Tag Archief van: Röders

April events DYMATO: ZIE Rotterdam en MTC Veldhoven

MTC 2024 Manufacturing Technology Conference Veldhoven | 16 april 2024

Het doel van dit evenement is om technici uit de ontwerp- en productie-industrie samen te brengen om kennis te delen over maakbaarheid. Met deze jaarlijkse Manufacturing Technology Conference vergroten we de kennis over maakbaarheid voor ontwikkelaars en helpen we hen zoeken naar mogelijkheden die voorheen onbekend waren. Daarom organiseert Mikrocentrum samen met het Knowledge Sharing Centre en partners ASML en Thermo Fisher Scientific de Manufacturing Technology Conference. Dit jaarlijkse evenement dat in 2023 voor het eerst plaatsvond, biedt professionals uit de hightech en maakindustrie de mogelijkheid elkaar te ontmoeten en kennis te delen over de nieuwste ontwikkelingen en trends op het gebied van productie- en fabricagetechnologie. 

Niet alleen nauwkeurigheid, ook korte doorlooptijden, kostendruk en de toenemende eisen om de CO2 voetafdruk te verkleinen zijn serieuze uitdagingen voor de hightech toeleveringsindustrie in de Benelux. In april en mei presenteren Röders en Dymato technologie voor precisiefrezen die juist deze uitdagingen aanpakt.

All-in-one productieproces met automatisering uit eigen hand – turn key

Röders, pionier en specialist in HSC-frezen, ontwikkelt haar machines voor de beste prestaties op het gebied van maximale machinedynamiek met optimale oppervlaktekwaliteit en nauwkeurigheid. Röders ontwikkelt zijn machines voor optimale prestaties in precisiebewerking door frezen, slijpen en meten te combineren in één machine. 

Doorvoertijden worden aanzienlijk verkort omdat operators het werkstuk slechts één keer hoeven op te spannen.

Tijdens het bewerkingsproces kunnen op de machine meetcycli geprogrammeerd worden en corrigeert de besturing waar nodig de bewerking en realiseert hierdoor dat elk product binnen de toleranties van de machine komt. Na afloop van de bewerking kan de machine een meetrapport van het product maken conform het protocol van de afnemer en indien gewenst direct aan de afnemer ter beschikking stellen.

De nieuwe PRECITEMP technologie ontwikkeld door Röders maakt het mogelijk om ook in een niet optimaal geklimatiseerde ruimte ultra precieze werkstukken te frezen.

MIS HET NIET: LIVE TECH TALK Dhr. Jürgen Röders 15:45 – 16:15 zaal MTC2

Tijdens MTC presenteert Jürgen Röders, CEO van de Duitse fabrikant van precisie CNC-machines Röders, in een Tech Talk z’n visie als machinebouwer op precisie verspanen en de oplossingen die het hiervoor ontwikkelt. Naast de basisvoorwaarden voor een stabiele, nauwkeurige machine, ook in 24/7 productie, heeft Röders afgelopen jaar op de EMO Hannover de PRECITEMP-technologie gepresenteerd. Door de machine met water, dat met een marge van +/- 0,02°C thermisch stabiel is, te koelen; door de bewerkingsruimte te voorzien van airco en door softwarematig te compenseren, blijft het nulpunt van de machine binnen een nauwkeurigheid van +/- 1µm, zelfs als de omgevingstemperatuur met +/- 3°C verandert. Daarnaast treft Röders in de CNC-machines nog aanvullende maatregelen, zoals temperatuur geregelde  rolgeleidingen en enkel direct drives, zowel lineaire en torque motoren, toe die niet slijten. Jürgen Röders zal in zijn presentatie tijdens MTC eveneens dieper ingaan op de eigen RMS6 besturing. Deze is op meerdere punten afgestemd op de nauwkeurige bewerkingen. Röders heeft verder een zelfkalibratie ontwikkeld waarmee de machine op elk gewenst moment automatisch de geometrische nauwkeurigheid kan controleren. Ontdek hoe onze geïntegreerde aanpak van frezen, slijpen en meten in één opstelling zorgt voor hoge efficiëntie in precisiebewerking. Dankzij deze innovatie kunnen doorvoertijden aanzienlijk worden verkort doordat operators slechts één keer het werkstuk hoeven in te stellen. 

