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11.04.2019 | Industrie 4.0 | Nachricht | Onlineartikel

Werkzeugmaschine in hybrider Bauweise

Autor:
Thomas Siebel

Die Unternehmen Fooke und Invent haben Teile einer Portalfräsmaschine aus CFK anstelle von Gussstahl gefertigt. Das Produktionssystem wird dadurch leichter, dynamischer und präziser. 

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung  geförderten Forschungsprojekt HYBRIDi haben die Unternehmen Fooke und Invent den vertikalen Guss-Z-Schlitten einer Portalfräsmaschine durch eine hybride Mischbauweise substituiert. Durch den Einsatz von CFK als Grundwerkstoff sollen Nachteile des üblicherweise im Maschinen- und Anlagenbau verwendeten Gussstahls überwunden werden, zum Beispiel die mangelnde Dynamik von Produktionssystemen aus Stahl und die Sensibilität gegenüber Temperatureinflüssen. 

Das Konzept sieht einen CFK-Grundkorpus vor, an dessen Ecken individualisierte Stahlschienen befestigt wurden. Zusätzliche horizontale Querbleche aus Aluminium erhöhen zudem die Torsions- und die Querschnittssteifigkeit. Der Fräskopf ist an der Unterseite des Grundkörpers an einer Stahlplatte befestigt. 

Geringere Masse und Energieverbrauch

Durch die deutliche Reduzierung der Z-Schlittenmasse um 52 % kann der Energieverbrauch der Gesamtmaschine um bis zu 10 % verringert werden. Die Unternehmen rechnen damit, dass Betreiber der Fräsmaschine dadurch mehrere 10 Tausend Euro einsparen könnten bedeuten. Referenzversuche haben weiterhin gezeigt, dass die Tool-Center-Point-Verlagerung, aufgrund der Änderung von äußeren Temperatureinflüssen um bis zu 80 % reduziert werden konnte. Dies spielt insbesondere eine Rolle wenn höchste Genauigkeitsansprüche in nicht klimatisierten Hallen zu erfüllen sind.

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