Termisk stabil

BA W06 og BA W08 fra SW er blant de raskeste maskineringssentrene på markedet. De kan produsere høypresisjonskomponenter av aluminiumslegering, slik som fly- og kjøretøydeler og batterihus, på kort tid. Velprøvde konstruksjonsprinsipper, slikt som monoblokk, «treakset enhet» i boks-i-boks-design eller svingbar festanordning for lasting og lossing parallelt med hovedbehandlingstiden, danner grunnlaget for minimale syklustider. De lar SW øke maskinens stivhet samtidig som de opprettholder minimal masse og reduserer uproduktiv nedetid.

Utfordringen: Høy varmetilførsel, lav masse

Den raske posisjoneringen langs de tre aksene oppnås ved bruk av høydynamiske lineærmotorer. Det er imidlertid en negativ bivirkning: en betydelig mengde spillvarme som må fjernes fra maskinen. «En effektiv varmebalanse er så viktig for oss fordi den vektoptimerte treaksede enheten i boks-i-boks-design, med tynnveggede sveisede strukturer, bare kan absorbere en liten mengde varme», forklarer Marcus Mixner, utviklingssjef hos SW. «Uten temperaturkontroll ville den dynamiske utgangseffekt fra de lineærmotorene raskt føre til termiske deformasjoner.»

Løsningen: Varmeavledning via lineærføringen

For kontinuerlig å øke posisjoneringsnøyaktigheten har SW arbeidet intenst i årevis med å forbedre den termiske stabiliteten gjennom den eksisterende presisjonskjølekretsen. «Vi ser på termisk nøyaktighet som en viktig konkurransefordel i presisjonsmaskinering», sier Mixner. «Etter innledende forsøk og optimaliseringer med Z-vognen, som går inn i arbeidsområdet, fokuserer vi nå på temperaturkontroll av føringen i den vertikale hovedaksen, som bærer X- og Z-vognene.»

Den avgjørende løsningen for en implementering som er både økonomisk og plassnøytral, kom fra den mangeårige partneren innen lineær bevegelsesteknologi, Bosch Rexroth: Det patenterte termokompenserende skinnesystemet, Thermo Compensating Rail System (TCRS), integrerer temperaturkontrollfunksjonen som en valgfri funksjon direkte i den valgte rulle- eller kuleskinneføringen. Prinsippet er enkelt, men effektivt: Dersom TCRS-alternativet er valgt, har undersiden av føringsskinnen to spor for standardrør, som er koblet til maskinens kjølekrets. Direkte varmeavledning fra lineærføringen gjør det lett å kompensere for termiske effekter, noe som betyr at dimensjonsmessige fluktuasjoner i prosessen, og dermed vrakandelen, kan reduseres, materialer kan spares og syklustider kan forkortes ytterligere.

Flere gode deler i små partistørrelser

Marcus Mixner ser også en viktig kundefordel i raskere produksjon av gode deler: «Markedet etterspørr i stadig økende grad maskiner for mindre partistørrelser. Derfor må vi holde tidskonstantene så korte som mulig.» Termisk stabilitet er et essensielt krav for dette. Basert på måledata samlet over to år, har SW lykkes i å utvikle et komplekst kontrollsystem for kjølevannstemperatur som «kjøler bort» temperaturtoppene som oppstår under drift ved høye hastigheter. Dette gjør det mulig å minimere vrakandelen gjennom hele prosessen. «Siden lanseringen av maskineringssentrene BA W06 og BA W08har vi bare hatt positive tilbakemeldinger fra feltet», rapporter Mixner.

Kontinuerlig innovasjon

Med den integrerte temperaturkontrollløsningen demonstrerer SW nok en gang sin evne til å kontinuerlig møte skiftende markedskrav. Partnerskapet med Bosch Rexroth har allerede tidligere spilt en viktig rolle i denne forbindelse, blant annet med innføringen av RSHP-rulleskinneføringer. Kulevognene overfører langsomt rulleelementene til maksimal kraft via en patentert innkjøringssone, noe som muliggjør bevegelser med lav pulsering. I kombinasjon med den nye TCRS-føringsskinnen, vil SW-kunder igjen dra nytte av en økning i kvalitet og ytelse.

For Mixner har det fleksible temperaturkontrollalternativet fortsatt mye potensial: «Vi jobber allerede med ytterligere bruksområder», avslører Mixner. «Vi setter også pris på personlige råd og ekspertise fra Bosch Rexroth innen verktøymaskiner og automatisering.» Mixner er blant annet interessert i muligheten for å integrere en tredje funksjon – måling – i føringsskinnen, på en plassnøytral måte. Bosch Rexroth tilbyr det IMS-integrerte målesystem for akkurat dette formålet.

«Særlig i dagens markedssituasjon er innovative løsninger og erfarne partnere som Bosch Rexroth avgjørende for å kunne være konkurransedyktige både teknisk og økonomisk», sier Mixner. «Takket være det velprøvde og åpne samarbeidet har vi lykkes med å doble den termiske nøyaktigheten sammenlignet med tidligere maskiner og dermed sette nye standarder internasjonalt.»