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Motorspindeln für die CFK-Bearbeitung

Endbearbeitung von Verbundwerkstoffen benötigt leistungsfähige Fräsaggregate
Motorspindeln für die CFK-Bearbeitung

Motorspindeln für die CFK-Bearbeitung
5-Achssystem zur Kantennachbearbeitung von CFK-Bauteilen
Mit ihrer enormen Belastbarkeit und ihrem geringen Gewicht werden kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe in Zukunft eine immer größere Rolle spielen. Für die abschließende Kantenbearbeitung der Werkstücke eignen sich Hochleistungsspindeln der Zimmer Group, mit denen sich höchste Anforderungen an die Qualität der Fräsungen erfüllen lassen.

Der letzte Schritt im Herstellungsprozess eines CFK-Bauteils ist es, den Rand zu besäumen und ihm letztendlich seine definierte Form zu verleihen. Dazu müssen die überstehenden Matten und Harzreste beseitigt werden – eine Aufgabe, für die sich vor allem das Hochgeschwindigkeitsfräsen anbietet. Um saubere Kanten zu erhalten, sind hohe Schnittgeschwindigkeiten erforderlich, so dass hier nur leistungsfähige Bearbeitungsspindeln wie die der Zimmer Group in Frage kommen.

Das Unternehmen bietet eine breite Palette an Motorspindeln, die kompakte, leistungsstarke Motorpakete mit automatischen Werkzeugwechselsystemen und lebensdauergeschmierten Präzisionslagerungen kombinieren. Das Lieferprogramm umfasst sowohl luft- als auch flüssigkeitsgekühlte HF-Spindeln, die überwiegend von hochwertigen Asynchronmotoren angetrieben werden. Mit Maximaldrehzahlen zwischen 18 000 und 30 000 U/min, Leistungen zwischen 3 und 24 kW und Drehmomenten zwischen 3 und 38 Nm eignen sich die Spindeln vor allem für die trockene Zerspanung von Nichteisenmetallen, Holz, Kunststoffen oder eben CFK-Materialien. Die wassergekühlten Varianten weisen trotz kleiner Abmessungen hohe Leistungen auf, so dass auch in beengten Bauräumen mit hohen Zerspanungsleistungen gearbeitet werden kann.
Um höchste Rundlaufgenauigkeiten und damit eine optimale Fertigungsqualität zu erreichen, werden hochwertige Hybrid-Lager eingesetzt. Es handelt sich dabei um Stahllager mit keramischen Kugeln, die in einer Lebensdauer-Fettschmierung laufen. Um eine hohe Lebensdauer zu erreichen, sind die Lager zum Ausgleich von Wärmeausdehnungen dynamisch vorgespannt. Zudem durchläuft jede einzelne Spindel eine umfangreiche Prüfung, mit der alle Funktionen der Spindel abgeprüft und protokolliert werden. Hierzu gehören auch genau definierte Dauerlauf-Programme, die eine optimale Schmierstoffverteilung in den Lagern garantieren und auch die Erstellung eines Betriebsdatenprotokolls ermöglichen. Während der Dauerläufe werden permanent die Temperaturwerte und Schwingungsdaten überwacht, um Abweichungen von gegebenen Sollwerten sofort zu erkennen und entsprechende Maßnahmen einzuleiten. Dadurch ist eine gleichbleibende Qualität gewährleistet.
Raumsparende Bauform
Die luftgekühlten Spindeln sind durch berührungslose Labyrinth-Dichtungen nach außen abgedichtet und können zusätzlich mit Sperrluft beaufschlagt werden. Sie sind mit einer raumsparenden Kühlhülse ausgestattet. Durch den gewonnenen Bauraum können größere, leistungsstärkere Motoren verbaut werden, ohne das Bauvolumen zu vergrößern.
Je nach Ausführung sind die Spindeln mit manuellem oder automatischen Werkzeugwechsel verfügbar, wobei der Kunde derzeit wahlweise die Spannsysteme HSK F63, HSK A63, HSK E63 und seit neuestem auch Solid Fix S3 nutzen kann. Die Spindeln nehmen mit ihren integrierten Spannsystemen aber nicht nur Werkzeughalter auf, sondern können auch als Aggregatträger fungieren, und mit dem passenden Zubehör ist auch die 5-Achsbearbeitung möglich. Die Zimmer Group bietet für zahlreiche Aufgabenbereiche eine breite Palette an passenden Wechselaggregaten, zum Beispiel Winkelaggregate, Aggregate zur Drehzahlverdoppelung, Tast- aggregate oder auch kundenspezifische Wechselaggregate für das stufenfreie Kantenfräsen, wie sie in der CFK-Produktion benötigt werden.
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