Maschinelles Guillochieren mit Primacon-Technik
Gestaltungsfreiraum schaffen
Das Guillochieren filigraner Ornamente und Muster ist ein ebenso exklusives wie exotisches Verfahren bei der Herstellung von Ziffernblättern oder Uhrwerksplatinen. Jetzt präsentiert PRIMACON dafür eine maschinelle Lösung.
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Das Verfahren ähnelt dem Stoßen, wobei der Stichel nicht auf lineare Verfahrwege beschränkt ist, sondern ebenfalls definierte Kurven fahren kann. Verwendet wird das Guillochieren noch immer bei Uhren oder Schmuck im Luxussegment oder bei feinen Mustern für Sicherheitsmerkmale. Vorteile bietet das Verfahren vor allem dank der exzellenten Oberflächengüte. Weil das Werkzeug nicht rotiert, befindet sich das Werkzeug konstant im Eingriff und erzeugt an den Flanken glänzende Ergebnisse.
Problematisch gestalten sich allerdings der große manuelle Aufwand und die eingeschränkte Designfreiheit der bisherigen Maschinen. Ändern will das PRIMACON aus Peißenberg mit einem neuen Konzept auf Basis der Hochpräzisionsfräsmaschine ›PFM 24 CC‹. Hierbei wird anstatt eines Fräsers ein Stichel aus HSS, Hartmetall oder Diamant direkt in die HSK-Werkzeugaufnahme gespannt. Wichtig beim Guillochieren ist die Winkelorientierung der Hauptspindel; sie wird beim Bearbeitungsprozess entsprechend der Kurvenverläufe nachgeführt.
Für den Erfolg des maschinellen Guillochierens ist die Programmierung der komplexen Werkzeugbahn von ausschlaggebender Bedeutung. Mit bisherigen Programmiertools lässt sich dies jedoch nicht wirtschaftlich bewerkstelligen. In Kooperation mit einem renommierten CAM-Hersteller wurde deshalb eine Softwarelösung geschaffen, mit der beliebige Werkzeugbahnen generiert und auf Basis mathematischer Kurvenverläufe beschrieben werden können.
CAM-Lösung für komplexe Strukturen
Vorteile bietet diese CAM-Lösung vor allem durch den strukturierten Aufbau und die anwenderfreundliche Bedienung. Neue Designs und Muster können damit innerhalb weniger Minuten erstellt werden. Texte und Monogramme lassen sich ebenfalls mittels direkter Texteingabe erstellen. Ebenso unproblematisch gestaltet sich die Definition individueller Formwerkzeuge im Bedienungsmenü.
Übersichtliche Dialogboxen helfen dem Anwender bei der Wahl der gewünschten Bearbeitungsparameter sowie der Einfahrstrategie mit dem Einfahr- und Ausfahrpunkt. Zudem bietet die Software Importmöglichkeiten aus verschiedenen Datenformaten beispielsweise DXF, Iges oder Step. Für die Praxistauglichkeit der CAM-Lösung ist ebenfalls die fotorealistische Simulation der neuen Designs vorteilhaft, beispielsweise zur Abstimmung mit dem Endkunden. Die CAM-Tool wird als Softwareoption zur Maschine ›PFM 24 CC CompactCell‹ angeboten. PRIMACON zielt mit der maschinellen Fertigung keineswegs die Ablösung dieser Handwerkskunst ab.
Diese maschinell gelöste Technologie soll als neues Tool für Handguillocheure dienen, dass ihnen neue Möglichkeiten bietet, diese Kunst attraktiver und somit zukunftssicherer zu gestalten. Aufgrund exzellenter Oberflächen und vergleichsweise geringer Werkzeugkosten bietet das maschinelle Guillochieren zudem für weitere Applikationen erhebliches Potenzial. Zu nennen wäre beispielsweise die Fertigung mikrofluidischer oder mikrooptischer Strukturen. Der mechanische Aufbau verfügt dabei über eine ausreichende Stabilität, um auch Stahlwerkstoffe bearbeiten zu können, wie sie beispielsweise für massenreplikative Prägewerkzeuge benötigt werden.
Zukünftiges Potenzial ergibt sich ferner aus der Entwicklung dreidimensionaler Strukturen sowie spezieller Guillochierspindeln. Weil das maschinelle Guillochieren auch für die größere Losgrößen geeignet ist, hat PRIMACON die Fertigungszelle mit einem automatischen Palettiersystem ausgestattet. Das Magazin enthält bis zu 120 Bauteile; die Bedienung erfolgt über die Maschinensteuerung.
Mikrofräsen und Guillochieren auf einer Bearbeitungsmaschine
Mit der PFM 24 CC ist der Anwender keineswegs auf das Guillochieren beschränkt, vielmehr stehen weiterhin alle Optionen der Hochpräzisionsfräsmaschine PFM 24 zur Verfügung. Zu nennen wären Hochfrequenz-Hauptspindeln mit Drehzahlen von 40 000 respektive 50 000 min-1 oder bis 80 000 min-1 als Option.
Die Positioniergenauigkeit beträgt mindestens +/- 0,5 µm, die Längenkompensation der Z-Achse wird auf 2,0 µm geregelt. Um die Bearbeitungszeiten, beispielsweise in der Platinenfertigung, zu reduzieren, wurde ein neuer Doppelarmgreifer entwickelt. Dank kürzerer Werkzeugwechsel beträgt die Span-zu-Span-Zeit lediglich 5 s. Das Werkzeugwechselmagazin umfasst 80 Plätze.
Mehr Informationen Primacon Maschinenbau GmbH:
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Primacon Maschinenbau GmbH |
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Wörther Kirchstr. 10 |
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82380 Peißenberg |
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Telefon 08803-63210 |
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Fax 08803-632113 |
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E-Mail: info@primacon.de |
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www.primacon.de |
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