När Nanoker integrerade mikrovattenskärning med slipmedel i sin tillverkningskapacitet var målet tydligt, att öppna upp för nya möjligheter inom bearbetning av avancerade keramer, särskilt där konventionella teknologier når sina begränsningar. Det som började som en teknisk satsning har nu utvecklats till en fullt industrialiserad process, validerad i en av världens mest krävande produktionsmiljöer.
Nanoker Research S.L., som ligger i Oviedo i norra Spanien, är specialister på tekniska keramer och avancerade nanokompositer för olika extrema applikationer. Företaget har spetskompetens inom materialvetenskap och industriella bearbetningsmetoder.
Under de senaste två åren har företaget genomfört ett storskaligt tillverkningsprogram av högprecisionskomponenter i aluminiumnitrid (AlN) för en större internationell vetenskaplig applikation.
Totalt har mer än 56 000 komponenter producerats och levererats inom ramen för detta projekt – en oöverträffad produktionsvolym för Nanoker, vars normala tillverkning ligger på betydligt lägre volymer och man fokuserar vanligtvis på högvärdiga komponenter i små serier.
Ett avgörande steg i denna resa var valet och implementeringen av mikrovattenskärsystemet, som genomfördes i samarbete med Water Jet Sweden (WJS), vars plattform NCM Micro utgjorde den tekniska grunden för processen. Utvärderingen och de tidiga projektfaserna stöddes av KG Fridman, Nanokers långvariga partner i Sverige, som bidrog till att identifiera och validera lämpliga lösningar.
Utmaningen var inte bara att uppnå exceptionell noggrannhet på varje enskild komponent, utan att upprätthålla denna precision konsekvent över ett stort antal detaljer, där varje komponent omfattades av strikta geometriska toleranser och ytkvalitetskrav.
Foto: Nanoker
Mikrovattenskärning förknippas ofta med prototyper eller lågvolymsapplikationer med högt värde. Att skala upp denna teknik till industriell produktion innebär dock en helt annan nivå av komplexitet. I takt med att produktionen ökade blev samspelet mellan materialegenskaper, processparametrar och verktygsbeteende alltmer kritiskt.
–Under de tidiga faserna av upphandlingen kändes omfattningen av programmet – tiotusentals högprecisionskomponenter i keramik – som ett avlägset mål, säger Víctor Celemín, teknisk chef på Nanoker.
–Nu, när vi närmar oss ett framgångsrikt slutförande av projektet, har vi inte bara nått målet utan också utvecklat den kunskap och trygghet som krävs för att ta oss an ännu mer krävande utmaningar framöver.
Denna utveckling drevs av en kontinuerlig läroprocess. Variationer i material, verktygsslitage och känslighet för processparametrar krävde noggrann analys och iterativ (upprepande) optimering. Med tiden utvecklades processen från en utforskande fas till en stabil och välkontrollerad tillverkningsprocess. Förbättringar i verktygslivslängd, skäreffektivitet och dimensionsnoggrannhet speglar en tydlig mognad både i tekniken och i produktionsstrategin.
Utöver själva skärprocessen innebar industrialiseringen även att tekniken integrerades i en dedikerad produktionsmiljö. Särskilda åtgärder vidtogs för att säkerställa processtabilitet, inklusive kontroll av miljöfaktorer och anpassning av arbetsflöden, vilket möjliggjorde en konsekvent prestanda över längre produktionsperioder.
Erfarenheterna har också stärkt mikrovattenskärningens roll som en strategisk kapacitet inom Nanokers tillverkningsportfölj. Teknikens förmåga att bearbeta extremt hårda och spröda material, oberoende av deras elektriska egenskaper, öppnar upp för nya tillämpningar inom områden som avancerad elektronik, vetenskaplig instrumentering och precisionsmekanik.
Mer övergripande visar projektet hur framväxande tillverkningsteknologier kan gå från nischade tillämpningar till tillförlitliga industriella lösningar när de stöds av stark materialkompetens och djup processförståelse.
För Nanoker är mikrovattenskärning inte längre bara en möjliggörande teknik – det är nu ett bevisat produktionsverktyg, redo att stödja nästa generation av högpresterande keramiska komponenter.
KG Fridman i Karlstad säljer och levererar mekaniska komponenter, tekniska lösningar och prototyper till företag. De är specialiserade på att förmedla delar inom bland annat finmekanik, teknisk keramik och precisionskullager till kunder inom många branscher till exempel inom medicinteknik.
Text: Mia Sonnelid
Foto: Water Jet Sweden
