ハイドロチャックがよりサステナビリティな理由

シュリンクチャックとハイドロチャックの両方を製造するメーカーとして、MAPALはサステナビリティに関して両方の方式を比較しました。この比較は主に、サステナビリティの柱である技術、経済、社会問題の分野に基づいています。技術の進歩はしばしば経済効率の向上と密接に関係しているため、常に重なる部分があるといえます。

様々なクランピングデバイスは、多くの加工タスクで容易に交換可能であるためサステナビリティが決定要因となります。シュリンク チャックは、本質的に工具の制約が小さいため、シュリンク チャックのみが実行可能なアプリケーションは稀になってきています。UNIQのブランド名で知られるMAPALの最新世代のハイドロクランプ技術はDINで定義された工具制限と全く同じ制限を示し、それぞれの技術を代替することができます。

サステナビリティに関して、ハイドロチャックの大きな利点は工具寿命が非常に長いことです。MAPAL社はシュリンクチャックと比較して少なくとも10倍以上長持ちすることを比較調査しました。さらに、再調整も可能です。整備中に取り付け部品を交換し、作動油を補充すればチャックは新品同様に作動し、再び工具寿命を全うすることができます。シュリンクチャックのクランプ回数は約500回ですが、マパルのUNIQ油圧チャックの現行モデルは10,000～15,000回に達します。このように価格的には2倍高いハイドロチャックは、実際には元が取れているのです。特にシュリンク技術は装置に追加コストもかかります。

工具は、接続部を加熱・冷却することでシュリンクチャックにクランプされます。そのため、材料の組織が毎回変化し、疲労が生じます。クランプの品質はシュリンク加工のたびに低下し、ラジアル方向の振れや剛性は、最初の使用から悪化の一途をたどります。対照的にオイルによるクランプは加工中の微振動を低減するため、工具寿命と加工面の品質が向上します。 油圧チャックは、工具寿命全体にわたって、より良い仕上げ面精度を確実に生み出します。

A strong argument for switching to hydraulic clamping is the high energy requirements for shrinking. In its own factory, MAPAL ascertained that a shrink unit that is used in three shifts per day can consume between 10,000 and 12,000 kilowatt hours per year. This corresponds to the electricity consumption of five energy-conscious two-person households. 

This energy consumption not only entails high energy costs but also emits a large amount of CO₂. According to the statistical analysts at Statista, the current energy mix in Germany results in approximately 366 grams of CO₂ being emitted for each kilowatt hour. Each shrink unit therefore emits 3.6 tons of CO₂ into the atmosphere every year. Nowadays, this has an impact on the entire supply chain, where the sustainability of manufacturing is becoming increasingly important. Many first- and second-tier customers only want to source from suppliers that can prove that they are reducing their carbon footprint.

In addition to the tool life of a chuck and energy requirements of the device, time is also a factor when calculating return on investment. It takes at most two minutes to swap a hydraulic chuck, whereas six to eight minutes are needed for shrink chucks, depending on the size. If tools are changed often in manufacturing, this results in considerable labour costs. The space required in the tool-setting area for the shrink unit would also no longer be needed.
 

The social aspects of sustainability shed light on the topic from the user’s perspective most of all. A product where the performance is obvious to the naked eye is likely more agreeable to users than one with a rusted sleeve. When it comes to handling and safety, there are even more arguments for switching to the hydraulic clamping technology.

A shrink unit is not only cumbersome to handle but also a safety hazard. Almost every user has burned their finger once on a hot chuck during a busy workday. There is no such risk with hydraulic chucks. In general, they are very simple and straightforward to use – the tool only needs to be inserted and tightened. The workers benefit from processes that run more smoothly and require less reworking. The fact that a shrink chuck subject to material fatigue might be the cause for increasing tool wear or deteriorating surface quality is not always immediately obvious in practice.

The comparison result is clear: If you want to manufacture responsibly, then you should consider switching to hydraulic clamping technology. For new purchases, hydraulic chucks are the first choice from a sustainability perspective.