Punch Tap revoluţionează execuţia filetelor

EMUGE FRANKEN, producător de top pentru tehnologia de filetare şi frezare, a brevetat o metodă complet nouă de execuţie a filetelor printr-un proces de plonjare şi de deformare. Metoda nou-numită „Punch Tap” - reduce timpul de filetare cu cca. 75% faţă de metoda convenţională de deformare a filetului şi totodată reduce substanţial consumul de energie.

Conform celor spuse de Dl. Dietmar Hechtle, inginer şef de dezvoltare de la EMUGE FRANKEN Germania, ,,Metoda Punch Tap este complet nouă şi revoluţionară în tehnologia de filetare”.

Ideea de bază a noii tehnologii, a plecat de la premisa că o economie semnificativă de timp se poate obţine doar în cazul în care traiectoria sculei va fi scurtată. Astfel, s-a găsit o nouă formă şi o nouă cinematică a sculei de filetat, la care scula nu mai urmăreşte prin mişcările sale traiectoria de-a lungul profilului filetului.

Tarodul are o construcţie total diferită faţă de un tarod convenţional de tăiere sau de deformare. Nu are un profil continuu elicoidal, ci numai două muchii active elicoidale, plasate la 180°una faţă de cealaltă (figura 1 - deschidere). În partea  frontală a sculei, la începutul muchiilor active, se află câte un dinte de străpungere.

Procesul de filetare constă în trei paşi (figura 2):

• „Punch Tap”-ul plonjează axial în gaură, printr-o mişcare uşor elicoidală, dinţii de străpungere generând pe periferia găurii două canale elicoidale cu pas mare.
• Când „Punch Tap”-ul ajunge la adâncimea dorită, se roteşte cu 180°, timp în care se deplasează în sus cu o jumătate de pas. Prin această mişcare se generează complet filetul.
• „Punch Tap”-ul se retrage din gaură tot printr-o mişcare uşor eli­coidală, pe aceleaşi canale elicoidale, executate la plonjare (figura 3).

Figura 2. Ciclul de filetare ,,Punch Tap''

Figura 3. Filetul obținut cu ,,Punch Tap''

Deci, mişcarea totală efectuată de „Punch Tap” este: plonjare + rotaţie cu 180°+ retragere.

Procesul durează mai puţin de jumătate de secundă în cazul unui filet M6.

Analizând mai de aproape tarodul „Punch Tap” observăm că acesta are o construcţie foarte rigidă. Robusteţea este o caracteristică necesară deoarece cele două canale sunt exclusiv generate de dinţii de străpungere situaţi în partea frontală a sculei, care în acelaşi timp au rolul de a proteja dinţii de filetare. Adiţional, un cuplu mare este transmis prin sculă în timpul rotirii rapide de o jumătate de tură, timp în care se formează filetul.

Procesul de filetare cu „Punch Tap” a fost dezvoltatăde EMUGE FRANKEN GmbH încolaborare cu AUDI AG şi cu ISF (Institute for Machining at the Technical University of Dortmund), unde s-au executat o parte din testele preliminare.

Teste şi verificări de succes

O serie de teste executate în diferite materiale, cu diferite regimuri şi pe diferite maşini au demonstrat că performanţa şi rezistenţa filetului executat cu „Punch Tap” sunt identice cu cel executat prin deformarea convenţională. Încercările s-au extins, de asemenea, pentru diferite diametre de pregăurire, pentru diferite adâncimi şi diferite tipuri de ungeri: emulsie, respectiv ungerea minimală (MQL). După perioda de testare, procesul a fost aprobat pentru implementare în producţia de serie la AUDI AG, pentru reperul chiulasă, executată din material AlSi7Mg şi AlSi10Mg.

Datorită faptului că arborele maşinii execută direct mişcarea necesară tarodului „Punch Tap” şi datorită prinderii rigide a tarodului, precizia de poziţie a filetelor este foarte mare. Pentru comanda corespunzătoare a mişcărilor necesare ciclului de filetare cu „Punch Tap”, firmele Siemens şi Heidenhain au integrat, deja aceste cicluri de filetare în echipamentele de comandă numerică ale maşinilor.

Datorită avantajelor metodei şi anume un ciclu mai scurt cu 75% faţă de tăierea sau deformarea convenţional, reducerea cosumului de energie şi un ciclu de filetare cu turaţii joase, face ca metoda „Punch Tap” să fie metoda de filetare de viitor în producţia de serie. Mai multe informaţii la:
www.punchtap.com.

English summary

In cooperation with a major beneficiary and a university research faci­lity, EMUGE FRANKEN developed, tested and practically verified a new threading method by designing a new threading tap with the help of a new technology. The benefits take the form of 75% shorter manufacturing times as compared to classic procedures, and energy savings. The success of this new, revolutionary method, which however requires a significant movement accuracy, prompted well-esta­blished companies – SIEMENS and HEIDENHAIN – to embed such threading cycles in the software of their digital command devices.