Tijdens een 25 minuten durende live Tech Talk deelt de heer Röders persoonlijk meer inzichten hierover.

Meer weten over de Manufacturing Technology Conference? Bekijk het programma en lees meer over wat u van ons kunt verwachten op de event website. 

Wij komen graag met u in gesprek op onze Dymato/Röders stand M033!  REGISTREER NU GRATIS

 

 

 

ZIE 2024 Zuid-Hollands Industrie Event    Rotterdam | 4 april 2024

Hét kennis- en netwerkevent voor de Zuid-Hollandse technologische industrie

Het evenement ZIE 2024, dat op 4 april in de Van Nelle Fabriek in Rotterdam plaatsvindt, is dé centrale ontmoetingsplek voor de technologische industrie uit Zuid-Holland. Dit jaarlijkse evenement verbindt hightech- en maakbedrijven, toeleveranciers, kennisinstellingen, opleiders en overheden. Samenwerkingen tussen bedrijven en sectoren in de Zuid-Hollandse industrie zijn nodig om de grote maatschappelijke uitdagingen van vandaag de dag op te lossen. Het thema van dit jaar is daarom ‘Nieuwe technologie voor de maakindustrie’.

LEES MEER over Dymato tijdens ZIE Rotterdam.

MELD U GRATIS AAN voor ZIE Rotterdam op 4 april en bezoek Dymato op stand 71

Manufacturing Technology Conference Veldhoven

Frezen, coördinaatslijpen én meten in 1 enkele setup met Röders HSC, voor alle materialen inclusief metalen, glas en keramiek

Ontdek er alles over tijdens uw bezoek aan Dymato en Röders tijdens de

Manufacturing Technology Conference in Veldhoven op 20 juni.

MELD U NU GRATIS AAN

Kennis delen in de techniek is van onschatbare waarde. Daarom organiseert Mikrocentrum samen met het Knowledge Sharing Centre en partners ASML en Thermo Fisher Scientific de Manufacturing Technology Conference. Dit nieuwe evenement biedt professionals uit de hightech en maakindustrie de mogelijkheid elkaar te ontmoeten en kennis te delen over de nieuwste ontwikkelingen en trends op het gebied van productie- en fabricagetechnologie. 

Dymato laat met Röders zien dat precisie bewerkingsprocessen zoals frezen, coördinaatslijpen én meten mogelijk zijn met dezelfde HSC machine en in 1 enkele setup. Voor alle materialen inclusief metalen, glas en keramiek.

Nieuwe dimensie in ultraprecisie 

Röders, pionier en specialist in HSC-frezen, ontwikkelt haar machines voor de beste prestaties op het vlak van maximale machinedynamiek met optimale oppervlaktekwaliteit en nauwkeurigheid. Dr.-Ing. Oliver Gossel vertelt u er alles over tijdens de live Tech Talk 13:30 –  14:50 in zaal 3.

 

Meer weten over de Manufacturing Technology Conference? Bekijk het programma op de event website. 

Wij komen graag met u in gesprek op onze Dymato/Röders stand!

REGISTREER HIER GRATIS

Vormenfabriek geeft chocolade perfecte glans met Röders

Altijd al eens afgevraagd hoe chocolade zo’n perfecte glans krijgt?

