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Energieeffiziente Zerspanung spart Kosten

Vom „Greenplus“-Maschinenkonzept bis zur hydraulikfreien Drehmaschine
Energieeffiziente Zerspanung spart Kosten

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Im Mittelpunkt aller Aktivitäten steht ein schlüsselfertiger Prozess rund um das Werkstück als Produktionslösung spezifischer Kundenanforderungen. Weisser Werkzeugmaschinen werden innerhalb eines sehr flexiblen Baukastensystems, exakt nach Anforderungsprofilen der Kunden, hergestellt. Die Basis-Maschinen werden entsprechend der Fertigungsaufgabe ausgelegt und mit individuellen Technologiemodulen ausgestattet, der Prozesslösung angepasst.

Weissers Qualitätsanspruch ist ein Werkzeug-Maschinenbau im Bereich „mechanisch Null“. Die hohe Fertigungstiefe mit eigener Herstellung qualitätsrelevanter Komponenten hat dabei einen deutlichen Einfluss auf die Langzeitstabilität und Werkstück-Dauergenauigkeit. Die autonome Entwicklung, Konstruktion und Herstellung der Synchron-Motorspindeln mit Direct Drive Technologie generiert ein nutzenbringendes Potenzial für mehr Verfügbarkeit und Prozess-Sicherheit.
Weisser hat zahlreiche innovative und die Branche beeinflussende Technologien entwickelt, wie zum Beispiel das Pick-up-Verfahren oder die Prozesse Hartdrehen, Rotationsdrehen und Unrunddrehen, die heute nicht mehr aus der Welt der Zerspanung wegzudenken sind.
Das Weisser Greenplus-Konzept und die weltweit erste „grüne“ Präzisions-Drehmaschine Stark gestiegene Energiepreise fordern von der verarbeitenden Industrie neue Wege in Hinblick auf Energieeffizienz bei Werkzeugmaschinen. Kostenreduktion durch effiziente Energiebeschaffung ist wichtiger denn je. In der Diskussion über den Energieverbrauch, nachhaltige Energie-Versorgung und den Abbau von Treibhausgasen gewinnt der konsequente Einsatz neuer Technologien eine immer größere Bedeutung.
Der Klimawandel, die wachsende Notwendigkeit, sparsam mit knappen Ressourcen umzugehen, stellen die Industrieproduktion vor große Herausforderungen. Diesen Kriterien begegnete Weisser bereits 2009 mit dem „Greenplus-Konzept“, der weltweit ersten „grünen“ Werkzeugmaschine.
Die energieeffiziente Werkstückzerspanung mit dem „Greenplus“-Konzept beinhaltet ein überlegenes Portfolio an Features, die den Faktor „Energy per piece“ auf ein Minimum reduzieren und dadurch erhebliche Ressourcen gewinnbringend mobilisieren. Der technische Fortschritt, resultierend aus der Effizienzsteigerung des „Greenplus“-Konzepts generiert je nach Applikation eine Kosten-Ersparnis zwischen 30 bis 40 Prozent.
Weisser Rotationsdrehen realisiert im Greenplus-Konzept hohe Einsparpotenziale Die Schlüsselrolle im Greenplus-Konzept spielt das Rotations-Drehverfahren, welches unerreicht hohe Einsparpotenziale realisiert. Das von Weisser entwickelte und patentierte Drehverfahren ist insbesondere in der Lage, fein bearbeitete Oberflächen zu generieren und damit aufwändige Schleifoperationen zu ersetzen. Außerdem verkürzt sich durch das gleichzeitige Rotieren von Werkstück und Werkzeugschneide die Bearbeitungszeit um bis zu 77 Prozent.
Trockenbearbeitung ist gut für die Umwelt
Zudem ist mit diesem Verfahren die Herstellung drallarmer Oberflächen für höchste Anforderungen beim Außen-, Innen- und Plandrehen möglich. Damit sind ideale Voraussetzungen gegeben für die hochpräzise Bearbeitung von Dichtungs- bzw. Nadellagersitzen.
Hohe Dauergenauigkeit der Fertigungstoleranzen und die Prozessstabilität reduzieren deutlich die Bearbeitungszeiten. Der Nutzungsgrad selbst bei minimaler Automatisierung liegt bei über 90 Prozent.
Da es sich bei diesem Fertigungsverfahren um einen Trockenbearbeitungs-Prozess handelt, bei dem keine Kühlschmierstoffe eingesetzt werden und daher keine Entsorgung von Kühlmittel und Schleifschlamm anfällt, ist das Rotationsdrehverfahren zudem ein besonderer Beitrag für den Umweltschutz und damit ein zusätzlicher nutzenbringender Bestandteil des Greenplus-Konzepts.
Voll-elektrische Präzisions-Drehmaschine
Die konsequent elektrische Weisser E-Machine für hochdynamische Zerspanungsprozesse. Bereits auf der AMB 2012 in Stuttgart, stellte Weisser die weltweit erste voll-elektrische Präzisions-Drehmaschine aus, das kompakte Maschinenmodell E-Machine Vertor-C, ausgelegt für die Unrundbearbeitung.
Die E-Machine ist prädestiniert für zahlreiche Anwendungen hochdynamischer Zerspanungsprozesse, wie z. B. Unrund-Bearbeitung, Rotationsdrehen, Synchronschleifen oder die multifunktionale Komplettbearbeitung.
Mehr Energieeffizienz durch „elektrische Energie“
Durch den konsequenten Einsatz allein von elektrischen Komponenten, lässt sich über den gesamten Lebenszyklus einer Weisser Werkzeugmaschine eine Energie-Einsparung von bis zu 20 % erzielen. Weisser hat bereits die meisten Maßnahmen zur Energie-Einsparung in allen seinen Maschinenmodellen serienmäßig umgesetzt. Für diese Applikation hat Weisser die IndraMotion MTX von Bosch Rexroth adaptiert.
Die beim Unrund-Drehen erzielte Werkstück-Präzision und die hohe Prozessdynamik, brauchen eine CNC-Steuerung, die durch Hochleistungsfähigkeiten überzeugen muss. Die Systemarchitektur mit ihrer Steuerungs- und Antriebsintelligenz bewirkt eine hohe Dynamik und kürzere Zykluszeiten. Wenn dann auch noch deutlich kürzere Reaktionszeiten direkt am Prozess das Ergebnis einer höheren Performance fundamentieren sollen, kann dies nur über eine spezifische Steuerungsintelligenz generiert werden.
Das erfordert eine Konstellation, bei der die Prozesse sowohl auf der Steuerung als auch in den Antrieben laufen. Dies bewirkt höhere Schnitt- und Verfahrgeschwindigkeiten und bietet deutliche Leistungsreserven. Der Kundennutzen wird dabei deutlich durch Vorteile bei der Maschineneinrichtung, höhere Prozesssicherheit und gesteigerte Produktivität.
Ein weiteres Highlight im Hinblick auf Energieeinsparung ist das in der CNC-Steuerung integrierte Software-Tool für das Energie-Monitoring „Indramotion MTX ega“. Dieses wurde speziell für die Weisser E-Machine verfeinert und hinsichtlich der Diagnose-Möglichkeiten erweitert. Über ein Tablet-PC wird das Monitoring realisiert.
Während der Werkstück-Bearbeitung ist damit die Visualisierung von Energieverbrauch, Prozessabschnitten, Maschinenkomponenten und Werkzeugen möglich. So entsteht maximale Transparenz bei der Optimierung des Energieverbrauchs im Fertigungsprozess.
J.G. Weisser Söhne Werkzeugmaschinenfabrik www.weisser-web.com
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