Skrutky bez tepelného spracovania

Jedným z inovatívnych projektov, na ktoré sa toto laboratórne vybavenie používa, je KXGreen. Parížska klimatická dohoda vyžaduje od spoločnosti KAMAX a jej dodávateľov a zákazníkov veľa: udržateľné výrobky, zníženú spotrebu energie a „zelenú“ oceľ. Cieľom tohto projektu je vyrábať skrutky bez potreby ich tepelného spracovania na popúšťanie. Aký je aktuálny stav? „Zatiaľ nie sme schopní úplne splniť všetky požiadavky na konvenčne vyrábané skrutky. Zostávajúce nedostatky sú však veľmi malé,“ hovorí Dr. Christian Schnatterer, vývojový inžinier pre oceľ v oddelení obchodných produktov a vývoja procesov (BPD). Zároveň tu však existuje obrovský potenciál, pretože tepelné spracovanie je energeticky veľmi náročné a spôsobuje vysoké emisie CO₂ v dôsledku plynu, ktorý sa musí spotrebovať. „Naším cieľom je spojiť ďalšie technické zlepšenia s potrebnou otvorenosťou voči technológiám na trhu, aby sme našim zákazníkom ukázali výhody našej technológie.“

Naši kolegovia tiež pracujú na vývoji skúšobnej stanice, ktorá je schopná ešte podrobnejšieho skúmania spojovacích materiálov z hľadiska vodíkovej krehkosti ako v minulosti. Toto nebezpečenstvo hrozí najmä pri skrutkách s veľmi vysokou pevnosťou. Vďaka nižšej hmotnosti a nižším emisiám CO₂ sú tieto skrutky čoraz obľúbenejšie. Vodíková krehkosť môže viesť k náhlemu zlyhaniu súčiastok, napríklad ak korózia umožní vodíku preniknúť do skrutky. To znamená, že je potrebná špeciálna oceľ, ktorá je drahá. Preto spoločnosť KAMAX spolupracuje s výrobcom ocele na hľadaní nákladovo efektívnej alternatívy. Christian Schnatterer: „Fascinuje ma, že tu v spoločnosti KAMAX dokážeme vyvíjať materiály, ktoré sú rovnako dobré ako tie, ktoré vyrábajú technologicky poprední výrobcovia ocele. Neustále spolupracujeme s našimi dodávateľmi ocele, aby sme prispôsobili naše materiály, kým nebudú spĺňať naše požiadavky.“

Úspech termomechanicky valcovaného drôtu ukazuje, že to všetko má zmysel. Pri tomto procese sa dobrá tvárniteľnosť drôtu dosahuje špeciálnou konfiguráciou procesu valcovania. Bežné následné žíhanie sa eliminuje, čím sa proces výrazne zefektívňuje. Trvalo roky, kým tento proces fungoval tak, ako mal, ale dnes je to v spoločnosti KAMAX štandardná prax.

Christian Schnatterer a Holger Lamm

Zmes až 50 materiálov

Po vytvarovaní ocele do spojovacieho prvku je cieľom určiť ideálny povlak pre spojovací prvok u zákazníka. Túto úlohu môžu správne splniť len chemici, pretože povlak je zmesou až 50 čistých látok. Tieto zložky sa navzájom ovplyvňujú, preto je určenie správneho pomeru jednotlivých zložiek na dosiahnutie požadovaných vlastností zložitý proces. Holger Lamm, odborník na povrchové úpravy v BPD, ktorý riadi vývoj nových povrchov, to zdôrazňuje: „Je to trochu ako karí. Ak pridám viac koriandra, zmení to celú zmes a musím si dávať pozor, aby v karí nedominovala jedna konkrétna chuť.“

Nové zmesi sa musia vyvinúť teraz, pretože Európska únia plánuje rozsiahle obmedzenia týkajúce sa látok známych ako PFAS (perfluóralkylové a polyfluóralkylové látky). Tieto chemické látky majú výnimočne dlhú životnosť a používajú sa v náteroch v približne 70 % výrobkov KAMAX. Hoci ešte nie je jasné, akú podobu bude mať konečná legislatíva, spoločnosť musí byť pripravená na všetky prípady. V tejto oblasti je spolupráca s dodávateľmi nevyhnutná. Ako vysvetľuje Holger Lamm: „Možno už existujú alternatívy. A ak áno, otestujeme ich, predstavíme zákazníkovi a certifikujeme.“ Ak nie sú k dispozícii žiadne náhrady ani iní výrobcovia, naši kolegovia sa o to musia postarať sami: „Máme potrebné znalosti v oblasti chémie.“

Pri vývoji nových povrchových úprav sa vždy zameriavame na zákazníka: povrch mení koeficient trenia a tým aj pravdepodobnosť korózie skrutky. Rastie aj potreba udržateľnejších materiálov. „Keď som pred takmer 40 rokmi začínal, hlavným cieľom bolo vždy dosiahnuť požadované technické špecifikácie. Dnes sa minimálne rovnaká váha prikladá tomu, aký šetrný je náter k životnému prostrediu a ako energeticky účinná je jeho aplikácia.“

Práškové lakovanie a biologické materiály

Jedným zo sľubných prístupov je použitie práškových náterov, pretože sa vyznačujú vysokou mierou recyklácie. Čoraz častejšie sa používajú aj biologické materiály. Medzi ďalšie nové výzvy patrí vodík ako zdroj energie a nové oblasti použitia spojovacích materiálov od spoločnosti KAMAX mimo automobilového priemyslu. To sú otázky, ktoré budú dominovať vývojovej práci inžinierov a chemikov aj v nasledujúcich rokoch.