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Spannmittel Schwerste Gußteile sicher bearbeiten

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Bei Druckgießmaschinen müssen oft große und schwere Bauteile bearbeitet werden. Ein 22-t-Teil stellte ein Lübecker Unternehmen dann aber doch vor eine Herausforderung.

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Die Bauteile werden formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbunden und lassen eine störkantenfreie Bearbeitung zu (keine Spannpratzen nötig).
Die Bauteile werden formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbunden und lassen eine störkantenfreie Bearbeitung zu (keine Spannpratzen nötig).
(Bild: Kipp)

Die Druckguss Service Deutschland GmbH (DSD) verfügt über rund 30 Jahre Erfahrung im Service für Druckgießmaschinen aller Hersteller. Durch die konsequente Weiterentwicklung ist das Unternehmen heute mit einer eigenen mechanischen Fertigung sowie einer Elektronik- und Hydraulikabteilung aufgestellt und bietet einen ganzheitlichen Service. Dies gilt für Anlagen aller Hersteller und Größen mit einer Fertigungstiefe von über 90 %. So können Säulen bis zu 14 m gefertigt und Bauteile mit Maßen bis zu 12.000 x 6500 mm bearbeitet werden. Alle erforderlichen Schweißtechnologien zur Säulenreparatur oder zum Aufpanzern von Platten stehen zur Verfügung. Aber auch die Maßanfertigung von Ersatzteilen oder die Aufbereitung von Maschinen mit großen Schäden gehören zum Alltag der Druckguss-Experten: Die Möglichkeiten im Bereich der Neufertigung reichen vom kompletten Maschinenbett einer Anlage bis hin zu den Führungsleisten oder einer festen Aufspannplatte.

Die Bauteile werden formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbunden und lassen eine störkantenfreie Bearbeitung zu (keine Spannpratzen nötig).
Die Bauteile werden formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbunden und lassen eine störkantenfreie Bearbeitung zu (keine Spannpratzen nötig).
(Bild: Kipp)

Neue Anforderungen ans Spannsystem

Zum Maschinenpark der DSD gehört unter anderem ein Fräszentrum des Typs SHW Powerspeed 5 mit einer Tischgröße von 5 m x 2 m, das vor allem für die Bearbeitung von großen und schweren Bauteile eingesetzt wird. Kein Problem für die Maschine – aber durchaus eine Herausforderung für herkömmliche Spannsysteme, vor allem wenn eine Bearbeitung von mehreren Seiten erfolgen sollte: „Wir hatten bislang mit diversen traditionellen Spannmitteln gearbeitet“, erklärt Carsten Rudolph von DSD. „Nun sollte aber eine Reihe von Werkstücken mit einem Gesamtgewicht von 22 Tonnen in der ersten Aufspannung bearbeitet werden, und das war mit den alten Systemen nicht zu leisten.“ DSD hatte zudem noch weitere konkrete Anforderungen: Aufgrund des Maschinentyps mit starrem Maschinentisch, musste sich das Werkstück um 180° drehen lassen, ohne die Genauigkeit der ersten Seite zu verlieren. Zudem durfte das gespannte Bauteil während der Bearbeitung auch in 2 m Höhe nicht vibrieren. „Generell waren unsere Ansprüche bezüglich der Oberflächenqualität und den Toleranzen sehr hoch“, schildert Carsten Rudolph. „Wichtig war uns im Vorfeld aber auch, dass die Spannelemente auf keinen Fall die Zugänglichkeit bei der Bearbeitung des gespannten Werkstückes stören durften.“

DSD verglich Spannsysteme verschiedener Hersteller und wurde schließlich auf das neue 5-Achs-Modulsystem Uni-Lock von Kipp aufmerksam. Die Druckguss-Experten übermittelten dem Heinrich Kipp Werk die Daten und erhielten nach zwei Tagen die ersten Spannvorschläge, die im Anschluss analysiert und besprochen wurden. In enger Zusammenarbeit mit dem Fertigungsleiter von DSD verfeinerte Kipp die Aufspannvorschläge, bis alles optimal definiert war. „Während dieses Prozesses haben wir uns stets gut beraten gefühlt“, erinnert sich Carsten Rudolph. „Unsere Erfahrungen wurden durch das Know-how von Kipp sinnvoll ergänzt.“ Uni-Lock wurde speziell für die 5-Achs-Maschinen entwickelt und eignet sich ideal zur Spannung komplexer Werkstücke, wie sie bei DSD vorliegen. Die Bauteile werden formschlüssig mit dem 5-Achs-Modulsystem verbunden und lassen sich komplett von fünf Seiten bearbeiten. Das Spannsystem wird manuell, ohne Medienzufuhr betätigt und lässt sich sehr schnell auf andere Werkstücke oder Vorrichtungen umrüsten. Die Montage ist denkbar einfach: Basismodul von oben oder unten anschrauben, Aufbauspannmodule aufstecken, Reduktionsadapter mit angeschraubtem Werkstück aufsetzen und dann mit einem Drehmoment-Schlüssel manuell festschrauben. Der Aufbau ist damit stabil und bereit zur Bearbeitung.

Kombinierbar durch modularen Aufbau

Durch den modularen Aufbau und die Vielzahl der Module können Anwender das System individuell zusammenstellen und neu kombinieren. Mehr als 70 Elemente stehen zur Verfügung, darunter Basis- und Aufbaumodule sowie Zubehörteile. In Kombination garantieren sie die Realisierung verschiedenster Höhen, das Andocken an Schnittstellen und die Bearbeitung verschiedener komplexer Werkstücke. DSD nutzt für das Ausrichten der Werkstücke Basismodule mit Aufbauerhöhungen in einer Gesamthöhe von 150 mm, die im Abstand von 2000 mm paarweise positioniert sind. Weitere sechs Basismodule mit Aufbauerhöhungen ermöglichen das Spannen des Werkstücks auf dem Maschinentisch. Außerdem lässt sich Kipp Uni-Lock auch auf Rastersystemen oder Nullpunktspannsystemen befestigen.

Das mit den Spannbolzen versehene Werkstück wird auf die Basismodule aufgesetzt, mit einem Drehmomentschlüssel manuell betätigt und dann gespannt.
Das mit den Spannbolzen versehene Werkstück wird auf die Basismodule aufgesetzt, mit einem Drehmomentschlüssel manuell betätigt und dann gespannt.
(Bild: Kipp)

Anforderungen erfüllt Nach den ersten Einsätzen bei DSD war klar: Das Spannsystem erfüllt die Anforderungen in vollem Umfang. „Die Fräsversuche haben sofort gezeigt, die Oberflächenqualität und die Toleranzen waren top“, sagt Carsten Rudolph. Bei der Bearbeitung mit einem Fräser-Durchmesser von 160 mm, einer Zerspannungstiefe von 5,5 mm und einem Vorschub von 800 mm/min. gab es auf einer Höhe von 2000 mm keinerlei Vibrationen am Werkstück. Auch nach dem Drehen des Werkstücks um 180° wurden die geforderten Toleranzen eingehalten. Die enormen Spannkräfte von bis zu 75 kN pro Spannbolzen sind für DSD der wesentliche Vorteil. Trotz dieser hohen Haltekräfte ist die Bedienung mit einem Drehmomentschlüssel von 15 Nm recht einfach. Ein weiterer Pluspunkt ist die modulare Erweiterbarkeit von Kipp Uni-Lock – die Druckguss-Experten planen, das Spannsystem zu erweitern und auch weitere Maschinen damit auszurüsten. (br)

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