Zentrale Kriterien bei der Herstellung von Mikrowerkzeugen sind das Realisieren von sehr guten Oberflächenqualitäten an den Schneidkanten und der präzise Rundlauf. Um Bohrer, Fräser und Lehren mit ihren hauchdünnen Schäften und Geometrien prozesssicher in Großserie zu schleifen, spielen die Produktionsbedingungen beziehungsweise -technologien in Kombination mit einer umfassenden Qualitätssicherung eine entscheidende Rolle. Modernste Schleif-, Mess- und Kantenpräparationstechnologie – idealerweise in temperaturkonstanten Produktionshallen – ergänzen sich optimal und münden in Mini-Tools, die in Oberflächengüte und Rundlauf den extremen Vorgaben der Industrie entsprechen.
„Ein Mosaikstein dieser hochsensiblen Produktionsbedingungen ist die Feinsfiltration der Kühlschmiermittel“, so Steffen Strobel, technischer Verkaufsleiter des Filterherstellers VOMAT aus Treuen. „Denn gerade beim Schleifen von Mikrowerkzeugen können verunreinigte oder schlecht filtrierte KSS das Schleifergebnis empfindlich stören. Auch minimale Temperaturschwankungen im Medium sind große Gefahrenquellen für die Endqualität. VOMAT-Technologie ist darauf ausgelegt, genau solche Störfaktoren zu eleminieren.“
So trennen VOMAT Filter im Vollstrom Schmutz- und Sauberöl zu 100 Prozent. Auf diese Weise schleift der Werkzeughersteller immer nur mit reinem KSS. Darüber hinaus spülen VOMAT Anlagen bedarfsgerecht zurück. Dazu wird der Verschmutzungsgrad jedes einzelnen Filterelements festgestellt. Wird ein definierter Wert überschritten, leitet die Steuerung den Rückspülvorgang automatisch ein. Die anderen Filterelemente gewährleisten währenddessen eine kontinuierliche Sauberölversorgung mit Reinheitsgrad von NAS-7 (3-5 µm). Diese fortschrittliche Regelung der Filterkapazität und damit auch des Energieverbrauchs schlägt sich für den Schleifer in den Betriebskosten positiv nieder.
Steffen Strobel: „Ganz wichtig ist die Kühlung, die genau in sehr kleinen Inkrementen zu regeln sein muss. VOMAT hat eine präzise Temperaturüberwachung des Schleiföls im Bereich von bis zu ± 0,1 K je nach Kühlkonzept. So wird das Medium nicht erwärmt, und die Achsen der Maschine dehnen sich nicht aus. Auch im Schleifbereich bleiben die Temperaturen konstant im grünen Bereich. Das ist wiederum Grundvoraussetzung für toleranzfreies Schleifen in reproduzierbarer Qualität.“
Maßgeschneiderte Kühlkonzepte
VOMAT-Filter lassen sich in der jeweiligen Größe an die speziellen Produktionsbedingungen beim Werkzeughersteller anpassen. Ein Beispiel vor dem Hintergrund der Mikrowerkzeugfertigung ist das Kühlkonzept: Für die Typenreihen bis FA 240 gibt es die Kühleinheit optional als Einschubeinheit. Das ermöglicht eine einfache Demontage und Montage vor Ort ohne Servicepersonal. Der Verflüssiger ist klappbar in die Filterhaube montiert, und die Regelgenauigkeit beträgt +/- 0,2 K bei Umgebungstemperaturen von 15°C bis 35°C.
Darüber hinaus gibt es Beistellgeräte mit Verflüssiger zur externen Kühlung für die Typen FA 120 bis 960. Die Kühlleistung liegt hier bei 9 bis 60 kW bei einer Regelgenauigkeit von +/- 0,2 K oder alternativ +/- 1,0 K bei Umgebungstemperaturen von 15°C bis 35°C.
Eine weitere Option ist die kaltwasserbetriebene Kühlung als individuelle Lösung mit externem Wasserkreislauf.
Steffen Strobel: „Ist eine Kühlung der Achsantriebe, Spindeln und Motoren notwendig, lassen sich modulare Einheiten an die Filteranlage koppeln.“ Exemplarisch zu nennen ist der modular erweiterbare Kaltwassersatz KWS 250 mit integrierter FU geregelter Kühlerwälzpumpe und Eaton-Kompaktsteuerung. Die Kälteleistung liegt bei 250 kW für Solebetrieb mit einer Regelgenauigkeit +/-1,0 K. Für das Gerät ist kein Pufferspeicher notwendig und es kann als Kaltwassersatz im Außengelände etwa in Industriegebieten aufgestellt werden.
Steffen Strobel: „Setzt der Werkzeughersteller beim Schleifen von Mikrotools auf modernste Technologie, kommt er an zukunftsweisender Feinfiltration nicht vorbei. Nur so kann er die hohen Qualitäten herstellen, die die Industrie benötigt.“
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