Sie sind hier:

Anbieter

Besondere Welt

Buntes

Events

Fachbücher

Firmenadressen

Gastkommentare

Gedanken zur Zeit

Goodies

Additive Fertigung

Automation

Blechbearbeitung

Datenschutz

CAD/CAM

Entsorgung

Gewindeherstellung

Handwerkzeuge

Kennzeichnen

Lasertechnik

Logistik

Maschinenbau

Messtechnik

Schleiftechnik

Schweißtechnik

Sicherheitstechnik

Spannmittel

Steuerungen

Tribologie

Wassertrahltechnik

Zahnradfertigung

Zerspanungswerkzeuge

Sonstiges

Interviews

Kaufmannswelt

Messeunterkünfte

Stellenbörse

Technische Museen

Lernen

VIP

Suchen nach:

Allgemein:

Startseite

Datenschutz

Impressum

Kontakt

Anzeige


Seit drei Generationen setzt die HEDELIUS Maschinenfabrik Maßstäbe in der Zerspanung. Ideenreichtum, Kundennähe und kompromisslose Qualität sind das Erfolgsrezept des Unternehmens.






Interessante Artikel früherer Ausgaben






Anzeige


HURCO Companies Inc. entwickelt und fertigt interaktive Computersteuerungen, Software sowie computergestützte Werkzeugmaschinen und –komponenten für die kundenbezogene Einzel- und Kleinserienfertigung.






Nähere Infos zu...

Archi Crypt Behringer Blum Boschert Diebold Emuge Esta Euroimmun Evotech GF Machining Solutions Hedelius Horn Hurco Hydropneu Identsmart Index Klingelnberg Liebherr Mazak Mechoniks Raziol Rollon Supfina SW Tox Vogt Ultrasonics Völkel Weiss Rundschleiftechnik Zecha






Anzeige


Die Klingelnberg Gruppe ist weltweit führend in der Entwicklung und Fertigung von Maschinen zur Kegelrad- und Stirnradbearbeitung, Präzisionsmesszentren für Verzahnungen und rotationssymmetrische Bauteile sowie in der Fertigung hochpräziser Komponenten für die Antriebstechnik im Kundenauftrag.






Die Welt des Kaufmanns






Anzeige


GF Machining Solutions ist ein weltweit führender Anbieter von Maschinen, Automationslösungen und Serviceleistungen für den Formen- und Werkzeugbau sowie für die Fertigung von Präzisionsteilen.






Die VBA-Welt






Die 3D-Welt von Blender






Anzeige


Evo Tech Laser konstruiert und produziert in Deutschland modernste Laserbeschriftungsanlagen und Gravursysteme für die Beschriftung von Metallen und vielen anderen Laser-geeigneten Werkstoffen. In diesem Bereich ist das Unternehmen einer der innovativ führenden Hersteller.






Anzeige


Das Kerngeschäft der Paul Horn GmbH ist die Bearbeitung zwischen zwei Flanken – Schwerpunkt Einstechen – sowie von weiteren, hochtechnologischen Anwendungen, verbunden mit Kundennähe, hoher Produktqualität, Beratungskompetenz und Lieferbereitschaft.






Die Welt der Geometrie







Die Welt der Elektronik







Die bunte Welt






Anzeige


Supfina Grieshaber besitzt langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Superfinish-Bearbeitung mit Stein- und Bandwerkzeugen. In Verbindung mit dem Wissen über vor- und nachgelagerte Prozesse bietet das Unternehmen praxisorientierte Lösungen.






Die besondere Welt






Anzeige


Die Index-Gruppe zählt mit ihren Marken ›Index‹ und ›Traub‹ zu den weltweit führenden Herstellern von CNC-Drehmaschinen. Mit sechs Produktionsstandorten und fünf internationalen Vertriebs- und Servicegesellschaften sowie 80 Vertretungen ist die Esslinger Unternehmensgruppe weltweit vertreten.






