Die Firma KERN Micro- und Feinwerktechnik GmbH & Co. KG, Murnau ist seit über 20 Jahren bekannt als Marktführer in der Herstellung der erfolgreichen KERN CNC Höchstpräzisions- Micro- Fräs und Bohrzentren Typenreihe KERN MMT, KERN MMP und KERN HSPC. Mit dem Begriff „HSPC“ hat es auch einen eigenen Anspruch für die HSC-Präzisionszerspanung geschaffen: „High Speed Precision Cutting“.
Bereits diese Maschinen zeichneten sich durch höchste Präzision in der Positionierung und Wiederholung von ±1 µm aus. KERN ist auch der einzige Werkzeugmaschinenhersteller, der eine Arbeitsgenauigkeit am Werkstück von ≤ ±2,5 µm angibt.
Nun setzt KERN noch einen drauf!
Mit der komplett neu entwickelten KERN Pyramid-Nano wird ein neuer Meilenstein in der Höchstpräzisionszerspanung geschaffen. Mit einer Positionsstreubreite PS nach VDI/DGQ 3441 von ±0,3 µm dringt KERN in absolut neue Dimensionen vor. Und das über einen Verfahrbereich von X=500 mm und Y=500 mm. Ca. 7 Tonnen wiegt die Maschine mit hydrostatischen Führungen und hydrostatischen Antrieben. Sämtliche Wärmequellen liegen außerhalb der Maschine. Über ein ausgetüfteltes Kühlmanagement werden alle Teile der Maschine auf konstantem Temperaturniveau gehalten.
Apropos Maschinenständer: Die absolut symmetrische Portalbauweise aus dem Material KERN-ARMORIT® ist etwas ganz besonderes! Mineralguß, armoriert mit schweren Stahlverstrebungen, sorgt für eine Steifigkeit des Maschinenständers in bisher ungekannter Dimension. Das Gewicht in Verbindung mit dem Verbundwerkstoff KERN-ARMORIT® unterdrückt praktisch alle auftretenden Schwingungen.
KERN hat im Zuge der Neuentwicklungen verschiedene Antriebsalternativen ausführlich getestet. Im Vergleich zu Linearantrieben haben sich die hydrostatischen Antriebe durchgesetzt, da diese nicht den sich aufschaukelnden „Cogging-Effect“ aufweisen. Die höheren Herstellkosten für hydrostatische Systeme amortisieren sich sehr schnell durch wesentlich geringere Energiekosten. Laut externen Berechnungen [Werkstatt und Betrieb, 11/2002] können die Energiemehrkosten von Linearantrieben gegenüber hydrostatischen Antrieben pro Achse 750,- Euro im Jahr ausmachen. Bei zumindest drei Achsen im Dreischicht-Betrieb summiert sich das auf 6.750,- Euro pro Jahr!
Es stehen zwei Spindelalternativen zur Verfügung: 500 – 50.000 rpm mit 6,4 kW Leistung (HSK 25) und 200 – 36.000 rpm mit 11 kW Leistung (HSK 40). Die Werkzeugwechsler-Kapazität kann bis auf 96/75 Plätze ausgedehnt werden (HSK 25/40), ohne die Außenmaße der Maschine zu verändern. Außerdem ist die KERN Pyramid-Nano standardmäßig mit einem integrierten automatischen Werkstückwechsler mit 20 Plätzen ausgestattet. Mannlose Höchstpräzisionsbearbeitung ist für KERN seit vielen Jahren gelebte Praxis.
Ein ebenfalls neuentwickelter CNC-Hochpräzisions-Teilapparat (4./5. Achse) mit Torque-Motoren ist so gestaltet, dass die Bearbeitungsebene praktisch direkt am Drehpunkt der Achse ist. Beste Voraussetzungen für ein 5-Achsen-Nanopräzisions-Bearbeitungszentrum!
Und dann noch das Design! Bereits bei dem sehr erfolgreichen Model KERN HSPC wurden die KERN Mitarbeiter häufig auf das tolle Design angesprochen. So mancher Messebesucher trat im Vorbeigehen an den KERN Stand, nur um dem Design Hochachtung zu zollen. 1997 war KERN einer der ersten Werkzeugmaschinenhersteller, der mit einem halbrunden Design am Markt erschien. Man muß sich nur einmal auf Messen umsehen, um festzustellen, wie viele Maschinenhersteller es heute KERN gleich tun…..
