Referenz Spanfix - Moeller

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Spanende Fertigung – Hartmetallschneiden
unter hohem Kühlmitteldruck
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Gemäß DIN 8580 ist das Spanen ein Fertigungsverfahren der
Hauptgruppe Trennen; spanen meint Formgebung vermittels
Spanabnahme. Durch mechanisches Abtrennen von Spänen wird
die gewünschte geometrische Werkstückgestalt erzielt. Hierzu
dringt eine keilförmige Werkzeugschneide in die Oberfläche
des Werkstücks ein, eine dünne Materialschicht (der Span) wird
abgeschält. Stets muss das Werkzeugmaterial härter sein, als der
zu bearbeitende Werkstoff. Relativ weiche Werkstoffe lassen sich
mit einfachen Stählen bearbeiten, härtere Materialien bedürfen
spezieller Werkzeugstähle wie Hartmetall, Sinterwerkstoffe,
Schneidkeramik, Korund oder Diamant als Schneidstoffe.
Die mechanische, spanende Bearbeitung hochfester metallischer Werkstoffe
ist alles andere als eine triviale Aufgabe. Mit modernsten Maschinen und
Präzisionswerkzeugen gilt es, anspruchsvolle Materialien zu bearbeiten. Zu
berücksichtigen sind ferner die besonderen Eigenschaften der Werkstücke.
Hinzu kommen nicht unerhebliche gesetzliche Auflagen, denen zu entsprechen
ist. Eine optimale Bearbeitung hat möglichst wenige Prozessschritte
und kurze Prozesszeiten zum Ziel. Die Standzeit der Werkzeuge und damit
die Wirtschaftlichkeit der Bearbeitungsprozesse hängen insbesondere vom
verwendeten Kühlmittelschmierstoff und dem Förderdruck ab.
Das mittelständische Unternehmen Spanfix ist in der spanenden Fertigung
tätig und stellt vorzugsweise Bauteile für Luftsportgeräte und den
Motorrennsport her. Diese Branchen sind besonders sensitiv, was die
Werkstückzuverlässigkeit und Sicherheit anbelangt, weswegen sich Spanfix
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InFo
Unternehmen: www.spanfix.de
Produkte: easyRelay
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intensiv mit den Themen Kühlmittelschmierstoff und Druckzufuhr
beschäftigt hat. Marktübliche Kühlmittelsysteme arbeiten mit
Betriebs drücken zwischen 2 und 5 bar. Basierend auf zahlreichen
Untersuchungen seitens Spanfix, erzielt das Unternehmen eine
optimale Prozesssicherheit bei Betriebsdrücken bis 300 bar, unter
Verwendung von Kühlschmierstoffen auf Wasserbasis. Durch
Zuleitung des Kühlmittels mittels Ultrahochdruck werden sowohl
die Wärmeabfuhr, die Schmierung der Kontaktflächen zwischen
Werkzeug und Werkstück, als auch der Abtransport der Späne,
um ein Vielfaches verbessert. Dank diesem Verfahren lassen sich
unter anderem Spannungen im Werkstück und im Werkzeug auf
ein Minimum reduzieren, ebenso verhindert dies eine thermische
Überlastung der Werkzeugschneide. All dies trägt zur Sicherung
der Maßhaltigkeit, einer höheren Schneidleistung und einer verlängerten
Lebensdauer der Werkzeugschneide bei.
Spanfix Aggregate
Um den Fertigungsprozess mit der Kühlmittelhochdrucktechnologie
zu optimieren, müssen alle Komponenten aufeinander
abgestimmt werden, das gilt für die Bearbeitungsmaschine, die
verwendeten Werkzeuge, die Kühlmittelpumpe gleichwie die
gesamte Steuerung. Da die Zykluszeiten variieren, müssen alle
Mess- und Regelfunktionen über die Steuerung des „Aqua-Power-
Systems“ (Aggregate von Spanfix) erfasst, verarbeitet und ausgegeben
werden. Hierbei wird unter anderem die Förderleistung
der Pumpeneinheit auf das verwendete Werkzeug abgestimmt
und kontrolliert, die Kühlmitteltemperatur (Messmitteltemperatur)
erfasst und geregelt, sowie sämtliche weitere Funktionen – von
der Filtration bis hin zur Verschleiß- und Wartungsverwaltung –
erfasst und ausgegeben. Diese umfangreichen Kontroll- und
Regel aufgaben werden mittels Hinweise oder als Alarme im „Klartext“
in der Anzeige der Steuerung und über Lichtsignale visualisiert.