Die Welt der Goodies


Additive Fertigung


Automation


Blechbearbeitung


CAD


Entsorgung


Gewindeherstellung


Handwerkzeuge


Kennzeichnen


Lasertechnik


Logistik


Maschinenbau


Messtechnik


Schleiftechnik


Schweißtechnik


Sicherheitstechnik


Spannmittel


Steuerungen


Tribologie


Wasserstrahltechnik


Zahnradfertigung


Sonstiges






Die Welt der Events






Anzeige


Die Dr. Erich TRETTER GmbH + Co. mit Sitz in Rechberghausen liefert seit über 45 Jahren Maschinenelemente für alle Bereiche des Sondermaschinenbaus. Dazu gehören Linearsysteme, Kugelbuchsen, Wellen, Kugelgewindetriebe, Kugelrollen oder Toleranzhülsen.






Anzeige


ESTA ist einer der führenden Hersteller von Absaugtechnik. Mit Sitz im bayerischen Senden bei Neu-Ulm vertreibt das Familienunternehmen sein umfangreiches Entstauber- und Anlagensortiment mit eigenen Niederlassungen und Vertriebspartnern weltweit.






Die Welt der Erfindungen

Hier bieten Erfinder Rechte oder Lizenzen für interessante Produkte an. Reinschauen lohnt sich!







Die Welt aus Professorensicht

An dieser Stelle wird sich in unregelmäßigen Zeitabständen ein anonym bleibender Professor äußern. Er wird intime Einblicke in ein absurdes Lehrsystem geben, das sich als leistungsfeindlich und ungerecht outet.







Anzeige


Leistungsstarke Sägemaschinen zur Metallbearbeitung sind das Markenzeichen der weltweit tätigen Behringer GmbH. Die Produktpalette umfasst Band-, Kreis- und Bügelsägen sowie Automatisierungskomponenten aus dem hauseigenen Stahlbau.






Die Welt der Reisenden

Ob Urlaub, Messebesuch oder Reportage, es gibt viele Gründe, Hotels und Pensionen aufzusuchen. Gerade zur Messezeit sind viele Häuser jedoch total überteuert. Wir präsentieren günstige Geheimtipps.


