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Linearmotoren positionieren genauer und erhöhen dadurch die Abtragsrate beim Erodieren

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Linearmotoren positionieren genauer und erhöhen dadurch die Abtragsrate beim Erodieren

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Während sich die lineare Antriebstechnik in Europa gerade erst anschickt, ihre enormen Vorteile hinsichtlich hoher Dynamik und Genauigkeit in Werkzeugmaschinen unter Beweis zu stellen, nutzt Sodick schon seit Jahren die Vorteile dieser modernen Technik und baut in seinem Werk in Bangkok Monat für Monat 120 bis 150 Erodiermaschinen mit Linearantrieben in allen Achsen.

Autor: Peter MerkelE-Mail: merkel-graben@t-online.de

Wer denkt von uns nicht an Traumurlaub, wenn von Bangkok die Rede ist? Die Mitarbeiter von Sodick, die wir im Werk Patumthani, nur 20 km von Bangkok entfernt kennengelernt haben, auf jeden Fall nicht.
Hier gilt die Sechstagewoche, wobei in aller Regel zweischichtig gearbeitet wird. Und wer hier sein Geld verdient, versucht zu allererst seinen Arbeitsplatz zu halten –
die Arbeitslosenquote ist in Thailand enorm hoch. Derart hochwertige Arbeitsplätze, wie Sodick sie bietet, sind absolute Mangelware, denn neben einem guten Arbeitsplatz winkt in jüngster Zeit auch noch eine solide duale Ausbildung nach deutschem Muster. So sollen Fachkräfte herangebildet werden, die den hohen Ansprüchen gerecht werden, die das japanische Unternehmen an seine Mitarbeiter in Thailand stellt. Seit 1991 verlagerte Sodick seine gesamte Fertigung schrittweise von Japan in das kostengünstigere Patumthani, wo heute unter der Leitung von 30 japanischen Führungskräften mehr als 600 Mitarbeiter monatlich 120 bis 150 linearangetriebene Erodiermaschinen sowie Bearbeitungszentren und Kunststoffspritzmaschinen produzieren.
Fertigungstiefe liegt bei über 95 %
Die Fertigungstiefe ist mit über 95 % au-ßerordentlich hoch, weil es an qualifizierten Zulieferern fehlt. Also macht man alles gleich selbst. Bei Sodick geht das sehr weit, sogar Keramikteile werden gesintertund fertig bearbeitet. Keramikteile? Wozu braucht man die? Sodick hat da so seine eigene Philosophie. Bei den Erodiermaschinen sollen möglichst wenig funktionsbestimmende und verschleißgefährdete Metallteile unter Strom stehen. Also muss isoliert werden. Und welcher Werkstoff kann das besser als Keramik? Also fertigt Sodick die genauigkeitsbestimmenden Teile aus Präzisionskeramik.
Präzisionselementeaus Keramik gesintert
Bei den Senkerodiermaschinen ist folgerichtig nur der oberste Spannrahmen an den Generator angeschlossen. Das minimiert Streuverluste und hat der thermischen Stabilität dieser Maschinen ausgesprochen gut getan.
Doch nicht nur die Mechanik entsteht im Werk Patumthani. Auch die gesamte Elektrik und Elektronik, die für diese technologisch hochwertige Maschine erforderlich ist, wird dort gefertigt. Und das geht sehr weit. Selbst die hochwertigen Spulen für die Steuerung und den Generator werden auf zumeist manuellen Maschinen mit hoher Fingerfertigkeit von den Mitarbeitern selbst gewickelt.
Offene CNC-Steuerung
„Unsere Elektronik, die Steuerung sowie die Ansteuerungen sind maßgeschneiderte Entwicklungen“, ist man bei Sodick stolz. „Sie sind exakt auf die Möglichkeiten unserer Maschinen mit Linearmotorantrieben ausgerichtet. Da wollen wir die Qualität durch eigene Fertigung selbst in der Hand haben.“ Die PC-basierten CNC-Steuerungen, die Sodick an seinen Erodiermaschinen einsetzt, arbeiten unter Windows NT, also einem weltweit akzeptierten Standard.
Alle Erodiermaschinen sind bei Sodick ausschließlich mit Linearantrieben in den Achsen ausgerüstet. Vordergründig betrachtet gäbe es hierfür, was Verfahrgeschwindigkeiten oder Beschleunigungen anbelangt, wie sie in Erodiermaschinen auftreten, keinen Anlass. Was ist also der Grund, dass Sodick sich für solcherart „teure“ Antriebe entschieden hat? Zunächst mussten wir uns belehren lassen, dass die Linearmotoren nicht teurer seien als gleichwertige Kugelgewindetriebe, betrachte man die Kosten ganzheitlich. Schließlich seien beim Einbau der Linearmotoren der Montageaufwand sowie dessen Vorbereitung vergleichsweise sehr gering. Hinzu kommt, dass Sodick seine Linearantriebe maßgeschneidert selbst fertigt. „Wir bekommen sie in dieser Form nicht auf dem Markt, selbst in Europa nicht“, wird bedeutet. „Außerdem sind unsere Ansprüche sehr hoch, so dass wir die Linearantriebe lieber selbst herstellen.“
Was also bringt der Linearantrieb beim Erodieren? Die Antwort ist verblüffend. Bei Kugelgewindetrieben herrsche trotz Vorspannung ein, wenn auch sehr geringes Spiel. Die dadurch bedingten, fast schon nicht mehr messbaren Differenzen in der Positioniergenauigkeit (sie liegen im Sub-µ-Bereich) seien dafür verantwortlich, dass lediglich etwa 20 % aller vom Generator gesandten Impulse auch zur Zündung zwischen Elektrode und Werkstück führten. Also müsse entsprechend länger erodiert werden, um eine bestimmte Abtragsmenge zu erzielen.
Technologievorteile mit Linearmotoren
Im Gegensatz dazu arbeite ein Linearmotor spielfrei und vor allem berührungslos. Er positioniert absolut präzise an der von der Steuerung vorgegebenen Maßstabsposition. Außerdem müsse zur Umkehr weniger Reibung überwunden werden, so dass mit schnellerer Hubfolge gearbeitet werden kann. Als Folge dieser hochgenauen Positionierung zünden über 80 % aller vom Generator ausgesandten Impulse.
An einem Beispiel wurde dies verdeutlicht: „Braucht man an einer traditionellen Erodiermaschine mit Kugelgewindetrieben für ein poliertes Gesenk fünf Durchgänge bis zur Fertigstellung, so garantieren wir, dass das an einer unserer Maschinen höchstens noch drei Durchgänge benötigt. Und auch diese sind noch spürbar kürzer.“
Und weil ein Linearmotor erst mit der entsprechenden Ansteuerung derart positive Fähigkeiten realisieren kann, hat man bei Sodick in Patumthani folgerichtig auch einen ganz speziellen Sodick Motion Controler, abgekürzt SMC, entwickelt.
Sodick Europe GmbHTel. 06105-961919, Fax 06105-961921www.sodick.de
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