Runda verktyg: formar framtiden

De flesta av oss har nog använt ett runt verktyg hemma för att borra ett hål i en vägg. Det är de delar som sitter i änden på borrmaskiner och som finns i alla möjliga storlekar.

Sandvik tillverkar tusentals runda verktyg och även om de kan se väldigt lika ut som de vi använder hemma så är de här verktygen främst tillverkade för industrin och är mycket starkare och mer hållbara.

Sandviks runda verktyg kan i stort sett delas in i tre huvudgrupper: borrning, ändfräsning och gängning. Dessa runda verktyg används främst för att tillverka komponenter inom fordons-, flyg-, medicin-, kraft-, verkstads- samt olje- och gasindustrin.

Tillväxten av runda verktyg

Runda verktyg tillverkas av massiva stänger som slipas för att skapa en geometri som sedan kan användas för att borra ett hål eller göra en gänga för en bult för att t.ex. sammanfoga delar. De använder samma materialteknik som vändskärsverktyg, som är små insatser med skäreggar som monteras på skärmaskiner. Och även om vändskär traditionellt har varit den större marknaden för Sandvik, börjar marknaden för runda verktyg nu växa i snabbare takt.

Solid hårdmetall tål högre temperaturer och möjliggör därför högre produktivitet

Anders Fältenhag är affärsutvecklingschef på Sandvik Machining Solutions. Tillsammans med affärsdivisionerna utvecklar han produktstrategin för Sandviks runda och vändbara verktyg. "Marknaden för runda verktyg växer nu snabbare än marknaden för vändbara verktyg", säger han. "Och det finns ett antal trender som driver på detta."

Den första huvudtrenden är enligt Fältenhag materialrelaterad:

"Nuförtiden kan vi göra runda verktyg med solid hårdmetall hårdare. Förr var det svårt att använda solid hårdmetall som var tillräckligt hård, så vi var tvungna att använda snabbstål (HSS) för att verktyget inte skulle gå sönder. Men även om HSS är segt är solid hårdmetall, som vanligtvis tillverkas av volfram eller kobolt, mycket hårdare och mer slitstarkt. Det tål högre temperaturer och möjliggör därför högre produktivitet.

"Förbättringen av hårdmetall har skett parallellt med utvecklingen av maskiner, som tidigare inte hade de varvtal som krävdes för att dra nytta av användningen av solid hårdmetall", säger han. "Men maskinerna har nu högre varvtal. Dessa faktorer innebär att runda verktyg allt oftare tillverkas av solid hårdmetall i stället för HSS, vilket gör dem mycket mer produktiva och därmed mer attraktiva."

Storlekens inverkan

En annan viktig trend gäller storleken på komponenterna. "Komponenterna i alla typer av applikationer, t.ex. i elmotorer, blir mycket mindre", säger Fältenhag. "Tidigare använde man svarvar eller fräsar som var ganska stora. Men i takt med att komponenterna blir mindre kan man använda en mindre maskin och ett mindre verktyg. I vissa fall kan man faktiskt inte använda ett indexerbart verktyg. Det finns till exempel inget sätt att konstruera en indexerbar borr med 3 mm diameter. Då måste man ha ett runt verktyg."

Det minsta runda verktyget som Sandvik tillverkar är bara en bråkdel av en millimeter i diameter. Dessa små verktyg kallas mikroverktyg och används för att tillverka bland annat klockor och kretskort, ett stort tillverkningsområde idag som kräver många extremt små hål.

3D-printing och precision i runda verktyg

En annan trend som driver på användningen av små runda verktyg är den ökande additiva tillverkningen. "Med ny teknik som additiv tillverkning återstår bara finbearbetningen", säger Fältenhag. "Med traditionella tillverkningsmetoder börjar man med en stor bit material och måste skära bort allt innan man har den färdiga detaljen. Massor av metall måste tas bort. Men idag, med additiv tillverkning, kan du börja med vad som nästan är de slutliga dimensionerna. Man tar bara bort den sista skärningen, som vi kallar ytbehandling, och i många fall är runda verktyg idealiska för detta."

