Magnetspanntechnik steigert Produktivität

31.03.2010 | Redakteur: Redaktion SMM

Mit Magnetspanntechnik lassen sich bei ferromagnetischen Werkstücken die Rüstkosten deutlich reduzieren.
Mit Magnetspanntechnik lassen sich bei ferromagnetischen Werkstücken die Rüstkosten deutlich reduzieren.

Einsparung von Rüstzeiten

Das ferromagnetische Werkstück wird angelegt, der Strom aktiviert und im Bruchteil einer Sekunde sorgt der permanente Elektromagnet für sicheren Halt - auch nachdem der Strom wieder abgeschaltet wird. Vergleichsmessungen bei Anwendern haben gezeigt, dass zwischen 30 und 50 Prozent der Rüstzeiten eingespart werden können. Weil die Stillstandzeit der Maschinen deutlich sinkt, amortisieren sich die Investitionskosten für eine Magnetspannlösung in der Regel schon innerhalb kürzester Zeit.

Auch unebene Flächen spannbar

Hinzu kommt, dass grosse und kleinere Werkstücke auf ein und derselben Magnetspannplatte sicher gespannt werden können. Um Höhendifferenzen auszugleichen, lassen sich zudem Quadrat- bzw. Parallelpole individuell an die Werkstückkontur anpassen. Und sogar für Gussteile mit unebenen Oberflächen ist die Magnetspanntechnik eine mögliche Lösung: Die Felddichte ist stark genug, um kleine Luftspalte an der rauen Oberfläche auszugleichen.

Besonders schonend

Magnetspannlösungen arbeiten besonders schonend, denn punktuelle Quetschungen oder Werkstückverspannungen bleiben aus. So ist ausgeschlossen, dass die Werkstückoberfläche beschädigt oder das Werkstück deformiert wird.

Gerade bei dünnwandigen oder empfindlichen Werkstücken ist dies ein enormer Vorteil. Beim Fräsen grosser, flächiger Werkstücke lassen sich auf diese Weise Planparallelitäten von bis zu 0,02 mm erreichen. Hierzu wird zunächst die erste Fläche geschruppt. Anschliessend wird das Werkstück gewendet, geschruppt, entspannt und geschlichtet. Dann wird noch einmal gewendet und die erste Fläche geschlichtet.

Die flächige Spannung minimiert zudem Vibrationen und schont die Schneiden. Gerade wenn hochwertige Werkzeuge verwendet werden, senkt die Magnetspanntechnik quasi nebenbei die Werkzeugkosten. Sie kann unabhängig von der jeweiligen Maschine zum Fräsen eingesetzt werden, erfordert keinerlei Planung im Vorfeld und braucht weder Systemtechnik noch eine Systemanbindung. Daher wird sie in der modernen Fräsbearbeitung gerne auch als ergänzende Spannlösung eingesetzt.

Parallelpoltechnik für Flach- und Koordinatenschleifen

Am weitesten verbreitet ist die Magnetspanntechnologie beim Flachschleifen. Anwender haben hier schon früh die Vorteile von Parallelpolplatten erkannt.

Ohne jegliche Deformation sind kleine wie grosse Werkstücke innerhalb einer Sekunde gespannt. Auch auf Koordinatenschleifmaschinen macht man sich diesen Vorteil zu Nutze. Elektropermanent-Magnete verhindern in beiden Fällen, dass sich die Magnetspannplatten erwärmen. So können Anwender selbst kleinste Toleranzen präzise einhalten.

Drehen und Rundschleifen: Riesiges deformationsfrei spannen

Beim Drehen und Schleifen von ringförmigen Bauteilen wird die Magnetspanntechnik meist in Form von Radialpolplatten eingesetzt. Das Magnetfeld wirkt bei diesen Platten bis in die äusserste Randzone.

So werden auf Schleif- und Drehmaschinen selbst grosse Werkstücke absolut sicher und deformationsfrei gespannt - ein entscheidender Vorteil gegenüber Planscheiben und Klauenkästen. Bis zu einem Durchmesser von 4000 mm sollten Radialpolplatten aus einem einzigen Stück bestehen. Das sorgt für eine extreme Stabilität bei der Spannung. Bei noch grösseren Plattendurchmessern hingegen empfiehlt sich eher eine Segmentbauweise, um den Transport der Magnetspannplatten zu erleichtern.

Hybridfutter: Radialpoltechnik und Zentrierfutter vereint

Vorteilhaft bei Radialpolplatten ist eine mehrstufige Haftkraftregulierung, mit der Werkstücke besonders leicht ausgerichtet werden können, bevor die Permanent-Magnete für sicheren Halt sorgen.

Aufgrund der flächigen Spannung behalten die Werkstücke dabei ihre Form. Vollkommen vibrations- und deformationsfrei lassen sie sich von drei Seiten bearbeiten. Noch effizienter arbeiten sogenannte Hybridfutter, bei denen die Technologie eines klassischen 3- oder 6-Backen-Zentrierfutters mit der Technologie einer Radialpolplatte verschmelzen.

Erhebliche Rüstzeitenreduktion

In diesen Futtern werden Werkstücke automatisch von innen oder von aussen zentriert und in Sekundenschnelle gespannt. Bei Schleif- und Drehmaschinen mit pneumatischer oder hydraulischer Ansteuerung senken Hybridfutter die Rüstzeiten um bis zu 80 Prozent und bewirken einen deutlichen Produktivitätsschub.

Je nach Anwendung macht es Sinn, Radialpolplatten mit automatischer Entmagnetisierung oder mit besonders hohen Magnetkräften einzusetzen.

Information

Schunk GmbH & Co. KG

D-74348 Lauffen/Neckar

CH-Vertretung

Schunk Intec AG

Im Ifang 12, 8307 Effretikon

Tel. 052 354 31 31, Fax 052 354 31 30

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