Das Pyramiden-Design der KERN Pyramid-Nano soll dem Interessenten die außergewöhnlichen Eigenschaften der Maschine signalisieren, die ebenfalls bei den Pyramiden zu finden sind: Stabilität – Langlebigkeit – Nanopräzision!
Aber nicht nur die KERN Pyramid-Nano ist neu bei KERN.
Die KERN HSPC-EVO sieht auf den ersten Blick aus wie die bereits erwähnte KERN HSPC. Auf den zweiten Blick merkt man aber, dass eigentlich nur der Maschinenständer, die Sicherheitshaube und der Werkzeugwechsler (bis zu 95 Plätze) von dem bewährten Modell übernommen wurden. Es wurde ein komplett neues Achssystem entwickelt mit größeren Verfahrwegen X=300 mm, Y=280 mm, Z=250 mm und wesentlich höherer Stabilität. Dies erlaubt nun auch Beschleunigungen von 8 m/s² und eine Vorschubgeschwindigkeit von 16.000 mm/min. Die extreme Präzision wurde vor kurzem an einem Kunden-Testteil demonstriert: Präzision am Werkstück ±1 µm, Oberflächenqualität von Ra 0,086 µm! Es stehen zwei Spindelalternativen zur Verfügung, jeweils 500 – 50.000 rpm, mit 3,4 kW bzw. 6,4 kW für mehr Kraftbedarf. Wie bereits bei der KERN Pyramid-Nano gibt es natürlich auch bei der KERN HSPC-EVO ein ausgetüfteltes Spindel-Temperatur-Management. Über langwierige empirische Versuchsreihen wurde das Spindelverhalten in sämtlichen Dimensionen erfasst und ein entsprechendes Theta-Programm entwickelt. In Verbindung mit der Vektorregelung und der orientierten Einwechslung der Werkzeuge sind somit bei KERN höhere Präzisionen am Werkstück erreichbar, als bei anderen Maschinenherstellern, die gleiche Spindeln einsetzen.
Mit dieser Neuentwicklung HSPC-EVO werden primär auch die Interessenten angesprochen, die eine hohe Produktivität mit moderatem Spänevolumen und Ultrapräzision im 3- und 5-Achsbetrieb anstreben.
Diese Neuentwicklungen stellt KERN noch vor der EMO einem speziell ausgesuchten Kreis von Metallbearbeitungsfirmen vor, die in ihrem Marktsegment die höchsten Präzisionsanforderungen stellen. Im Workshop „New Dimension“ am Freitag, 26.8.2005 in Murnau werden auch technische Details sehr ausführlich dargestellt, wie es auf Messen und auch bei Firmenbesuchen normalerweise nicht möglich ist. Dies schließt auch ein, dass jeder Teilnehmer an dem kostenlosen Workshop selbst mit der Hand eine extra hierfür aufgebaute hydrostatische Achse bewegen kann, um dabei die Leichtgängigkeit der auf einem 19 µm dicken Ölfilm „schwebenden“ Achsen zu erfühlen. In einem Sondervortrag werden die speziellen Technologien dargestellt, die KERN berücksichtigt hat. Bei den anschließenden Frästests werden die Ergebnisse auf der von ZEISS neu entwickelten Nano-Meßmaschine F 25 nachgewiesen.
Natürlich besteht ausreichend Möglichkeit, sich mit anderen Teilnehmern der besten Metallbearbeitungsunternehmen aus dem deutsch sprechenden Europa in „Augenhöhe“ auszutauschen. Jeder Teilnehmer wird von seinem regionalen KERN-Repräsentanten persönlich betreut.
Aus Sicht der KERN Geschäftsführer Ekkehard Alschweig und Burkhard K. Rother ist dies der Beitrag von KERN zur Sicherung unserer Zukunft in Europa auf dem Weg in neue Dimensionen.
Kontakt:
KERN Micro- und Feinwerktechnik GmbH & Co. KG
Email: mtsales@kern-microtechnic.com
Kern auf der EMO Hannover vom 14.-21. September 2005
Halle 012, Stand Nr. C59
