Geavanceerde gereedschap- en oppervlaktetechnologie geven stimulans aan partnerschap Ganassi en Kennametal voor Indy Cars

Verandering en outside the box denken aan de basis van winnend record

Bijschrift: Uitzonderlijke productiviteit stelt de Ganassi Indy werkplaats in staat om titanium onderdelen in eigen huis te maken tegen lagere kosten dan het aanschaffen van stalen alternatieven.

Als reactie op de dramatische eerste en tweede plaats van Dario Franchitti en Scott Dixon tijdens de finish van de 2012 Indianapolis 500, kondigde Chip Ganassi Racing Teams (GBRT) een meerjarige hernieuwde samenwerking aan op het gebied van bewerkingtechnologie, met gereedschap- en engineering services topbedrijf Kennametal Inc .

“We zijn al 23 jaar actief en meer dan 19 jaar daarvan is Kennametal onze partner geweest,” zegt Chip Ganassi, eigenaar van Chip Ganassi Racing Teams. “Wij zijn een 100% door Kennametal uitgeruste werkplaats en hun logo staat op al onze auto's in al onze teams en series. Maar wat dit partnerschap voor het raceteam nog waardevoller maakt is de wijze waarop hun expertise ons helpt te presteren, zelfs op de dag van de race. Ze helpen ons bij veel oplossingen voor uiteenlopende mechanische uitdagingen, waarmee we geconfronteerd worden Het is geweldig als je een partner hebt die dat kan.”

Juiste mensen, juiste apparatuur en juiste hulpmiddelen
Loop door de Target Ganassi machinewerkplaats in Indianapolis en je ziet een bijenkorf van activiteiten die voor een deel op vier CNC machines (twee meerassige bewerkingscentra en twee CNC draaicentra, waarvan een met aangedreven gereedschappen en een subspindel) worden uitgevoerd. “Negenennegentig procent van onze benodigde bewerkingen wordt hier in eigen beheer uitgevoerd,” zegt John Huffman, supervisor van de werkplaats en in zijn 14e seizoen bij het team. Hij wijst naar een stalen statiefdeksel, voorheen af fabriek gekocht, nu in eigen beheer gemaakt uit titanium voor extra sterkte bij een lager gewicht. “Met onze gereedschappen en machines, is het daadwerkelijk goedkoper om titanium onderdelen zelf te maken dan ze als kant en klare stalen onderdelen te kopen,” zegt hij. Dat geldt ook voor onderdelen met hoge toleranties, tot gemiddeld 0,0002 inch.

De onderdelenproductie in de Ganassi Indy werkplaats heeft een laag volume, hetgeen flinke beperkingen oplevert wat betreft variatie en tijdsdruk, dan wel zorgt voor ‘overhaaste productie van verschillende onderdelen’, zoals Huffman het formuleert. Zijn team wijst direct naar de verschillende Kennametal gereedschappen die zorgen voor de nodige procesvoordelen, zoals PCB gereedschappen voor harddraaien, wat resulteert in hoogtolerante afwerking dat de noodzaak voor slijpen elimineert, alsmede naar de nieuwe five-flute HARVI II™ solid carbide schachtfrezen voor het voor- en nabewerken van titanium. “Onze engineers hebben nu alle vertrouwen in het specificeren van meer ingewikkelde onderdelen met hoge toleranties en oppervlaktefinish, omdat ze weten dat we dit in eigen huis kunnen realiseren,” aldus Huffman.

Kennametal heeft zijn 19-jarige samenwerking uitgebreid door Ganassi's Indy werkplaats uit te rusten met de eigen Precision Surface Management Technology van Kennametal Extrude Hone. Nabewerkingprocessen zoals abrasive flow machining (AFM) hebben zich ontwikkeld van puur en alleen ontbramen, tot het polijsten en afronden binnen zeer nauwe toleranties. Tel daarbij op de nieuwe ontwikkelingen op het gebied van machinebesturingen, abrasieve media en flow targeting, en de resultaten blijven alleen maar nauwkeuriger worden.

Kritieke eisen
Machinaal bewerkte gaten, met inbegrip van kruisende gaten, vereisen in veel hoogpresterende applicaties de nodige oppervlakte nabewerking, meestal moet er flink worden gepolijst om de vereiste toleranties te realiseren. Elk ingewreven metaaldeeltje of microscheur op het oppervlak, ontstaan tijdens conventionele of niet-conventionele bewerkingen, verhoogt het risico op teruglopende prestaties of falen. Om dat risico te elimineren, schrijven veel ontwerpers AFM oppervlaktenabewerking voor in vele component ontwerpen, met name waar laminaire stroming, grenslaagturbulentie, rest drukspanningen en randcondities belangrijke factoren zijn. Zelfs op moeilijk toegankelijke plaatsen, zijn betere oppervlaktenabewerkingen mogelijk, van een oorspronkelijke 120 μinch tot 16 μinch of beter.

AFM machines kunnen stand-alone worden gebruikt of worden geïntegreerd in productiesystemen. Gewoonlijk wordt een werkstuk tussen twee tegenover elkaar opgestelde mediacilinders aangebracht en extrudeert de machine abrasieve media van één cilinder naar de andere. Het gereedschap voert in combinatie met de abrasieve media en kenmerken als grootte en viscositeit het finale hoonproces van het onderdeel uit. Als het medium door een nauwe doorgang wordt geperst, neemt de viscositeit toe, waardoor het abrasieve materiaal op zijn plaats wordt gehouden. Het medium is alleen in deze staat abrasief, dus zodra de doorgang wordt verlaten wordt de viscositeit weer normaal en stopt het abrasieproces, ter bescherming van bekabeling en afdichtingvlakken. Verder onderzoek en ontwikkeling op het gebied van AFM Extrude Hone resulteerde in MicroFlow AFM™, waarmee met media met een lagere viscositeit en kleinere abrasieve deeltjesgrootte, nabewerking en afronding van gaten mogelijk wordt tot 50 μinches. Bij sproeiers in brandstofinjectoren, bijvoorbeeld, kunnen hoekradii gedefinieerd zijn die microsprays produceren voor betere motorprestaties.

Huffman voegt eraan toe dat, aangezien titanium, in aanvulling op aluminium en gelegeerde staalsoorten, een steeds groter deel van het werk in zijn werkplaats inneemt, hij een aantal prestatiebevorderende ideeën uit de op lucht- en ruimtevaart gerichte Kennametal ‘Innovations’ catalogus overneemt, van complexe 3D vormen tot oplossingen voor diepgat boren die kunnen oplopen tot 30 x D. “Ons vermogen om onderdelen in huis te produceren zal alleen kunnen blijven groeien door de mogelijkheid om nauwere toleranties te realiseren op onderdeelafmetingen en oppervlaktenabewerking.”

  Meer weten…