Dat heeft alles te maken met de uitmuntende oppervlaktekwaliteit van de vorm waarin de chocolade gegoten is. Vormenfabriek Tilburg heeft dit proces tot een kunstvorm verheven. Om meer efficiëntie in het productieproces van de benodigde matrijzen te brengen, heeft de specialist recent een nieuwe drie-assige Röders RXP501 HSC in gebruik genomen. Dankzij de hoge nauwkeurigheid en dynamica neemt de freesmachine nu het handmatig polijsten grotendeels uit handen

| Artikel Verspaningsnieuws editie 4 november 2022 | 

Links: Hans van der Maat (l) en Toine van de Wouw voor de nieuwe drie-assige Röders RXP501 HSC. Vormenfabriek Tilburg zet de freesmachine in om inzetstukken voor spuitgietmatrijzen efficiënter te produceren.

Vormenfabriek Tilburg bedient samen met drie concurrenten de wereldmarkt voor chocolade vormen. Vormenfabriek bestaat inmiddels al meer dan honderd jaar. In 2020 werd het bedrijf overgenomen door Gert-Jan Kloppers in samenwerking met investeringsmaatschappij Anders Invest, een investeringsmaatschappij gericht op lange termijn investeringen in Nederlandse MKB bedrijven in de maakindustrie. Vormenfabriek onderscheidt zich door het ontwerpproces van producten uit handen te nemen, de vormen in eigen huis te ontwikkelen en met behulp van spuitgieten te produceren. “Eigenlijk ontzorgen we de klant volledig; van het chocolade ontwerp tot aan de ontwikkeling van de spuitgietmatrijs en het spuitgieten van de vormen. Het enige wat we niet doen is het gieten van de chocolade in de vorm. Dat laten we over aan onze klanten”, zegt technical sales director Hans van der Maat. Vier mensen zijn bij Vormenfabriek Tilburg verantwoordelijk voor het ontwerpen van chocolade producten. “De designs worden steeds complexer en de vraag naar specials neemt toe. Waar producten vroeger eenvoudige vormen hadden, zie je nu steeds vaker bijzondere figuren. Daarmee neemt ook de complexiteit van onze matrijzen toe om de desbetreffende vormen te kunnen produceren”, vertelt tool shop manager Toine van de Wouw, terwijl hij diverse complexe vormen met uitdagende radii laat zien.

Links: dankzij een hoge dynamica, een hoogtoerenspil en een hoge nauwkeurigheid, bereikt de Röders RXP501 HSC oppervlaktekwaliteiten die vergelijkbaar zijn met handmatig polijsten.

Matrijzen met inzetstukken

De vormen die Vormenfabriek Tilburg produceert bestaan uit polycarbonaatvormen, thermovormen of siliconenvormen. Waar polycarbonaatvormen geschikt zijn voor het maken van producten zoals Kitkat, Cadbury en Rolo, zijn thermovormen en siliconenvormen geschikt voor de productie van respectievelijk holle producten (de bekende sinterklaas, kerstman of paashaas) en kleverige producten (o.a. karamel en suikerproducten). De basis van deze producten ligt in de gereedschapsmakerij, waar zeven medewerkers verantwoordelijk zijn voor de bewerking van de spuitgietmatrijzen. Om een hoge efficiëntie te realiseren maakt de gereedschapsmakerij gebruik van een standaard stalen basismatrijs die wordt voorzien van verschillende aluminium inzetstukken. Op deze manier kunnen nieuwe ontwerpen sneller op de markt gebracht worden. Het bewerken van inzetstukken gaat immers sneller dan het produceren van een complete matrijs. De inzetstukken moeten aan twee belangrijke eisen voldoen, namelijk een hoge nauwkeurigheid en een perfecte oppervlaktekwaliteit. Om aan deze eisen te kunnen voldoen maakt Vormenfabriek Tilburg gebruik van de CNC-freesmachines van Röders TEC.