Messe Düsseldorf und Köln



Messe Frankfurt



Messe Hannover



Messe Koblenz



Messe Leipzig



Messe München



Messe Nürnberg



Messe Pforzheim



Messe Stuttgart







Interessante Links aus aller Welt

Milliarden-Betrug: Organisierte Verbrecher nutzen CO2-Zertifikatehandel für Steuerkarussell
Entdeckt: Mars verliert Wasser durch Besonderheit
Überraschung: Der Mond ist bis heute tektonisch aktiv
OPWC-Bericht: Giftgasangriff im syrischen Duma war inszeniert
Migranten: Einreise per Flugzeug nun bestätigt
Astronauten: NASA macht interessantes Zwillings-Experiment
Stonehenge: Verschollener Bohrkern wiederentdeckt
Kriegsführung: KI-Drohnen werden künftig Luftkämpfe führen
Überraschung: Experiment zeigt, wie Wasser auf dem Mond entsteht
Umgestaltung: Zwergplanet hat womöglich dem Mond bei einem Zusammenstoß das heutige Aussehen gegeben
Studie: Forscher vermuten auf dem Pluto flüssiges Wasser
Integrationsverweigerung: In Duisburg-Marxloh bekommt die islamische Partei BIG 35,71 Prozent der Wählerstimmen
Lebenskatastrophe: Ohne Gold werden Vermögen ausgelöscht
Entlarvend: Deutsche Staatsanwälte dürfen keine EU-Haftbefehle ausstellen
PKW-Maut: Ein Minusgeschäft für den Steuerzahler
Minusgeschäft: Deutschlands Ökostromerzeugung ist unrentabel
Klima-Fakten: Experten referieren über das Klima
DWD: Angstmacher mit Orakel-Gen
Fake: Im Steak stecken keine 70 Liter Erdöl
Umfrage: Grünen-Wähler nutzen das Flugzeug besonders oft
Klimarettungsprojekte: In Wirklichkeit ein Programm zur Desindustrialisierung
Südafrika: Ein Land wird heruntergewirtschaftet
Klimaaktivisten: Wollen sie Deutschland in ein europäisches Venezuela oder gleich in den Libanon verwandeln?
Übersicht: Kaleidoskop der Klimafakten
Märchen: Schilda liegt in Konstanz
Panikmache: Die UN warnt vor einem Artensterben
Enthüllt: Der Club of Rome steuert Fridays for Future
Ölindustrie: Hinwendung zu den „Guten“
Meinung: Radikale Grüne sind die größten Mörder unserer Zeit
Energiewende: Wir reiten ein totes Pferd
CO2-Daten: Eine Kette von Manipulation
Experten: Die globale Erwärmung keineswegs problematisch, sondern insgesamt vorteilhaft
Lächerlich: Klimanotstand in Heidelberg
Nachdenklich: Fakten gegen Klima-Aktionismus
Hochrechnung: Jeder Haushalt in Deutschland wird in 15 Jahren 640 Euro pro Monat für Erneuerbare Energien bezahlen
Statistik: Frühere Warmzeiten zeigen, dass die Erde ihr Klima auch ohne den Menschen ändert
Öko-Neo-Feudalismus: Wie im Mittelalter herrscht wieder eine Art Adelsstand
Lebenserwartung: Es gibt keinerlei nachgewiesene Risiken für die Gesundheit der Öffentlichkeit, falls die Temperatur des Planeten um ein paar Grad steigen würde








Spannmittel für hohe Drehzahlen

Der sichere Halt des Fräsers und ein hochpräziser Rundlauf sind die wesentlichen Merkmale der Schrumpftechnik. Diese Technik nutzt die physikalische Eigenschaft der Wärmeausdehnung von Stoffen. Damit dieses Phänomen in der Werkzeugspanntechnik genutzt werden kann, ist viel Wissen seitens der Schrumpfgeräte-Hersteller nötig, was ohne Zweifel das Unternehmen Bilz vorweisen kann.


Die Schrumpftechnik ist ein relativ junger Zweig der Spannmittelindustrie. Dieses Verfahren, Fräswerkzeuge auf alternative Weise zu spannen, entwickelte sich im Zuge der rasanten Techniksprünge in der Werkzeugmaschinenbranche ab den 1990er Jahren. Immer höhere Drehzahlen, Vorschübe und Richtungswechsel durch die Mehrachsbearbeitung brachten herkömmliche Spannmittel zunehmend an ihre Grenzen.

Die ersten Versuche in Sachen Schrumpftechnik machte in Deutschland die Firma Marquart, die die Schrumpffutter mithilfe einer Flamme beziehungsweise eines Heißluftföns manuell aufheizte. Diese wenig industrietaugliche Methode wurde 1993 durch Harold Cook in den USA dahingehend verbessert, dass zum Erhitzen erstmals die elektromagnetische Induktion eingesetzt wurde. Kurze Zeit später erwarb das schwäbische Unternehmen Bilz eine Lizenz von Cook zur Nutzung des Patents und damit zum Vertrieb des „Shrinkers“, dem ersten induktiven Schrumpfgerät überhaupt.

Aus der kontinuierlichen Weiterentwicklung dieses Gerätes wurde im Laufe der Jahrzehnte ein breites Sortiment an Schrumpfgeräten für diverse Einsatzbereiche geschaffen. Eine bahnbrechende Verbesserung stellte die Erkenntnis von Bilz/Innovat dar, dass die Werkzeuge beim Ausschrumpfen gegen das Streufeld abgeschirmt werden müssen. Der Erfolg eines optimalen Schrumpfprozesses liegt mitunter darin, dass lediglich das Futter erhitzt wird, das Werkzeug dagegen kalt bleibt. Diese Abschirmung erreicht Bilz/Innovat durch den Einsatz der patentierten Ferritscheiben, mittels derer es erstmals möglich war, Werkzeuge aller Materialien prozesssicher auszuschrumpfen.

