Kosteneffizient fertigen Kosteneinsparung im Produktionsprozess mit einer CNC-Portalfräse

Autor / Redakteur: Zsolt Antal, linkbewusst.de / Susanne Reinshagen

Bei der Beschaffung von Fertigungsanlagen stellt sich immer auch die Kostenfrage. Eine CNC-Portalfräsmaschine kann eine kostengünstige Alternative zu einem Bearbeitungszentrum sein. Wann sich der Einsatz einer Portalfräse lohnt und wo ihre Grenzen sind, erfahren Sie in diesem Beitrag.

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Bei der Bearbeitung von Metall kann die Portalfräsmaschinen ihre Stärken voll ausspielen.
Bei der Bearbeitung von Metall kann die Portalfräsmaschinen ihre Stärken voll ausspielen.
(Bild: cnc-step.de)

Mit einer CNC-Portalfräse kann der Anwender Präzisionsteile, die er zuvor mit einem CAD-Programm am PC entworfen hat, präzise und schnell herstellen. Computergesteuerte Portalfräsen zerspanen das Material mit einem rotierenden Fräskopf und können Metalle und Metallbleche, Hölzer sowie Kunststoffe bearbeiten. Dieser verhältnismäßig günstige Maschinentyp kann viele Fräsarbeiten übernehmen, die in Produktionsprozessen von einem Bearbeitungszentrum mit hohem Anschaffungspreis durchgeführt werden. In der Fertigung vieler Unternehmen sind mit einer Portalfräsmaschine unter Umständen hohe Kosteneinsparungen möglich.

Was ist eine Portalfräse?

In der Fertigung vieler Unternehmen sind mit einer Portalfräsmaschine unter Umständen hohe Kosteneinsparungen möglich.
In der Fertigung vieler Unternehmen sind mit einer Portalfräsmaschine unter Umständen hohe Kosteneinsparungen möglich.
(Bild: cnc-step.de)

Wie der Name schon sagt, verfährt bei einer Portalfräse ein Brückenelement horizontal über einer Arbeitsfläche und bewegt das Fräswerkzeug zu den Koordinaten, wo das befestigte Material bearbeitet werden soll. Mit der horizontalen Bewegung des Portals und der daran befestigten Fräsmotorhalterung die bei der Zerspanung nach links und rechts sowie hoch und runter bewegt werden kann, ergeben sich bei der CNC-Portalfräse 3 Bearbeitungsachsen. Einige Modelle mit 3 Achsen lassen sich für die Herstellung runder Werkstücke mit einer Drehachse auf 4 Achsen erweitern.

Wann kann eine Portalfräsmaschine ein Bearbeitungszentrum ersetzen?

Ein Bearbeitungszentrum kann das Material auf 5 Achsen bearbeiten, also 360 Grad von allen Seiten. Für diese 3D-Bearbeitung ist ein geschlossenes System notwendig, weil die Späne beim Fräsen in alle Richtungen fliegen können. Die sogenannte Einhausung und die Technik für die komplexe 3D-Bearbeitung resultieren in einen Anschaffungspreis, der bei mehreren hunderttausend Euro liegen kann.

Die Grundkonstruktion einer CNC-Portalfräsmaschine ist ein offenes System, das das Material auf 3 Achsen bearbeitet. Dadurch kann dieser Maschinentyp das aufgespannte Material nur von einer Seite bearbeiten, was zum Beispiel für die Herstellung von Frontplatten oder die mechanische Beschriftung von Holz-, Kunststoff- oder Metallwerkstücken völlig ausreichend ist. Komponenten, die bei einem Fräszentrum bereits fest integriert sind, können bei einer Portalfräsmaschine optional hinzugefügt werden, beispielsweise eine Sprühnebelkühlung oder eine Einhausung. Abgesehen von der Grundkonstruktion, Steuerungseinheit und einem haushaltsüblichen PC kann der Anwender seine Portalfräsmaschine nur mit den notwendigsten Komponenten für seinen Anwendungszweck ausstatten. Wenn das Material nur von einer Seite gefräst wird, ist eine Portalfräsmaschine eine günstige Alternative zum Bearbeitungszentrum. Bei regelmäßiger Anwendung können Unternehmen so schnell tausende Euro sparen.

Die zu bearbeitenden Materialien und Größen geben den Ausschlag beim Maschinenkauf

Auf einer Portalfräsmaschine gefertigtes Nockenwellenrad aus Aluminium.
Auf einer Portalfräsmaschine gefertigtes Nockenwellenrad aus Aluminium.
(Bild: cnc-step.de)

Die Größe und das notwendige Zubehör von CNC-Portalfräsen hängen vom Material und der geplanten Konstruktion des Werkstückes ab. Für die Bearbeitung besonders harter Materialien kommt vor allem eine CNC-Fräse mit Kugelumlaufspindeln zum Einsatz.

Bei Kunststoffen ist es wichtig, dass sich die Drehzahlen und Vorschübe exakt anpassen lassen. Außerdem ist der Einsatz einer Sprühnebelkühlung zu erwägen, um Verfärbungen und ein Schmelzen des Kunststoffes zu vermeiden. Die Größe der Werkstücke und spezielle Anwendungen wie das 3D Fräsen spielen ebenfalls eine Rolle bei der Wahl der Maschine und des Zubehörs.

Für Metalle kann sich ein Plasmaschneider lohnen

Ihre Stärken spielt eine CNC-Portalfräse bei der Metallbearbeitung aus. Wer hauptsächlich Metalle schneidet, für den kann sich der Griff zu einem Plasmaschneider lohnen. Dieser kann jederzeit wieder zu einer Fräs-, Gravier- oder Prägemaschine umkonfiguriert werden kann. Die Plasmaschneider sind genauer bei der Kantenbearbeitung.

Tipp: Überlegen Sie sich, welche Materialien und Werkstoffe sie mit der CNC-Portalfräsmaschine überwiegend in ihrem Handwerksbetrieb oder Gewerbe bearbeiten wollen. Nehmen Sie vor dem Kauf eine fachmännische Beratung in Anspruch, um nur das Zubehör zu kaufen, dass Sie für Ihre Anwendung benötigen.

Wichtige Entscheidungskriterien bei der Auswahl einer CNC- Portalfräse sind:

  • Zuverlässigkeit und Support
  • Einfache Bedienung
  • Verfügbares Zubehör
  • Größe der Maschine

Sollte es zu Problemen bei der Anwendung der Portalfräse geben, zahlt sich ein gut erreichbarer Support schnell aus. Bei der Bedienung kommt es vor allem auf die Benutzeroberfläche der Programme an. Hier gibt es teils große Unterschiede. Etwas Einarbeitungszeit muss allerdings eingeplant werden. Das Zubehör muss in erster Linie verfügbar sein und entsprechend den Anwendungen ausgetauscht werden können. Es ist nicht empfehlenswert, ein besonders günstiges Modell zu erwerben und dann keinen Support zu bekommen oder Schwierigkeiten bei der Lieferung von Austauschteilen zu haben. <<

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