Nadca 207–2022 – Kategorizace dílů formy

Pokud máme již díly formy navrženy, dalším logickým krokem je jejich kategorizace z hlediska procesních kroků při výrobě formy, tak i sledovatelnosti při jejím užití. Je to logický krok, není ale vůbec nový.

Málokdo ví, že svoji kariéru jsem započal v roce 1979 jako vedoucí Odboru hospodařením nářadím v Plastimatu v Liberci, dnes jedné z největších nástrojáren v CZ se změněným jménem na Magna Exteriors. Zde jsem měl na starost jak výrobu nového nářadí, tak i sklad a údržbu nářadí již existujícího. A již tehdy, za pomoci sálového počítače Minsk 22 a Jardy Fryče, dnes již renomovaného libereckého knihkupce, jsme se o podobné postupy pokoušeli na formách na plasty.

Co si za tím tedy představovat? Odpověď nalezneme v publikaci Nadca 402 – Product Specification Standards for Die Castings.

Obr.č. 1 – Stanovení funkčnosti jednotlivých částí odlitku

Obr.č. 2 – Návrh kódování dle Nadca 402

Při návrhu formy se vezme v úvahu funkčnost jednotlivých ploch z hlediska vlastností užitných nebo kosmetických (Obr.č. 3) a odhadovaná nebo plánovaná životnost dílu formy (Obr.č. 4).  Parametry kódování se pak zavedou jako nové pole do kusovníku, vytvářeného např. v SolidWorks.

Kategorizace funkčnosti jednotlivých ploch výsledného odlitku je interní záležitostí každé slévárny (Obr.č. 4), měla by ale být definována tak, aby bylo možno stanovit limity poškození pro jakost odlitku, opravu dílu formy nebo pro jeho výměnu. Stejně důležitým faktorem budou ale i povolené kroky pro udržení nebo zlepšení vlastností formy, např. možnost uplatnění metody ABP (stress annealing + sand blasting +shot peening), nitridace, oxidace nebo přepovlakování tenkými PVD vrstvami.

Obr.č. 3 a 4 – Kategorizace dílů formy dle Nadca, publikace 402

Výsledek té činnosti se pak zavede jako standardní pole do kusovníku formy, např. v SolidWorks (Obr.č. 5)

Obr.č .5 – Příklad klasického kusovník vytvořený v SolidWorks

Kódování dílů formy dle Nadca 402 je dvouúrovňové: podle funkčnosti a podle předpokládané životnosti. Bohužel, pro mne z neznámých důvodů Nadca 402 nebere v úvahu existenci Nadca 207, kde přibývá ještě jedna povinnosti, specifikovat díly formy dle typu testování, tedy Class 1 a Class 2. Tato kategorizace je minimálně stejně důležitá jako kategorie předchozí, protože jednoznačně určuje procesní workflow nákupu a testování oceli.

Obr.č. 6 – Kategorizace dle Heat Treatment Quality

Klasický kusovník formy by pak měl mít tuto podobu dle Tabulky 1. Obsahuje všechny potřebné údaje pro nákup oceli a pro její testování na vstupu, a bude sloužit i jako základ pro další tabulku potřebnou ke sledování formy v provozu ve slévárně. Do této tabulky se ale budou shromažďovat i data o výsledku testování, která stejně musíme předávat tlakové slévárně v „Rodném listu“ formy.

Tab.č. 1 – Příklad návrhu kusovníku pro výrobu formy na tlakové lití 

Výsledkem tohoto přístupu ke kusovníku bude forma, kde ke každému dílu budou přiřazeny kategorizační kódy. Každá kombinace pak bude mít svoje workflow, zajišťující plnou sledovatelnost od nákupu materiálu, přes vstupní testování, obrábění, tepelné zpracování, testování po kalení až po dodání formy.  Jedná se tedy o kompletní „Rodný list formy“, na nějž pak naváže sledování ve slévárně.

Obr.č. 7 – Příklad kategorizace dílů formy

Slévárna pak na takto koncipovaný kusovník naváže dalšími informacemi z výroby. V knize nářadí se přidávají postupně údaje o datu nasazení a datu odstavení formy, počtu odlitých kusů, servisních zásazích, o použití náhradních dílů, aplikaci žíhání na odstranění pnutí z tepelné únavy, náklady, způsob a stupeň opotřebení,  a další údaje potřebné pro hodnocení stavu formy.

Tab.č. 2 – Příklad návrhu Knihy nástroje pro tlakovou slévárnu   

Pro hodnocení jednotlivých typů defektů a jejich rozsah je možno vytvářet různé mapy vad, viz příklad klasifikace poškození povrch vlivem tepelné únavy.

Obr.č. 8 – Mapa klasifikace povrchu dle množství a hustoty trhlin (Zdroj Uddeholm)

Jiří Stanislav

15. února 2023