Die Unternehmen Fooke und Invent haben Teile einer Portalfräsmaschine aus CFK anstelle von Gussstahl gefertigt. Das Produktionssystem wird dadurch leichter, dynamischer und präziser.
In die Gesamtmaschine integrierter Z-Schlitten aus CFK.
Fooke
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.