Det övre storleksintervallet för runda verktyg begränsas enligt Fältenhag av ekonomin. "Man kan tillverka runda verktyg i solid hårdmetall med diametrar på 30-50 millimeter", säger han. "Men att använda så mycket solid hårdmetall blir mycket dyrt. Om man behöver så här stora verktyg är det mycket mer kostnadseffektivt att använda vändskär eftersom de kräver mindre hårdmetall. Naturligtvis finns det en överlappning. Men jag skulle säga att 20-, 25- eller 32-millimeters diameter är den normala övre gränsen för runda verktyg. Det går att tillverka större, men då ska man ha mycket goda skäl för det.

Den ökade användningen av CAM-programmering driver också på användningen av solida pinnfräsar

"När man talar om längden på borrar talar man om förhållandet mellan diametern och längden", säger han. "Det vanligaste är 3xD. 3x, 5x och 7x är de mest sålda. Långa runda verktyg används till exempel för att göra långa hål som används för olja i förbränningsmotorer, liksom i vevaxlar och vevstakar och vissa komponenter inom flygindustrin."

Skiftet i verktygspreferenser

Förutom storlek och användningsområden finns det många andra överlappningar mellan runda verktyg och indexerbara verktyg. De typer av material som används och produktionsmetoderna är nästan desamma för båda typerna av verktyg. Sandviks kunder för de två typerna av verktyg är också i stort sett desamma.

"Inom vissa segment kan man dock se att runda verktyg börjar bli det dominerande valet", säger Fältenhag. "Till exempel inom medicinska och dentala produkter, som har många små komponenter. Den ökade användningen av CAM-programmering driver också på användningen av solida pinnfräsar och gör det möjligt att använda ett verktyg för flera olika operationer, t.ex. grovbearbetning och slutbearbetning. Sammantaget kan vi se att på grund av de trender jag har talat om växer området för runda verktyg snabbare."

Vi förvärvar företag som har den teknik eller de specialkunskaper som vi är intresserade av

Den här tillväxten på marknaden för runda verktyg är något som Sandvik gärna vill dra nytta av. "Vi är idag den tredje största globala aktören inom runda verktyg", säger Fältenhag. "Men vi vill bli nummer ett."

Tillväxt inom segmentet

Eftersom marknaden för runda verktyg består av många mindre företag, till skillnad från vändskärsverktyg som till stor del är uppdelat på ett fåtal stora företag, säger Fältenhag också att Sandvik har en mindre marknadsandel inom runda verktyg jämfört med vändskärsverktyg. Detta är också något som Sandvik vill förändra för att bättre kunna serva sina kunder.

"Vi växer organiskt inom runda verktyg, på samma sätt som vi gör med vändskärsverktyg", säger han. "Du växer din egen verksamhet med befintliga kunder eller hittar nya kunder, och det görs organiskt i alla våra divisioner som en del av den dagliga verksamheten, genom att tillhandahålla överlägsna produkter, utmärkt service och stödja din kund. Men vi skulle vilja snabba på tillväxten. Och det kan vi göra med förvärv. Vi förvärvar företag som har den teknik eller de specialkunskaper som vi är intresserade av, eller som har en stark närvaro i kundsegment eller regioner med högre tillväxtpotential, eller som ger våra kunder ett bredare produktutbud."

Ett engagemang för kvalitet och prestanda

Fältenhag påpekar också att även om runda verktyg ofta ser enkla ut, och för blotta ögat är svåra att skilja åt, så är det en enorm prestandaskillnad mellan olika produkter:

"Prestanda beror på vilken typ av hårdmetall du har, hur du behandlar produkten när du slipar den och vilken typ av beläggning du lägger på den. Många egenskaper är så små att man inte ens kan se dem med ett mikroskop. Men vi har mycket bra produktionsteknik inom Sandvik och stor erfarenhet av att tillverka verktyg i solid hårdmetall. På grund av vår storlek har vi också en stor forskningsorganisation för att stödja utvecklingen av nya produkter. Sandvik ligger därför i topp när det gäller prestanda för runda verktyg och är marknadsledande när det gäller solida hårdmetallverktyg."