BMW nutzt erstes serientaugliches CFK-Bearbeitungszentrum

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Ausgeklügelte Spanabfuhr

Den entstehenden Feinstaub hat Eima mit einem aerodynamisch und energetisch optimierten Absaugkonzept in den Griff bekommen – sehr wichtig für den Explosionsschutz! Dazu wurde der Arbeitsraum der Maschine sehr kompakt gehalten und so strukturiert, dass sich weder Staub- noch Spänenester ausbilden können. Der Aufbau als Fahrständermaschine mit nur kleinen Ausgleichswegen und horizontalem Schwenktisch begünstigt das Konzept.

Schwerere Späne und größere Bearbeitungsreste fallen direkt in den Späneförderer, während der Staub strömungstechnisch optimiert nach oben abgesaugt wird. Der dabei entstehende Sog im Spänekanal zieht auch eventuell mit den fallenden Spänen nach unten gerissenen Staub ab. Außerdem hat der Bestück- und Entnahmebereich eine eigene Absaugung und ist komplett vom Arbeitsraum abgetrennt. Der Drehtisch übernimmt dabei die Funktion einer Schleuse.

Das Ergebnis: Die Werkstücke kommen vorgereinigt und nahezu staubfrei aus der Maschine. Auch die separierten Späne und Materialreste enthalten keinen nennenswerten Staubanteil. Und weil die Einhausung des Arbeitsbereiches mit einem Lärmschutz ausgestattet ist, ist die neue Maschine für den Werker ein vergleichsweise ruhiger und sauberer Arbeitsplatz, und ein besonders ergonomischer noch dazu. Denn durch den horizontalen Drehtisch wurde es möglich, dass der Werker zur Bestückung und Entnahme direkt an das Werkstück herantritt und es in optimaler Griffhöhe entgegennimmt oder aufspannt.

Kollisionsgefahr gebannt

Eima hat für die Maschine Beta S auch ein spezielles CFK-gerechtes Werkstückhalterungskonzept erdacht. Dabei werden viele robuste, kreisförmige Sauger mittels CNC bewegt und mit schwenkbaren Werkstückspannern kombiniert. Die Saughalter der teilespezifischen Vorrichtungen geben den Bauteilflächen sowohl definierten Halt als auch die nötige Abstützung. Außerdem dämpfen sie Schwingungen im Bauteil. Die pneumatischen Spanner am Umfang des Teils unterstützen im Bedarfsfall auch Zentrierdorne der Vorrichtung bei der Aufnahme und Ableitung seitlicher Scher- und Schubkräfte. Indem sie den Abfallrahmen weit besser fixieren als dies bei so schmalen und wenig definierten Flächen mit Vakuumhaltern möglich ist, verringern sie auch die Vibrationen im Abfallteil. Das hat hohen Einfluss auf den nutzbaren Vorschub, die Fräsqualität und die Standzeit der Werkzeuge und Spindellager.

Stört eine der Spannklemmen die aktuelle Bearbeitung, zum Beispiel beim Konturfräsen, dann zieht die CNC die auf der Fräsbahn liegende Klemme rechtzeitig zurück, bis keine Kollisionsgefahr mehr besteht.. Dazu ist das Spannsystem elektronisch überwacht und wird auf der mit Sinumerik HMI-Pro generierten Bedienoberfläche auch visualisiert.

Ein Partner für alle Belange

Die so von Eima erstmals gebaute Spanntechnologie, kombiniert die prozesstechnischen Vorteile von Vakuumhaltern mit denen mechanischer Klemmen und ermöglicht das einfache Bestücken und Entnehmen – ohne zu viele Handgriffe. Weitere Entwicklungsschwerpunkte waren das Umsetzen der vielen Betriebsmittelvorschriften – einschließlich einer kundenspezifischen Oberfläche mit komplexer grafischer Visualisierung aller Fehlermeldungen sowie der Linien- und IT-Integration, der Anbindung an „Track & Trace“ und der Qualitätssysteme. Dazu gehörte auch die Verantwortung für den Komplettprozess beim Endkunden, von Voruntersuchungen über Maschinenentwicklung, Staub- und Spänebehandlung bis hin zur Spanntechnologie samt Entwicklung und Bau der für die diversen Fahrzeugteile nötigen Vorrichtungen. Eima hat sich mit der Beta S als kompetenter Partner für die spanende CFK-Bearbeitung etabliert. MM

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