Rampf: Mineralguss für Maschinengestelle

Dämpfender Mineralguss trägt hochgenaue Laser

| Redakteur: Konrad Mücke

Für hochgenaue Werkzeugmaschinen: Basis aus stark schwingungsdämpfendem Mineralguss.
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Für hochgenaue Werkzeugmaschinen: Basis aus stark schwingungsdämpfendem Mineralguss. (Bild: Rampf GmbH & Co. KG)

Dank einer besonders schwingungsdämpfenden Basis arbeiten Laserschneidmaschinen LCS 305 der Schweizer Synova AG besonders schnell, dynamisch und genau. Das Maschinenbett und die Schlitten bestehen aus Mineralguss von der Rampf Machine Systems GmbH & Co. KG.

Mit der einzigartigen Technologie MicroJet arbeiten die Laserschneidmaschinen der Synova S.A. Duillier. Dabei umgibt ein Wasserstrahl den Laserstrahl. Das ermöglicht, hochgenau zu fokussieren und einen besonders schmalen Laserstrahl auf das zu bearbeitende Werkstück zu richten. Zudem minimiert es den Wärmeeintrag. Deshalb können mit dieser Technologie sehr kleine Strukturen aus einer Vielzahl an Werkstoffen ausgeschnitten werden. Das betrifft beispielsweise Halbleiter, exotische Metalllegierungen, Hartmetalle, Diamanten und Keramiken. Zudem lassen sich auch sehr kleine Bauteile, zum Beispiel Mikroschneidwerkzeuge, mit diesem Laserstrahl bearbeiten.

Mineralguss stabil und schwingungsdämpfend

Allerdings benötigen die Laserschneidmaschinen eine sehr stabile, insbesondere schwingungsarme Basis. Nur so können sie den Laserkopf hochdynamisch und bahngenau bewegen sowie exakt positionieren. Dies gelingt bei den 5-Achs-Laserschneidmaschinen der Baureihe LCS aufgrund der schwingungsarmen Basis aus Mineralguss von der Rampf Machine Systems GmbH & Co. KG, Wangen. Die Maschinenbetten bestehen aus Mineralguss Epument. Die Schlitteneinheiten sind als Leichtbau mit dem Werkstoff Epulight ausgeführt. Der von Rampf hergestellte Mineralguss Epument besteht aus ausgewählten Mineralien und Gesteinen sowie hochwertigen Bindemitteln auf Basis von Epoxidharz.

Selbst unter hohen statischen und dynamischen Lasten verformt sich das Maschinengestell nur minimal. Auch thermisch ist es stabil. Bei Temperaturwechseln dehnt sich der Werkstoff Mineralguss verglichen mit Metallen nur minimal. Als herausragenden Vorteil hat er eine acht- bis zehnmal höhere Dämpfung als metallische Werkstoffe. Dies zeigen vergleichende Messungen des logarithmischen Dekrements als Kenngrösse für die Dämpfung. Speziell in hochdynamischen und hochgenau positionierenden Maschinen erweist sich diese deutlich bessere Dämpfung als besonders vorteilhaft. Mineralguss hat zudem zahlreiche weitere Vorteile. Er ist weitgehend isotrop und homogen. Das verhindert zuverlässig richtungsabhängige Verformungen des Maschinengestells bei unterschiedlichen Beanspruchungen. Mineralguss ist gegen nahezu sämtliche aggressiven Medien in der Produktionsumgebung beständig. Das erübrigt besondere Massnahmen zum Schutz der Oberflächen. Aufgrund der Herstellverfahren durch Giessen und Kleben einzelner, separat hergestellter Komponenten können auch ungewöhnliche Strukturen verwirklicht werden. Einzelgeometrien, wie Flächen, Durchbrüche und Anschraubbolzen, zur Montage von Anbauteilen, zum Beispiel Hauben und Verkleidungen, lassen sich direkt beim Herstellen der Gestellbauteile integrieren. Somit entfallen zusätzliche Kosten und Verzögerungen durch Nacharbeit.

Vorteilhafte Basis für Werkzeug-, Sonder- und Verpackungsmaschinen

«Aufgrund dieser vorteilhaften Eigenschaften wird unser Gestellwerkstoff in zahlreichen Technologiebereichen eingesetzt. Neben dem klassischen Werkzeugmaschinenbau und der Laserindustrie zählen hierzu unter anderem auch Anwendungen in der Halbleiter-, der Medizin- und der Verpackungsindustrie», berichtet Thomas Altmann, Geschäftsführer von Rampf Machine Systems. Das Unternehmen entwickelt und verwirklicht zusammen mit Maschinenherstellern und Anlagenbauern jeweils individuell konzipierte und optimierte Maschinengestelle und -komponenten.

Ressourcenschonend hergestellt und umweltverträglich entsorgt

Hinsichtlich des Verbrauchs an Ressourcen und in Bezug auf eine umweltfreundlichere Produktion erweist sich Mineralguss Epument ebenfalls als vorteilhaft. Bauteile aus diesem Werkstoff werden kalt in Giessformen aus Holz, Stahl oder Kunststoff gegossen. Dadurch wird im Vergleich zu anderen Werkstoffen bis zu 30 Prozent weniger Primärenergie verbraucht. Die hohe Gussgenauigkeit in Verbindung mit einer exakten Abformtechnologie erübrigt den ansonsten erforderlichen Transport der Rohlinge zu externen Bearbeitern. Der Zeit-, Arbeits- und Kostenaufwand zum Bearbeiten von Teilgeometrien, zum Beispiel Führungsbahnen und Anschraubflächen, entfällt.

Mineralguss besteht darüber hinaus aus über 90 Prozent natürlich vorkommenden Mineralien und Gesteinen. Für die Gesundheit ist der Werkstoff unbedenklich. So können Maschinengestelle aus Epument problemlos in lebensmittelnahen Umgebungen, zum Beispiel in der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie, unbedenklich eingesetzt werden. Als vorteilhaft erweist sich, dass Mineralguss Epument sogar antibakteriell wirksam ist. Er ist nach dem Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz, der Bedarfsgegenständeverordnung (89/109/EWG und 90/128/EWG) sowie dem Code of Federal Regulations, Food and Drugs (FDA) zugelassen.

Wegen der (im ausgehärteten Zustand) für die Umwelt ungefährlichen Harzverbindung kann der Werkstoff wie üblicher Bauschutt entsorgt und deponiert werden. Erprobt ist unter anderem, den Werkstoff in Grossschredderanlagen zu Edelsplit zu zerkleinern. Integrierte Metallteile werden zuvor getrennt verwertet. Der Edelsplit aus Mineralguss kann als Recyclingmaterial im Strassen- und Wege- sowie Industriebau, bei Oberflächenabdichtungen von Deponien oder für Grünanlagen verwendet werden. SMM

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