Schrumpf-Pioniere

Der Schrumpftechnik haben sich in der Vergangenheit einige Unternehmen zugewendet. Um Synergieeffekte bei der Weiterentwicklung zu nutzen, schlossen sich die Firmen Bilz, Diebold und Komet im Jahr 2000 gemeinsam mit Marquart zur ThermoGrip-Gruppe zusammen.

Um das manuelle Handling weiterzuentwickeln und sicherer zu gestalten, hat Bilz die von Marquart patentierte Vorweite serienmässig in seine Futter eingearbeitet. Die Vorweite ermöglicht es, dass beim Erhitzen des Futters zum Einschrumpfen das Werkzeug automatisch durch sein Eigengewicht in das Futter hineingleitet und sich selbst zentriert.

Um die Schrumpftechnologie benutzerfreundlicher zu gestalten, hat Bilz die für die jeweiligen Futter notwendigen Schrumpfparameter (Zeit und Leistung des Spulenstroms) ermittelt. Die Maxime hierfür lautet: ›so viel wie nötig und so wenig wie möglich‹. Wird zu wenig Energie eingebracht, funktioniert das Ein- und Ausschrumpfen nicht. Mit zu viel Energie wird das Futter überhitzt und damit über Kurz oder Lang zerstört. Diese Parameter sind standardmäßig in den Bilz-Schrumpfgeräten hinterlegt, sodass der Bediener mit der Auswahl des richtigen Futtertyps sicher sein kann, dass das Schrumpfen korrekt durchgeführt wird.
Genauso wichtig wie das korrekte Erhitzen ist das gezielte Abkühlen des Schrumpffutters.

Hierfür gibt es völlig unterschiedliche Methoden: So mancher Hersteller setzt auf das Anblasen von Luft, andere auf die Kontaktkühlung oder die Flüssigkeitskühlung. Bilz setzte zu Beginn auf die Kontaktkühlung bei der zusätzlich ein Kühlkörper, der von Kühlluft durchströmt ist, über das erhitzte Futter gestülpt wird. Heute setzt Bilz vorwiegend auf die effektivere Flüssigkeitskühlung, die Bilz daher bei vielen gängigen Geräten einsetzt. Das Futter wird mit einer speziellen Kühlflüssigkeit besprüht und durch Verdunstungskälte abgekühlt. Dieser Kühlflüssigkeit ist gleichzeitig ein Schmiermittel beigemischt, um das Futter vor Rost durch Handschweiß des Bedieners zu schützen.

Schrumpffehler vermeiden

Bei der manuellen Eingabe der Schrumpfparameter besteht die Möglichkeit, dass der Bediener eine falsche Futtertype und somit falsche Parameter für den Schrumpfprozesses wählt. Dies kann dazu führen, dass ein Werkzeug nicht ein- oder ausgeschrumpft werden kann oder das Schrumpffutter überhitzt und im Extremfall sogar zerstört wird.

Zur Auswahl der jeweils genau richtigen Schrumpfparameter für das aktuelle Futter bietet Bilz verschiedene Lösungen: Die Identifikation der Futtertypen kann über Barcodes auf externen Tabellen, über einen QR-Code an einer geeigneten Stelle am Schrumpffutter oder wahlweise über den Einbau eines RFID-Chips im Schrumpffutter erfolgen. Alle diese Methoden haben das gemeinsame Ziel: das sichere Ein- und Ausschrumpfen der Werkzeuge aus den Schrumpffuttern und somit die Prozesssicherheit zu erhöhen. Jede dieser Lösungen hat ihre Vorzüge, sodass der Nutzer die für ihn passende Variante wählen kann.