Frezen in plaats van polijsten

“De nauwkeurigheid van de matrijs is ontzettend belangrijk. Je moet je voorstellen dat we grote vormen maken van wel 1 meter waar dan soms wel 320 chocoladeproducten in zitten. Als deze kamers ook maar iets te groot zijn dan kunnen de kosten flink oplopen. Een productielijn van een chocoladefabrikant verwerkt namelijk wel 30 vormen per minuut met een output van tonnen chocolade per uur. Een gram te veel per product loopt dan al snel in de papieren”, aldus Van der Maat. Hoewel de maatnauwkeurigheid dus belangrijk is, is de oppervlaktekwaliteit van nog groter belang. De inzetstukken moeten een hoogglans kwaliteit hebben. Niet alleen om een perfecte glans op het eindproduct te krijgen, maar ook om een optimale ontvorming van chocolade te realiseren. In het verleden werd deze hoogglans bereikt door handmatig polijsten. Dit is mooi vakwerk, maar ook heel tijdsintensief. Om te komen tot kortere doorlooptijden, meer homogeniteit en uiteindelijk lagere kostprijzen, heeft Vormenfabriek Tilburg ruim twee jaar gezocht naar een alternatieve productiemethoden voor het verkrijgen van een hoogglans oppervlak. Van de Wouw: “Uiteindelijk zijn we bij de RXP501 HSC van Röders uitgekomen. Met deze freesmachine kunnen we in de meeste gevallen een vergelijkbare hoogglans oppervlaktekwaliteit behalen als met handmatig polijsten. Echter wel vele malen sneller.”

Rechts: voorbeeld van inzetstukken voor een spuitgietmatrijs. Na het spuitgieten ontstaat er een vorm voor de productie van het chocolade eindproduct.

Voor- en nafrezen met 60.000 toeren

De RXP501 HSC is de tweede Röders freesmachine die Dymato heeft geleverd bij Vormenfabriek Tilburg. De andere machine betreft een RXP400. Het nadeel van de RXP400 is de luchtgelagerde spil die geen grote druk kan verdragen. Hierdoor werd voorfrezen voorheen op een andere freesmachine uitgevoerd, met als gevolg een extra opspanning. De RXP501 HSC heeft een spil die wel geschikt is voor een hogere belasting, waardoor werkstukken nu in één opspanning zowel voor- als nabewerkt kunnen worden. “De RXP501 HSC vervangt eigenlijk twee machines en is daarbij ook nog eens sneller en nauwkeuriger.” De nieuwe freesmachine is uitgerust met een 60.000 toerenspil die perfect tot zijn recht komt dankzij het dynamische karakter van de machine. In combinatie met een diamantfrees kan er een uitstekende oppervlaktekwaliteit gerealiseerd worden. “We halen echt een voordeel uit het hoogdynamisch frezen. Wat voorheen een bewerkingstijd had van zes uur, doen we nu in 90 minuten. Bovendien is de oppervlaktekwaliteit zo goed dat we het merendeel van het handmatige polijstwerk hebben vervangen door frezen. We zijn daarom van twaalf mensen op de polijstafdeling teruggegaan naar drie mensen en we hebben de doorlooptijd van een nieuwe matrijs verkort van zes weken naar slechts drie weken.” Röders’ specialisme ligt in matrijzenbouw De reden dat Vormenfabriek Tilburg bij Röders is uitgekomen heeft te maken met de achtergrond van de machinebouwer. Röders is namelijk van oorsprong een leverancier van matrijzen voor petflessen. Vanuit die achtergrond zijn ze machines gaan ontwikkelen die optimaal aansluiten bij de gereedschap- en matrijzenbouw. “Uiteraard zijn er meer machines op de markt die voldoen aan onze eisen, echter weet Röders door hun achtergrond precies wat onze uitdagingen zijn en hebben ze daarom altijd een passend antwoord op onze vraagstukken. Zo bieden ze bijvoorbeeld ondersteuning aan bij het programmeren van complexere werkstukken en dat is echt van toegevoegde waarde”, zegt Van de Wouw. Een ander voordeel is de besturing van Röders die dusdanig is ontwikkeld dat het bijdraagt aan een optimale bewerking van matrijsdelen. Bovendien is de bediening eenvoudig en is Van de Wouw gecharmeerd van het onderhoudsprogramma. “De machine attendeert tijdig wanneer en waar er in de machine onderhoud nodig is.”

