Spanntechnik Schrumpftechnik sorgt bei langen Werkzeugen für hohe Spannkraft

Mit Hilfe der Schrumpftechnik werden lange Werkzeuge für das Herstellen von Bohrungen in sehr spitzen Winkeln konfiguriert. Bei Werkzeuglängen von teilweise mehr als 1400 mm wird eine Rundlaufgenauigkeit von unter 3 µm erreicht. Ein weiterer Vorteil ist bei bis zu 80 Schrumpfvorgängen pro Tag die kurze Schrumpfzeit.

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Schages GmbH & Co.KG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Haimer GmbH

Gemessen an den Dimensionen des kompletten Bohrgestänges liefert die Baker Hughes Inteq GmbH, Celle, zwar nur ein kleines Element – aber dieses hat eine zentrale Bedeutung für den Erfolg von Bohrungen nach Erdöl oder Erdgas. In den bis zu 10 km langen Bohrsträngen sitzen die 4 bis knapp 6 m langen Messsysteme unmittelbar hinter dem Bohrmeißel. Obwohl sie nur der Messung der Umgebungsbedingungen vor Ort und Steuerung des Bohrkopfes dienen, müssen die Elemente mit 130 bis 250 mm Durchmesser die kompletten Bohrkräfte aufnehmen und weiterleiten. Aushalten müssen sie zudem hydrostatische Drücke bis 2500 bar, Temperaturen bis 150 °C und Vibrationen bis zum 50-fachen der Erdbeschleunigung, und dies in einer chemisch sehr aggressiven Umgebung.

Schrumpfsysteme ermöglichen sehr lange Werkzeuge

Bei der Fertigung ihrer Komponenten setzen die CNC-Experten von Baker Hughes Werkzeugaufnahmen und Verlängerungen mit der Schrumpftechnik von Haimer ein. Als sie 2001 das erste Schrumpfgerät des Unternehmens aus Igenhausen anschafften, gab es zu diesem Schritt keine Alternative auf dem Markt. „Damals konnte nur Haimer unsere Forderung nach sehr langen Werkzeugen realisieren“, erinnert sich Eike Schaper, Teamleiter NC-Programmierung bei Baker Hughes. Bei der anspruchsvollen Bearbeitung musste unter immer spitzeren Winkeln zum Bauteil gebohrt werden. Damit dabei die Spindel nicht mit dem Werkstück kollidiert, sind sehr lange Werkzeuge, oft auch mit verlängerten Werkzeugaufnahmen unabdingbar. Die Werkzeuglängen erreichen teilweise mehr als 1400 mm.

Beim Schrumpfgerät Power Clamp Profi Plus bietet der Turm mit der Spule zur induktiven Erwärmung schon in der Standardversion relativ viel Höhenfreiheit. Um aber auch die sehr langen Werkzeuge ein- und ausschrumpfen zu können, erhielt der Turm zusätzlich ein Gelenk und kann damit um 180 ° gedreht werden. Danach befindet sich die Induktionsspule nicht mehr über der Grundplatte des Geräts, sondern über dem Hallenboden. Die Werkzeugaufnahme wird dann auf einer Plattform platziert, die seitlich an dem Tisch montiert ist, auf dem sich das Schrumpfgerät befindet.

Die Rundlaufgenauigkeit liegt im Bereich von 3 µm

„Durch die Gerätebauart können wir sehr lange, geschrumpfte Werkzeuge sicher konfigurieren“, erläutert Andreas Landmann, bei Baker Hughes in der NC-Programmierung unter anderem für die Schrumpftechnik verantwortlich. Zudem erfülle die hohe Spannkraft in Verbindung mit der großen Rundlaufgenauigkeit die hohen Toleranzanforderungen und mindert den Verschleiß der Bohr- und Fräswerkzeuge.

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