Od lat klienci pytają o większe komponenty w jakości Kern. Dzięki nowemu pięcioosiowemu centrum obróbczo- Kern Fortis HD, zakłady produkcyjne o najwyższych wymaganiach precyzyjnych będą miały do dyspozycji nową maszynę od wiosny 2026 roku. Podczas gdy wymiary zewnętrzne w porównaniu do Kern Micro HD rosną tylko około półtora raza, przestronny obszar roboczy umożliwia około podwójne drogi przesuwu.
Osiem lat temu zespół Kern rozpoczął marzenie o osiągnięciu niesamowitej precyzji pięcioosiowego centrum obróbczego Micro HD także w innych, do dwukrotnie większych wymiarach. Teraz to marzenie stało się rzeczywistością i ma swoją nazwę: Kern Fortis HD. Po raz pierwszy zaprezentowany szerokiemu gronu specjalistów na targach EMO 2025, dostawy będą możliwe od połowy 2026 roku. W centrum uwagi znajdą się między innymi branże takie jak budowa narzędzi i form oraz różnorodne produkcje części.
Dyrektor generalny Kern, Simon Eickholt, ma na twarzy radość z nowej innowacji. Niemniej jednak wyjaśnia rzeczowo: „Fortis HD jest nie tylko wizualnie bardzo zbliżona do naszej Micro HD. Była również w technicznym sensie i pod względem obsługi niejako wzorem dla naszych deweloperów i ma odpowiednio wiele podobieństw.” Emocjonalnie dodaje: „To, że udało nam się przenieść niespotykaną precyzję na około dwukrotnie większe drogi ruchu i elementy, wciąż uważam za niewiarygodne.”
„Ponieważ nie jest tak, że po prostu bierzemy dwa Kern Micro HD. Kern Fortis działa co prawda na tych samych zasadach, ale ostatecznie jest to zupełnie nowa maszyna.“
Kernowa precyzja mimo nowego wymiaru
Aby nadać szczególny sens pojęciom takim jak rozmiar elementu, zakres ruchu i „niedościgniona precyzja”: surowce do Fortis HD mogą mieć średnicę do 565 mm i wysokość 350 mm (Micro HD: D = 350 mm, H = 200 mm). Zakresy ruchu wynoszą: X = 780 mm, Y = 420 mm i Z = 450 mm (Micro HD: 350, 220, 250 mm). Maszyna wymaga powierzchni ustawienia 4,07 m x 3,05 m i ma wysokość 3,48 m (Micro HD: 2,65 m x 1,7 m i H = 2,65 m).
Jeśli chodzi o dokładność komponentów, Fortis HD osiąga wyniki porównywalne z Micro HD, mimo że jest prawie dwukrotnie większa. Podstawą tego są między innymi dokładność położenia osi liniowych. Różne pomiary wykazały, że wartości obu maszyn są niemal identyczne. Testy kształtu okręgu potwierdziły, że Fortis osiąga przy tym samym zakresie ruchu dokładności poniżej 1 µm - i to nawet w serii. Zespół rdzeniowy jest przekonany, że żadna inna maszyna 5-osiowa tej wielkości nie osiąga dotąd takich wyników.
Ważne dla zastosowania w praktyce jest również to, że rdzeń Fortis HD, oprócz najwyższej precyzji, realizuje również duże objętości skrawania do 1 l/min w stali. Kluczowe w tym przypadku: oprócz wrzeciona narzędziowego HSK 40 dostępna jest również wersja HSK 63, która może pomieścić narzędzia o średnicy do 200 mm i długości 390 mm.
Obie zostały zaprojektowane przez partnera rozwoju rdzenia, firmę Fischer, jako wrzeciona CSC (Compact Shaft Cooling). Oznacza to: zintegrowane chłodzenie wału sprawia, że można w dużej mierze zrezygnować z konieczności czasów wstępnych. Ponadto wrzeciono pozostaje termicznie stabilne nawet przy maksymalnych prędkościach obrotowych i najwyższych obciążeniach, co jest istotne między innymi dla uchwytów narzędziowych i narzędzi. Dzięki temu użytkownicy zawsze osiągają stabilne procesy frezarskie z wysokimi wydajnościami skrawania podczas roughingu oraz z lustrzanie gładkimi powierzchniami podczas wykańczania.
Najważniejsze: Mikrospalt-hydrostatyka i zarządzanie temperaturą
Dla wysokiej wydajności i precyzji kluczowe są jednak jeszcze inne techniczne atrakcje, które nawiązują do Micro HD i zostały przeniesione oraz rozwinięte w Fortis. Twórcy, pod kierownictwem kierownika projektu Christiana Maiera, na przykład, wyposażyli wszystkie osie liniowe w napędy bezpośrednie i opatentowaną przez Kern mikroprzestrzeń hydrostatyczną, podobnie jak w HD. Inżynier wyjaśnia: „Dzięki małemu luzowi osiągnięto optymalną sztywność i właściwości tłumienia, co zapewnia najwyższą jakość powierzchni i dokładność na obrabianym elemencie.” Jednocześnie integralny design w połączeniu z silnikami liniowymi sprawia, że napędy są szczególnie odporne i redukują zużycie energii w porównaniu do tradycyjnych systemów hydrostatycznych o około 80 procent.