24/7 produceren

Ondanks dat de RXP501 HSC niet is geautomatiseerd, kan Vormenfabriek Tilburg de machine 80% van de zeven dagen
bezetten. Dit is mogelijk dankzij het efficiënt ingerichte proces. Zo wordt de machine beladen met meerdere inzetstukken, waardoor 60 uur onafgebroken onbemand produceren tot de mogelijkheden behoort. Om omsteltijden tot een minimum te beperken, wordt er gebruik gemaakt van een snel en nauwkeurig nulpuntspansysteem. In combinatie met Jobmanager, een programma dat gebruikers in staat stelt om de machine voor te bereiden op het volgende werkstuk terwijl de machine in bedrijf is, kan de matrijzenmaker eenvoudig, flexibel en efficiënt binnen 5 minuten schakelen naar een nieuw programma. Met behulp van teamviewer wordt een betrouwbaar proces gerealiseerd. Bij afwijkingen in het proces stuurt de machine een signaal, door middel van een e-mail, naar iemand die dan actie kan ondernemen. Zo is het mogelijk om zelfs bij onbemand produceren afkeur te voorkomen. “Al met al hebben we met de nieuwe Röders enorm veel flexibiliteit en productiviteit in huis gehaald en kunnen we meer doen met minder mensen. Daarmee zijn we klaar voor toekomstige groei. Het doel is om de komende twee jaar op het gebied van nieuwe projecten de omzet te verdubbelen. Vanaf dat moment wordt het ook interessant om bewerkingsprocessen in de gereedschapsmakerij te automatiseren.”

Links: Vormenfabriek Tilburg is gespecialiseerd in de ontwikkeling en productie van matrijzen voor grote spuitgietvormen met afmetingen tot maximaal 1.296 mm x 460 mm.

 

 

 

 

 

 

UITNODIGING AMB STUTTGART 13 – 17 SEPTEMBER 2022

KOMT U OOK NAAR DE AMB in STUTTGART?

Wij ontmoeten u graag op de stand van onze leveranciers.

Volgende week start de AMB in Stuttgart.

De machines uit ons leveringsprogramma zijn klaar voor integratie en verbinding met andere machines op uw werkvloer.

Wij realiseren duurzaamheid door het leveren van productiemachines die door hun hoge kwaliteit weinig onderdelen en service nodig hebben. Een aantal opties zorgen voor energiebesparing.

Complexe onderdelen produceert u geautomatiseerd met een kortere doorlooptijd. De nieuwe besturingen maken het mogelijk om de productieprocessen te optimaliseren en real-time inzicht in de machine draagt bij aan een hogere bezettingsgraad en een stabieler productieproces.

Ons team staat voor u klaar.

Onze leveranciers tonen de volgende machines:

 

HYUNDAI WIA – Op de stand van NAGEL WERKZEUG-MASCHINEN 
HAL 9 – STAND A01

DRAAIEN
SE2200MA
HD2200SY met Siemens besturing
L2600SY  subspindel + y-as
L400MC
LM1800TTSY dubbel spindel + dubbel turret
LV8500RM verticale draaibank

FREZEN
i-CUT4000
KF6700II (Siemens)
HS6300II horizontaal bewerkingscentrum
XF6300 (Siemens) 5-assig bewerkingscentrum

MITSUBISHI ELECTRIC 
HAL 7 – STAND C71
HAL 5 – STAND B12

DRAADVONKEN
MP1200
MV4800R
MP1200EDMdress – op de stand van ANCA

ZINKVONKEN
SG28 

RÖDERS TEC

HAL 7 – STAND B88
HAL 7 – STAND A92

RXU1001DSH
RXP500 + RCF30 met automatisering

 

 

 

GURUTZPE

HAL 6 – STAND A12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HANWHA OP DE STAND VAN HB TURNKEY

HAL 4 – STAND B81
CNC MACHINES
XD10Y
XD26IIV-NH met Fanuc besturing
XDi32NH met B als
STL38HY

COBOTS
HCR-3A
HCR-5A

 

 

 

 

Bent u op de AMB neem contact met ons op:

Colin Jennings +31-6-50272633
Tom Arts +31-6-20412719
Theo Coffeng +31-6-51788974

Wij informeren u graag over de voordelen van de getoonde machines en de mogelijkheden van onze leveranciers.

