Leichtbau-Spannfutter aus Carbon senkt den Energieverbrauch

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Je dynamischer die Maschine, desto geringer müssen die bewegten Massen gehalten werden. Nur so lassen sich vernünftige Verfahrgeschwindigkeiten der einzelnen Achsen erreichen. Das schont außerdem die Maschinenkomponenten wie Spindel und Antrieb.

Leichtbau-Spannfutter vereinfacht das Rüsten

Zudem kommt es der Maschinengenauigkeit zugute. Denkt man an den Rüstvorgang von Spannmitteln oder an ein Palettensystem, das von Hand gewechselt wird, so kommt laut Berufsgenossenschaft ein maximales Hebegewicht von etwa 15 kg als Hindernis hinzu. Auch dort machen Leichtbau-Spannmittel eine Lösung oftmals erst möglich.

Doch neben dem Trend zur energieeffizienten Maschine der Zukunft, der Schonung von Maschine und Ressourcen gibt es noch einen weiteren Grund, der für den Einsatz von Leichtbau-Spannmitteln spricht. Denn gerade an Hochlohnstandorten, wie es Deutschland einer ist, steht die Produktivitätssteigerung zunehmend im Vordergrund.

Entscheidend sind dabei neben kürzeren Umrüstzeiten auch die Taktzeiten der einzelnen Bauteile. Betrachtet man moderne Werkzeugmaschinen, so stellt man fest, dass diese in der Vergangenheit immer mehr an Dynamik hinzugewonnen haben.

Leichtbau-Spannfutter halten Massenträgheitsmomente bei hohen Spindeldrehzahlen gering

Höhere Drehzahlen und schnellere Spindelbeschleunigungen sind dabei ein wesentlicher Faktor. Und genau dort kommen Leichtbau-Spannmittel voll zum Tragen. Bei hochdynamischen Werkzeugmaschinen müssen die Massenträgheitsmomente gering gehalten werden. Nur so sind kurze Spindelbeschleunigungen sowie Verzögerungen möglich.

Ein Beispiel an einer Drehmaschine zeigt dies deutlich: Allein durch den Wechsel von einem Toplus-Kombi-Axzug-Spannmittel aus Stahl auf ein baugleiches Leichtbau-Spannmittel aus Carbon lässt sich die Zeit für die Spindelbeschleunigung auf Maximaldrehzahl um 30% verkürzen (Bild 2 – siehe Bildergalerie).

Leichtbau-Spannfutter bieten neben Energieeffizienz auch Stückzeitreduzierung

Es sind also nicht nur die sinkenden Stromkosten, die durch die geringere Masse zu Buche schlagen. Genauere Untersuchungen ergaben auch eine Stückzeitreduzierung von bis zu 6%.

Bei hochdynamischen Werkzeugmaschinen, die Futterteile aus Stahl mit Taktzeiten von etwa 60 s bearbeiten, kann so im Mehrschichtbetrieb die Jahreskapazität schnell um Zehntausende Bauteile erhöht werden (Bild 3). Entsprechend höher ist das Potenzial bei Werkstoffen wie Messing oder Aluminium.

Leichtbau-Spannfutter sorgt für 30% schnellere Spindelbeschleunigungen

Die Strategie der Leichtbau-Spannmittel steigert also die Produktivität mit bis zu zwei Dritteln weniger Gewicht und damit 30% schnelleren Spindelbeschleunigungen. Aufgrund des geringeren Stromverbrauchs und der dadurch reduzierten Energiekosten ist sie nicht nur energieeffizient, sondern auch noch umweltschonend.

Hinzu kommen erhöhte Prozesssicherheit durch Entlastung der Maschinenkomponenten und sehr hohe Rüstfreundlichkeit aufgrund des geringeren Gewichts. Und ganz nebenbei liefern Leichtbau-Spannmittel so auch noch einen Beitrag zu höheren Genauigkeiten.

Olivier Löbert ist Teamleiter Produktmanagement bei der Hainbuch GmbH in 71672 Marbach.

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