Bei Erreichen einer kritischen Größe, einem Alarmzustand,
wird ein Signal an die Werkzeugmaschine gesendet, um dort
die Bearbeitung sofort, aber kontrolliert, zu unterbrechen. Derart
angebunden, wird die Produktion, je nach Kühlschmierstoffzufuhr,
Das mittelständische Unternehmen
Spanfix GmbH & Co. KG,
mit Sitz in Ahlen (Nordrhein-Westfalen),
stellt im Produktbereich
„spanende Fertigung“ vorwiegend
metallische Bauteile für Luftsportgeräte
und Motorrennsport her.
Aus diesen Aufgabenstellungen
Herzstück der Anlage
Das Steuerrelais easy800 und die
Kühlmittelpumpe. Das Aggregat
230-30 arbeitet mit einem Arbeitsdruck
von bis zu 230Bar. Die Kühlmittelfördermenge
beträgt 30L/min.
kontinuierlich überwacht und
abgesichert. Ein Werkzeugbruch
durch unzureichende
oder fehlerhafte Kühlmittelversorgung
lässt sich somit ausschließen.
Um den Werkzeugmaschinenanschluss zu vereinfachen
und an möglichst viele Produktionsvarianten anpassen zu können,
ist die Werkzeugmaschine so ausgelegt, dass sie lediglich das
Ein-/ Ausschaltsignal und einen Alarmeingang zum Werkzeugmaschinenstopp
benötigt.
Für die Mess- und Regeltechnik der Aqua-Power-Systeme wurde
bislang ein easy700 Steuerrelais eingesetzt. Wegen der guten und
einfachen Handhabung bei der Programmierung und Klartextanzeige,
entschied sich Spanfix für Produkte aus der easy-Familie.
Beim easy Steuerrelais lässt sich das Grundmodul einfach um
ein Zusatzmodul erweitern. Anwender können so zusätzliche
Steuerungsaufgaben problemlos einpflegen. Beim neuen System
„Aqua-Power-Cooled“ setzt Spanfix heute auf Steuerrelais
easy800, um die zusätzlichen, umfangreicheren Mess- und
Regelaufgaben zum bestehenden System kompatibel zu gestalten.
Über zwei miteinander kommunizierende Steuerungen
(EASY819-AC-RC mit Display/Tastatur; EASY819-AC-RCx ohne
Display/ Tastatur) werden die erweiterten Aufgabenstellungen
der Kühlschmierstofftemperierung umgesetzt. Hierfür galt es, ein
modulares Baukastensystem zu erstellen. Dies soll Nachrüstungen
von bestehenden Fertigungslinien – gemäß kundenspezifischer
Forderungen – erlauben und entsprechend kombinierbar sein.
Wichtiges Erfordernis für einen modularen Aufbau ist die zentrale
Datenausgabe, die auch nachträgliche Installationen von weiteren
Komponenten in einheitlicher Weise berücksichtigen kann.
FAZIT
heraus ist das Produkt „Aqua-Power-Kühlmittelhochdrucksysteme“
entstanden. Bei dieser Technologieanwendung
in der Zerspanung
metallischer Werkstoffe lassen
sich die Prozesszeiten mehr als
halbieren.
Felix Mittelfarwick, geschäftsführender Gesellschafter bei
Spanfix: „Für unser neues System Aqua-Power-Cooled ließen
sich die Anforderungen eines modularen Konzepts am
kosteneffizientesten mit der Moeller easy800 Serie umsetzen.
Steuerungsaufgaben integrieren wir heute in die einzelnen
Komponenten des Baukastensystems. Bei der Installation
erfolgt automatisch eine zentrale Datenverwaltung, sprich
zentrale Erfassung und Auswertung aller anfallenden Daten.
Die Kosten für die Mess- und Regeltechnik lassen sich somit
direkt den Aufgaben der einzelnen Komponenten zuordnen.
Neben easy800 Geräten setzen wir außerdem Klein- und
Leistungsschütze sowie Laststromschalter – Hauptschalter
P3-63 von Moeller ein.“
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