Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC) hat viele Vorteile: zum Beispiel ein um bis zu 30 Prozent höheres Zeitspanvolumen, fünf- bis zehnmal höhere Vorschubgeschwindigkeiten und bis um das 30-fach geringere Schnittkräfte. Somit lassen sich beispielsweise dünnwandige Werkstücke bearbeiten, und gleichzeitig verbessert sich die Oberflächenqualität. Dadurch erübrigen sich oftmals nachfolgende Schleifoperationen. Allerdings verlangt das HSC-Verfahren die richtige Maschinentechnologie.
Denn die Spindelgeschwindigkeiten für das HSC sind mit herkömmlichen Bearbeitungszentren oder Drehmaschinen standardmäßig nicht zu erreichen. „Derartige Fälle lassen sich nur mit speziellen Hochgeschwindigkeitsmaschinen umsetzen, die 60.000 und mehr Umdrehungen pro Minute schaffen. Solche Maschinen sind jedoch kein Schnäppchen, benötigen zusätzlichen Platz in der Produktionshalle und werden unter Umständen gar nicht permanent ausgelastet“, weiß Markus Feldhaus, Produktmanager Fräsen/Bohren bei der Tungaloy Germany GmbH.
Hochdruck macht den Unterschied
Wer sich vor derartigen Investitionen scheut und dennoch die Vorteile von HSC für sich und seine Kunden verbuchen möchte, findet in Tungaloys SpinJet-System die passende Lösung: Eine handliche Spindel macht es möglich. Dank eines Kühlmitteldrucks von mindestens 20 bar und einer Volumenleistung von 15 Litern pro Minute beschleunigt sie das Werkzeug auf bis zu 60.000 min-1.
Genau abgestimmt auf die jeweiligen Anforderungen hat Tungaloy insgesamt drei SpinJet-Varianten im Programm: eine für Drehzahlen von 20.000 min-1 und Werkzeugdurchmesser von 2,0 bis 3,5 mm, eine weitere für 30.000 min-1 bei 1,0 bis 2,5 mm sowie die Variante für Mikrowerkzeuge von 1,0 bis 1,5 mm mit 40.000 min-1. „Diese Drehzahlen werden über den Kühlmitteldruck und eine Turbine im Spindelinneren erzeugt. 20 bar müssen mindestens sein, je 10 bar Druckerhöhung dreht SpinJet ungefähr 10.000 Umdrehungen mehr. Erst bei 40 bar ist Schluss, was wir bei der Variante für Mikrowerkzeuge in fantastische 60.000 Umdrehungen übersetzen“, so Markus Feldhaus.
Während der Produktion wird die Spindel zusammen mit dem Werkzeug aus dem Wechslermagazin eingetauscht, was für die Hauptspindel eine schonende und energiesparende Pause bedeutet. Um die aktuellen Drehzahlen zu überwachen, liefert Tungaloy optional ein Drehzahl-Display. Dorthin überträgt ein an der Spindel angebrachter Sender drahtlos die tatsächliche Drehzahl.
„Need for speed“ neu interpretiert
Ein Vergleich der Systeme konventionell gegen SpinJet macht deutlich, wie viel Zeit sich durch die Schnellspindel einsparen lässt. So benötigte ein Profilfräsvorgang bei 8.000 U/min und einer Vorschubgeschwindigkeit vf von 900 mm/min über 26 Minuten. Mit SpinJet bei 32.000 U/min und vf 3.800 mm/min ist bereits nach 7 Minuten alles erledigt. „Diese Ergebnisse lassen sich auch auf andere Bearbeitungsmethoden übertragen, sei es Bohren, Gravieren oder Gewindefräsen. Durchweg benötigen diese Prozesse mit SpinJet ein Drittel bis hinunter zu einem Viertel der Zeit!“, so Markus Feldhaus.
Da die beste Spindel nur mit den entsprechenden Werkzeugen zur Hochform aufläuft, verweist Tungaloy auf das passende Programm. Besonders eignen sich beispielsweise die Standard- und Kugelfräser der Serie SolidMeister für den Einsatz mit SpinJet. Wer in den Durchmessern von 0,1 bis 3,0 mm arbeiten muss, erhält mit den Mikrobohrern GigaMiniDrill höchste Präzision, prozessstabile Bearbeitung und hohe Standzeiten. SolidThread sind Gewindefräser mit kleinem Durchmesser für metrische und zöllige Innengewinde. Sie zeichnen sich durch kurze Bearbeitungszeiten und niedrige Schnittkräfte für präzise Gewinde aus. Gemeinsam mit den SpinJet-Spindeln sind diese drei Werkzeugserien Garanten für Präzision und Qualität.
Fazit:
Die SpinJet-Familie beeindruckt durch ihre Oberflächenqualität und Prozesssicherheit bei gleichzeitig höchstem Tempo. „Und das zu einem Bruchteil des Preises, der für eine Hochgeschwindigkeitsmaschine anfallen würde“, ergänzt Markus Feldhaus. „Bereits die geringen Einstiegskosten erhöhen die Wirtschaftlichkeit. Durch den enormen Kühlmitteldruck werden obendrein sämtliche Späne weggespült, was wiederum der Gesamtqualität zugutekommt. Wer sich also für unser SpinJet-System entscheidet kann bereits mit geringem Investitionsaufwand ein Höchstmaß an Schnelligkeit, Effizienz und Güte erreichen.“
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