Um spannungsempfindliche Werkstücke optimal bearbeiten zu können, müssen diese möglichst schonend in der Maschine befestigt werden. Das Unternehmen Kreyenberg aus Norderstedt hat für diesen Zweck eine Vakuum-Spannvorrichtung entwickelt.
Bei einem wiederkehrenden Serienauftrag wird ein komplexes Filterkastenprofil spanend bearbeitet. Davon ausgehend entwickelte das Kreyenberg-Team ein kombiniertes System mit intelligenter Vakuum-Saugtechnik. Dazu gehören eine federbelastete Bauteil-Zentrierung und software-gesteuerte Positionier-Elemente.
Das Serienprofil besitzt eine Wandstärke von lediglich drei Millimetern. Aufgrund des vorgelagerten Strangpressprozesses unterliegt das Ausgangsmaterial massiven, unregelmäßigen Geometrieschwankungen. Kein Werkstück gleicht also exakt dem nächsten. Die Folge der Bearbeitung des Werkstücks waren Toleranzfehler, die zu einem hohen Ausschuss führten.
Das neu entwickelte Vakuum-Spannprofil fixiert das Bauteil komplett verformungsfrei und nimmt die Zerspanungskräfte sicher auf. Möglich wird das durch die Entwicklung einer vertikalen Vakuum-Spannmatrix. Das Bauteil kann für eine hocheffiziente Fertigung von allen Seiten umfassend bearbeitet werden.
Die Hauptspannung erfolgt über sechs Vakuumteller. Zur Stabilisierung der labilen Seitenwände wurden federbelastete Innenleisten integriert. Vier speziell ausgelegte, pneumatisch gesteuerte Auflagearme fahren von außen an die seitlichen Flügel des Profils heran und fixieren diese ebenfalls via Vakuum.
Im Serienprozess sind damit messbare Erfolge möglich:
- Reduzierung der Spannzeit um bis zu 90 Prozent.
- Eliminierung manueller, fehleranfälliger Vorprozesse: Zuschnitt erfolgt nur noch mit grobem Aufmaß; die finale Maßbezugsfläche wird prozesssicher auf der Fräsmaschine erzeugt.
- Ausschussreduzierung auf nahezu null Prozent durch vollständige Vermeidung von Bauteilverformungen und Schwingungen („Flattern“) während der Zerspanung.
Fazit: Innovative Leistungen eines mutigen Teams
Der Jury des Feinwerkmechanikpreises gefiel, dass das Team bei Kreyenberg mit Hartnäckigkeit und Ideenreichtum eine spezifische Lösung entwickelt hat. Die Verwendung von Vakuumtechnik ist innovativ und das ganze Projekt ein gelungenes Beispiel für Teamarbeit und Gemeinschaft.
