemně stanovené postupy pro přijetí zakázky, a záznamy o  kontrole proveditelnosti s ohledem na rizika kalení. Kalírna musí být schopna posoudit, zda tvarové vložky forem na tlakové lití mají otvory pro vsázkové termočlánky Ts a Tc v souladu s doporučeními Nadca 207 a DC-9999-1
14. Organization Customer consultation on critical parts and documentation – v případě zjištění rizikového stavu musí mít kalírna proceduru, v písemné nebo elektronické formě, na upozornění zákazníka o možných rizicích. Bez písemného souhlasu zákazníka rizikové díly musí být ze zpracování vyloučeny. O celé této proceduře musí být vedeny písemné záznamy a tyto záznamy musí být archivovány
15. Process parameter specifications manual/ automatic – kalírna musí mít stanoveny postupy, v písemné nebo elektronické formě, pro určení parametrů zpracování ve formě odpovídajících technologických návodek, a s odkazy na schválené programy pecí, a musí být stanoveno, jaké parametry programů jsou pro daný materiál zafixovány, popř. jaké parametry si obsluhy mohou měnit manuálně.
16. Documentation of the data – kalírna musí prokázat způsob dokumentování dat procesu, tedy vedení záznamů z procesu, a to ve vztahu ke zpracovávaným dílům v procesu. V případě, kdy v jednom procesu je zpracováváno více dílů dle Nadca 207, pak buď každý díl vsázky musí být kontrolován na rychlost ochlazování, anebo kalírna musí prokázat, že dva vsázkové termočlánky Ts a Tc byly vloženy do největšího tělesa v peci, a že bylo u tohoto největšího dílu dosaženo požadované rychlosti ochlazování 28 C/min tak, aby bylo možno dovodit, že ostatní, menší díly, byly ochlazovány stejně rychle nebo rychleji.
17. Archiving of data – kalírna musí mít proceduru, v písemné nebo elektronické formě, pro archivaci dat z procesů a z ERP systémů tak, aby po dobu zaručené archivace bylo kdykoliv možno prokázat plnou sledovatelnost zpracování. Minimální doba archivace by měla být 2 roky, což je doba, po kterou kalírna odpovídá za skryté vady dle Občanského zákoníku
18. Employees , qualification matrix – kalírna musí vést seznam zaměstnanců, jejich role, a ke každé roli mít zpracovanou kvalifikační matici s ohledem na požadovanou praxi, vzděláni a potřebná školení. Pro každé určené školení musí být veden záznam v osobních složce zaměstnance včetně periody platnosti do data
19. Risk Management / Emergency water supply etc. – kalírna musí mít vypracovanou směrnici, v písemné nebo elektronické formě, pro pokrytí rizik při tepelném zpracování, především s ohledem na výpadky energií, chladící vody atd. Pro všechna rizika by měl být stanoven postup chování zaměstnanců tak, aby nedošlo k nevratným škodám na materiálu zákazníka, a měla by být připravena i odpovídající technická opatření, jako jsou záložní zdroje nebo dusíková čerpadla zajišťující přívod vody do pecí během výpadku elektrické energie
20. Documentation new hardening in case the failure to achieve results – kalírna by měla mít vypracovány postupy, v písemné nebo elektronické formě, pro případ, že po kalení a popouštění nebylo dosaženou odpovídajících hodnot rázové houževnatosti na testovacím kuponu, a to včetně postupu pro žíhání na měkko a opětovné kalení vložek.
21. Documentation the hardness is not reached – kalírna by měla mít vypracován postupy, v písemné nebo elektronické formě, pro případ, že po kalení a popouštění není dosaženo potřebné tvrdosti. Zvlášť pro případ, že výsledná tvrdost je vyšší jak požadovaná, a zvlášť pro případ, že výsledná tvrdost je nižší jak požadovaná
22. Documentation in case of cracks, failures – v případě vzniku vad na díle, ve formě trhlin anebo jiného způsobu poškození kalených dílů, musí mít kalírna stanoveny postup, v písemné nebo elektronické formě, pro dokumentaci těchto vad, jejich analýzu, a pro následné řešení reklamací ze strany zákazníka.
23. Measures in case of deviations or Continuous Improvement Process (CIP) – kalírna by měla mít stanoveny postupy, v písemné nebo elektronické formě, hodnotící odchylky od běžného chování, a klíčové měřitelné ukazatele systému jakosti, které umožňují hodnocení kalírny včetně jejího trvalého zlepšování
24. Process descriptions heat treatment process – kalírna musí zajistit management hodnot tepelného zpracování, především ve formě technologických návodek, zajišťující, že zákazníkem dodané materiály budou zpracovány dle Nadca 207
25. Master Data temperatures , austenitize temperarures, holding times etc. – technologické parametry zpracování musí plně odpovídat znění Nadca 207 a musí být natolik fixovány, aby během zpracování dílů nemohl dojít k odchylkám od požadovaných hodnot

Co k tomu říci závěrem? Je to složitý, nepřetržitý proces, zaměřený na striktní dodržování pravidel dle různých specifikací a standardů, s cílem zajistit trvalé zlepšování jak procesu tepelného zpracování, tak především důvěry mezi kalírnou a zákazníkem. Je již jedno, jestli se jedná o vztah k nástrojárně nebo vztah k tlakové slévárně.

Provizorním zdrojem se kalírna může stát na základě vstupního testu kalící schopnosti svých pecí dle DC-9999-1. Aby se ale stala schváleným zdrojem, musí jednak projít testovacím obdobím (viz tabulka), především ale zákaznickým auditem dle výše uvedeného, jehož výsledek musí být OK.

Proč tomu tak je? Protože pracujeme v systému, kdy řada parametrů je ovlivněna proměnnými fyzikálními vlastnostmi jak oceli, tak i zařízení. A protože míra úspěšnosti je dána veličinami, které můžeme ovlivnit pouze z části, je potřeba především zúžit jejich pásmo rozptylu. Teprve pak můžeme výsledky považovat za natolik věrohodné, že se můžeme zabývat i dalšími problémy, ovlivňujícími životnost nástroje.

Tak přeji všem hodně zdaru v tomto úsilí a vzhůru do e-mobility.

31. srpna 2022

Jiří Stanislav