Wird eine dieser Lösungen implementiert, kann die Steuerung der Bilz-Schrumpfgeräte für die manuelle Eingabe gesperrt werden, sodass nur die maschinell eingelesenen Schrumpfparameter angenommen werden.
Die umfassendste Lösung bietet das RFID-System, da über den im Futter eingesetzten Chip zahlreiche Zusatzinfos abrufbar sind. Außerdem kann der Code im Laufe der Zeit nicht durch Abnutzung unleserlich werden.

Ein weiterer Pluspunkt ist die Möglichkeit einer komfortablen Anbindung an eine Werkzeugdatenbank. Hinzu kommt, dass die Identifikations-Nummer jedes einzelnen RFID-Chips weltweit einmalig ist, sodass die eindeutige Zuordnung der Schrumpfparameter zu einem ganz bestimmten Werkzeug garantiert ist.

Staunenswerte Erkenntnis

Immer wieder ist zu vernehmen, dass Fräswerkzeuge aus Schrumpffuttern herausgezogen werden. Dies hat einen ganz besonderen Grund: In der Forschungsarbeit, die von B. Denkena und D. Heinisch an der Leibnitz Universität Hannover durchgeführt wurde, hat sich herausgestellt, dass der eigentliche Grund für das Herausziehen von Fräsern aus Schrumpffuttern in Mikrobewegungen der Futter liegt, die durch Schwingungen ausgelöst werden.

Dieses Phänomen tritt nur auf, wenn die Anregungsfrequenz (beim Fräser also Zähnezahl x Umdr. pro sec.) der ersten biegekritischen Eigenfrequenz des Systems aus Spindel, Spannfutter und Werkzeug entspricht. Die Übereinstimmung von Anregungs- und Eigenfrequenz wird Resonanz genannt, beziehungsweise aufgrund der teilweise fatalen Wirkung auch Resonanzkatastrophe. Die Eigenfrequenz ist sehr stark von der Masse des Futters abhängig. Je mehr Masse ein Futter hat, desto größer wird die Eigenfrequenz.

Masse verhindert Herausziehen

Speziell in der Schwerzerspanung ist daher unbedingt darauf zu achten, dass verstärkte, also massige Schrumpffutter verwendet werden. Damit werden nicht nur die hohen auftretenden Dreh- und Biegemomente beherrscht, sondern die Eigenfrequenz des Systems liegt deutlich oberhalb der Anregungsfrequenz, sodass eine Resonanzkatastrophe nicht auftreten kann.

Damit ist garantiert: der Fräser wird nicht aus dem Futter gezogen. Mehr Masse ist demnach das Geheimnis, auch ohne Auszugssicherung mittels Schrumpffutter problemlos das HPC-Fräsen mit hohen Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten durchzuführen.

Fazit: Schrumpffutter eignen sich ideal für nahezu alle Zerspanungsarbeiten. Voraussetzung ist der korrekte Umgang mit dieser Technik, dann winken als Lohn nicht nur perfekt zerspante Werkstücke, sondern auch Spannzeuge für prozesssichere Werkzeugspannung, die nahezu keinen Verschleiß zeigen und somit fast unendlich oft nutzbar sind.

Download

Diesen Artikel finden Sie auch in Heft 4/2019 auf Seite 14. Zum besagten Heft führt ein Klick auf den nachfolgenden Button!

PDF-Heft

Mehr Informationen zu Bilz:

Kontakt  Herstellerinfo 
Bilz Werkzeugfabrik GmbH & Co.KG
Vogelsangstrasse 8
73760 Ostfildern
Tel. +49 711 348010
Fax: +49 (0711) 34 81 256
E-Mail: info@bilz.de
www.bilz.de

War dieser Artikel für Sie hilfreich?

Bitte bewerten Sie diese Seite durch Klick auf die Symbole.

Zugriffe heute: 2 - gesamt: 96.