Werkzeugaufnahme mit integrierter Absaugung

Neuer Werkzeughalter des italienischen Unternehmens Cruing ermöglicht mittels einer Turbine eine luftgekühlte, trockene und spänegeführte Zerspanung.

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Die Vielfalt der eingesetzten Materialien zur Herstellung von Endprodukten nimmt täglich zu.
Durch die Kombination von Werkstoffen, die für sich, unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten bräuchten, wird es zunehmend schwieriger Werkzeuge für diese Materialien zu finden.
Hinzu kommt ein ständiger Kostendruck, der nachbearbeitungsfreie und in einem Fräsgang erzeugte
Oberflächen erfordert. Das heisst nicht Schrupp-, und Schlichtfräsen sondern nur ein Bearbeitungsgang.
Auch für nachfolgende Lackierprozesse ist es von Vorteil wenn keine Reste von Kühlschmiermittel von den zu lackierenden Werkstücken entfernt werden muß.

Auf Grund dieser Aufgabenstellung hat die italienische Fa. Cruing eine Werkzeugaufnahme mit integrierter Absaugung und Kühlung entwickelt.
Das Prinzip ist einfach: Mittels einer Turbine wird Umgebungsluft angesaugt, dabei wird der Spänestrahl in die Turbine umgelenkt und der Absaugung zugeführt. Mit ca. 1 KW Leistungsaufnahme wird eine Luftgeschwindigkeit um den Fräser von bis zu 80m/s erzeugt. Zwischen Werkzeugoberfläche und Umgebungsluft findet ein Abkühlprozess statt.

Die Wärmebildkamera zeigt die Bearbeitung von 10 mm CFRP am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart.
Das Wärmebild zeigt die Bearbeitung von 10 mm CFRP am Fraunhofer-Institut IPA.

Betrachtet man das System gegenüber dem Einsatz von Druckluft speziell bei Composite Werkstoffen, muß man folgendes anmerken:

Das An- und Wegsaugen von Spänen macht deshalb Sinn weil die Späne nicht in der Umgebung verbleiben. Ein Span mit einer Teilchengröße von 10µm hat eine Falldauer von 3 Minuten, Späne die aber kleiner als 9µm sind dringen in die Lunge ein und gelten als lungengängig (Quelle: VBG Artikel: 46-13-0054-3). Deshalb macht es immer Sinn wenn möglich zu saugen statt zu blasen.

  • Vorteile des Systems:
    – Bessere Oberflächenqualität da keine Mehrfachzerspanung stattfindet
    – Kein Einsatz von teurer Druckluft oder Biozid versetzten Kühlschmiermittel notwendig
    – Hohe Ressourceneffizienz da gleichzeitig gekühlt und abgesaugt wird.
    – Höhere Standzeit durch geringerer Werkzeugtemperaturen.
  • Nachteile des Systems:
    – Vornehmlich für flächige Bearbeitungen einsetzbar.
    – Nur eingeschränkt bei gewölbten Geometrien
    – Drehzahlen ab 12000 U/min
    – Für Maschinen mit Absaugung

Sicherheit und Innovation

Um die Sicherheit während der Bearbeitung zu gewährleisten, ist der Werkzeughalter mit Turbine monolithisch gearbeitet. Das bedeutet aus einem Stück gefräst. Als Grundkörper dient Stahl mit einer Härte von 58 HRC. Der Aerotech hat eine Wuchtgüte von G 2,5 bei 24.000 U /min und ist BG zertifiziert.
Als Werkzeugaufnahme gibt es Hydrodehn-, Spannzangen -, und Formschlussaufnahmen.
Auf der Composite Leitmesse JEC in Boston und Paris wurde der Aerotech als „Innovation für die Bearbeitung von Composite Werkstoffen“ prämiert.
Das System des Cruing Aerotech löst sicher nicht alle Zerspanungsprobleme, aber im Bereich der Trockenzerspanung ist es ein sehr wirkungsvolles Hilfsmittel um Temperatur-, sowie Staubprobleme zu mindern.

Kontakt:

www.cruing.com