Thermisch stabiel

De BA W06 en BA W08 van SW behoren tot de snelste bewerkingscentra op de markt. In een mum van tijd kunnen ze hoogprecieze componenten van aluminiumlegering produceren, zoals vliegtuig- en voertuigonderdelen en batterijbehuizingen. Bewezen ontwerpprincipes, zoals het monoblock, de 'drie-assige module' in box-in-box-ontwerp of de draaibare bevestigingsdrager voor laden en lossen tijdens de hoofdverwerkingstijd, vormen de basis voor minimale cyclustijden. Zo kan SW de robuustheid van de machine verhogen met behoud van een minimale massa en onproductieve downtime verminderen.

De uitdaging: Hoge warmtetoevoer, lage massa

De snelle positionering langs de drie assen wordt bereikt door zeer dynamische lineaire motoren. Er is echter één negatief neveneffect: een aanzienlijke hoeveelheid restwarmte die van de machine moet worden afgevoerd. "Een efficiënte warmtebalans is zo belangrijk voor ons, omdat de gewichtsgeoptimaliseerde drieassige module in box-in-box-ontwerp, met dunwandige gelaste structuren, slechts een kleine hoeveelheid warmte kan absorberen", legt Marcus Mixner, Head of Development bij SW uit. "Zonder temperatuurregeling zou het dynamisch vermogen van de lineaire motoren snel tot thermische vervormingen leiden."

De oplossing: Warmteafvoer via de lineaire geleiding

Om de nauwkeurigheid van de positionering voortdurend te verhogen, werkt SW al jaren intensief aan het verbeteren van de thermische stabiliteit door middel van het bestaande precisiekoelcircuit. "Wij beschouwen thermische nauwkeurigheid als een belangrijk concurrentievoordeel bij precisiebewerking", zegt Mixner. "Na eerste proeven en optimalisaties met de Z-sledes, die de werkruimte binnenkomt, richten we ons nu op de temperatuurregeling van de geleider in de verticale hoofdas, die de X- en Z-sledes draagt."

De doorslaggevende oplossing voor een zowel economische als ruimteneutrale uitvoering kwam van de jarenlange partner voor lineaire bewegingstechnologie Bosch Rexroth: Het gepatenteerde Thermo Compensating Rail System (TCRS) integreert de temperatuurregelfunctie als een optionele voorziening rechtstreeks in het geselecteerde rol- of kogelrailsysteem. Het principe is eenvoudig maar effectief: Als de TCRS-optie is geselecteerd, wordt de onderkant van de geleiderail geleverd met twee groeven voor standaardleidingen, die zijn aangesloten op het koelcircuit van de machine. Directe warmteafvoer van de lineaire geleiding maakt het eenvoudig om thermische effecten te compenseren, wat betekent dat dimensionale schommelingen in het proces en dus de afstotingssnelheid kunnen worden verlaagd, materiaal kan worden bespaard en cyclustijden verder kunnen worden verkort.

Meer goede onderdelen in kleine batchgroottes

Marcus Mixner ziet ook een belangrijk klantenvoordeel in de snellere productie van goede onderdelen: "De markt vraagt steeds meer machines voor kleinere batches. Daarom moeten we de tijdsconstanten zo kort mogelijk houden." Thermische stabiliteit is hiervoor een essentiële voorwaarde. Op basis van meetgegevens die gedurende twee jaar zijn verzameld, is SW erin geslaagd een complex temperatuurregelsysteem voor koelwater te ontwikkelen dat de temperatuurpieken die zich tijdens het gebruik bij hoge snelheden voordoen, 'wegkoelt'. Hierdoor kan het afwijzingspercentage gedurende het hele proces tot een minimum worden gereduceerd. "Sinds de marktintroductie van de BA W06- en BA W08-bewerkingscentra hebben we alleen maar positieve feedback uit het veld gekregen", meldt Mixner.

Voortdurende innovatie

Met de geïntegreerde temperatuurregeloplossing bewijst SW opnieuw dat het in staat is om voortdurend aan veranderende marktvereisten te voldoen. De samenwerking met Bosch Rexroth heeft in dit verband in het verleden al een belangrijke rol gespeeld, bijvoorbeeld bij de introductie van de RSHP-rolrailgeleiding. De kogelwagens brengen de rolelementen langzaam op maximale kracht via een gepatenteerde inloopzone, waardoor bewegingen met lage pulsaties mogelijk zijn. In combinatie met de nieuwe TCRS-geleiderail zullen SW-klanten opnieuw profiteren van verhoogde kwaliteit en prestaties.

Voor Mixner heeft de flexibele temperatuurregeloptie nog steeds veel potentieel: "We werken al aan extra toepassingen", onthult Mixner. "We waarderen ook het persoonlijk advies en de expertise van Bosch Rexroth op het gebied van werktuigmachines en automatisering." Mixner is onder meer geïnteresseerd in de mogelijkheid om een derde functie – meten – op een ruimteneutrale manier in de geleiderail te integreren. Bosch Rexroth biedt hiervoor het geïntegreerde IMS-meetsysteem aan.

"Vooral in de huidige marktsituatie zijn innovatieve oplossingen en ervaren partners zoals Bosch Rexroth van vitaal belang om zowel technisch als economisch concurrerend te blijven", zegt Mixner. "Dankzij de bewezen en open samenwerking zijn we erin geslaagd de thermische nauwkeurigheid te verdubbelen ten opzichte van de vorige machines en daarmee internationaal nieuwe normen te stellen."