Również zarządzanie temperaturą jest istotne dla osiąganej na stałe precyzji. Zgodnie z badaniami, wpływy temperatury odpowiadają za około 70 procent wszystkich błędów dokładności w obszarze wysokiej precyzji. „Ponieważ w Fortis HD mamy znacznie większą przestrzeń roboczą, więcej ruchomych mas i większą moc w maszynie niż w Micro HD, jeszcze ważniejsze jest odprowadzanie temperatury bezpośrednio w miejscach, gdzie powstaje”, wyjaśnia Maier, podkreślając, że wdrożenie stanowiło szczególne wyzwanie, ale ostatecznie udało się je zrealizować perfekcyjnie.
Oznacza to: Zarządzanie temperaturą Fortis HD doskonale kompensuje wyższy wydział ciepła poszczególnych komponentów. Podobnie jak w przypadku Micro HD, silniki liniowe są temperowane i zintegrowane z systemem osi liniowej hydrostatycznej. Ta metoda minimalizuje już wprowadzenie ciepła. Dodatkowo struktury takie jak oś obrotowa, osie liniowe i wrzeciono są temperowane przez ekstremalnie precyzyjnie regulowane zarządzanie temperaturą z przepływem objętościowym do 260 l/min.
Christian Maier powiedział: „W ten sposób udaje nam się utrzymać w Fortis wahania temperatury na poziomie zaledwie +/- 0,05 Kelvina.”
Szczególnie urokliwie rozwiązano również umiejscowienie agregatu, który jest niezbędny do obsługi osi hydrostatycznych i zarządzania temperaturą. Projektanci zintegrowali go bezpośrednio w obudowie Fortis HD, dzięki czemu nie wymaga dodatkowej przestrzeni na ustawienie.
Najwyższa produktywność i wydajność skrawania
Oprócz wymagających dostosowań do zmienionych wymiarów, kierownik projektu Maier i jego zespół wdrożyli również kilka zupełnie nowych podejść. Dwa środki, na przykład, uwzględniają większą objętość wiórów nowego centrum obróbcze. Po pierwsze, osie są całkowicie zabudowane, co zapewnia optymalną ochronę. Po drugie, zastosowano przenośniki taśmowe i instalację filtrów taśmowych, po tym jak wióry zostały niezawodnie usunięte dzięki nowemu projektowi pomieszczenia maszynowego.
Szczególnie interesujące dla operatora: Fortis HD teraz ma dwuczęściowe drzwi dostępu, które można przesuwać w lewo i w prawo. Ułatwia to operatorowi załadunek i ustawienie maszyny, a także zapewnia optymalny dostęp i przejrzystość.
Jak w przypadku Kern Micro HD, również Fortis HD jest dostarczana z nową kontrolą TNC7 od Heidenhain. Dzięki temu zapewniona jest zarówno najwyższa stabilność techniczna, jak i przyjazność dla użytkownika. Struktura programu odpowiada znanemu obrazowi, a istniejące programy można zazwyczaj łatwo przenieść z niewielkimi dostosowaniami.
Od lat w fazie testów
To, że nowe rozwiązania w Kern Fortis HD brzmią dobrze nie tylko w teorii, ale także działają w praktyce, Kern udowodnił w skomplikowanych testach i próbach dla kilku klientów. Dyrektor generalny Simon Eickholt z radością stwierdza: „Otrzymaliśmy wielokrotnie informację zwrotną, że nasza Fortis osiąga lepsze wyniki już po krótkich okresach rozruchu, niż nasi klienci z ich najdokładniejszymi maszynami. Chociaż te miały już za sobą miesięczne okresy optymalizacji.” Informacje zwrotne, które sugerują wysokie zapotrzebowanie i potwierdzają podstawowe nastawienie szefa Kern, ponieważ: „Zawsze jesteśmy blisko rynku i kierujemy się życzeniami rozwojowymi naszych klientów. To, co jest technologicznie możliwe, wprowadzamy w życie.”
Informacja: Kern Fortis HD wkrótce
- Powierzchnia montażowa: D x S x W: 4,07 m x 3,05 m x 3,48 m.
- Zakres ruchu osi: X = 780 mm, Y = 420 mm, Z = 450 mm
- Maksymalny rozmiar obrabianego elementu: 565 mm średnicy, 350 mm wysokości
- Wrzeciono narzędziowe CSC (Compact Shaft Cooling): HSK E40 dla narzędzi o średnicy do 70 mm i długości 245 mm lub HSK A63 dla narzędzi o średnicy do 190 mm i długości 390 mm.
- Oś X, Y i Z: Napędy bezpośrednie z mikro szczeliną hydrostatyczną
- Oś B i C: Napędy momentowe z łożyskowaniem
Rozszerzone aktywne zarządzanie temperaturą we wszystkich osiach liniowych, osiach obrotowych/uchylnych, napędzie osi, stojaku maszyny i wrzecionie.
Sterowanie Heidenhain TNC 7
Kontakt:
