Mikrozerspanung auf der AMB 2018 Der Stein des Anstoßes für die erfolgreiche Mikrobearbeitung

Je kleiner das Werkstück, desto anspruchsvoller ist es dessen Maßhaltigkeit zu erreichen, sagt Zorn Microsolution. Solider Naturstein, und zwar Granit, gibt dem Mikrobearbeitungszentrum Zorn „microone“ deshalb die dafür nötige Stabilität. Und das in mehrfacher Hinsicht.

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Nicht den Nanometer jagen, sondern mit dem Mikrometer spielen — unter diesem Motto haben die Ingenieure von Zorn Microsolution, wie es heißt, einer gängigen Faustregel im Maschinenbau den Kampf angesagt. Wenn bis dato galt: Je kleiner das Werkstück, desto größer die Bearbeitungsmaschine, weil sich nur so Störfaktoren, wie etwa unterschiedliche Wärmeausdehnung, Vibrationen oder Stöße in den Griff bekommen ließen, so zeige der baden-württembergische Hersteller mit seiner in mehr als 30 Jahren gewonnenen Erfahrung im Sondermaschinenbau, dass es auch anders gehe.

Maximale Wiederholgenauigkeit bei der Mikrobearbeitung

Das modulare Mikrozerspanungssystem Zorn „microone“ kommt mit einer Stellfläche von lediglich 0,9 m² aus, kann aber trotzdem Werkstücke bis zu einem Durchmesser von 100 mm bearbeiten, wie Zorn betont. Seine Positioniergenauigkeit liege gemäß VDI/DGQ3441 für die linearen Achsen X und Y unter 5 µm. Der Fehler der optionalen Rundachsen B und C liegt, wie es weiter heißt, unter 5 Gradsekunden. Möglich wird diese Maßhaltigkeit nicht zuletzt durch das Chassis des 650 kg schweren 5-Achs-CNC-Bearbeitungsmoduls, wie Zorn erklärt. Denn es ist solider Granit, wie er etwa auch bei optischen Bänken oder Anreißplatten zum Einsatz kommt. Der hochpräzise geschliffene Naturstein absorbiere sämtliche, während der Bearbeitung entstehenden Vibrationen der „microone“. Ebenso dämpfe er alle Erschütterungen, die von außen versuchten einzuwirken. Wegen der im Vergleich zu Metallen äußerst geringen thermischen Ausdehnung (0,69 mm/m/100°C) und minimalen Wärmeleitfähigkeit (2,8 W/(mK)) sei dieses Fundament nahezu spannungsfrei und bleibe über lange Zeit formstabil. Das garantiert nach Aussage von Zorn die maximale Wiederholgenauigkeit bei der Mikrobearbeitung.

Temperatur- und Vibrationseinflüsse bleiben außen vor

Sowohl die linearen Hauptachsen X und Y, als auch die Rundachsen B und C werden dabei direkt angetrieben, heißt es. Diese Antriebsphilosophie bringe es mit sich, dass der die Bearbeitung frei von Umkehrspielen sei und durch den geringeren Anteil an bewegten Massen auch deutlich weniger Vibrationen aufträten, als beispielsweise mit indirekten Spindelantrieben. Integrierte direkte Messsysteme verbessern die Positioniergenauigkeit zusätzlich, so Zorn. Alle Achsen, und auch die Bearbeitungsspindel, werden per Wasserkühlung auf dem gleichen Temperaturniveau konstant gehalten. Auch das modulare Konzept der „microone“ helfe gegen den Einfluss von Störfaktoren, weil die Bearbeitungseinheit separat von der Versorgungsgruppe aufgestellt werden könne.

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