Betrouwbaar precisie verspanen met Röders

Artikel SOLUTIONS Magazine 4/2021 van journalist Franc Coenen 

INTERVIEW Franc Coenen met Oliver Gossel, Sales Manager bij Röders TEC

Eén keer een nauwkeurig werkstuk bewerken is niet zo lastig. Waar het tegenwoordig om gaat, is betrouwbaar nauwkeurig precisieonderdelen maken, zodat het eerste deel dezelfde nauwkeurigheid heeft als het honderdste. Proceszekerheid, dat is wat de industrie vraagt, zegt Oliver Gossel, sales manager bij Röders TEC. “Een betrouwbaar proces waarin je 7 dagen in de week precisieonderdelen maakt.” Röders TEC ziet de vraag verschuiven naar betrouwbare processen voor 24/7 precisie productie.

Röders staat in de markt bekend om de ultranauwkeurige bewerkingen. Wie naar bijvoorbeeld de ontwikkelingen

in de halfgeleiderindustrie kijkt, ziet de eisen steeds verder toenemen. Stoten we niet op de grenzen van wat met een HSC-machine nog haalbaar is? Oliver Gossel: “Tien jaar geleden stootten we ook al op grenzen, deze worden telkens verschoven. Maar het klopt dat als je 1 µm nauwkeurig bewerkt, je niet nog veel meer kunt verwachten. Betrouwbaarheid, proceszekerheid, dat zijn de thema’s op dit moment. Eén keer een nauwkeurig product maken is niet zo moeilijk, 7 dagen in de week producten in dezelfde nauwkeurigheid maken wel. Daar werken we aan.”

Waar zit het potentieel om met de huidige Röders machines dit te bereiken?

Oliver Gossel: “Het gaat dan om processtabiliteit: zorg dat je geen thermische drift van de machine hebt, geen nulpunten verliest, gereedschap meten in de machine, weten wat de standtijd van de gereedschappen is, het meten van de werkstukken zelf. Daar zien wij bij Röders nog veel ontwikkelpotentieel.”

Is er nieuws te melden op dit vlak?
Oliver Gossel: “Op de EMO hebben we een draadloze ultrasoon meettaster gepresenteerd, dat is nieuw. Tot nog toe hadden we een bedrade taster. Als je echter 5-assig coördinatenslijpen in de machine toepast, is zo’n kabel hinderlijk omdat je niet overal bij komt. Daarom hebben we een draadloze taster ontwikkeld die met onze eigen besturing communiceert. Dit soort oplossingen heeft de markt nodig.”

Röders TEC bouwt vanaf het begin de CNC-freesmachines met een eigen op Windows gebaseerde besturing, RMS6. Welke rol speelt deze in de precisie die u op de machines behaalt?
Oliver Gossel: “30 jaar geleden is dat voor Röders de aanleiding geweest om een eigen HSC-machine te bouwen. We liepen in de vormenbouw tegen de beperkingen van de toen bestaande besturingen aan en zijn daarom een eigen besturing gaan ontwikkelen, die sneller en beter is: de RMS6 besturing. De laatste ontwikkeling van de besturing is Racecut. Hiermee regelen we alle assen met een 32 kH frequentie, zodat we extreem snel afwijkingen kunnen herkennen en oplossen. De besturing en het regelen van de aandrijfassen speelt dus een grote rol. Een van de huidige thema’s in de ontwikkeling is het nog preciezer vasthouden van de 3D banen; de dynamiek van de baanplanning. Precisie en kosten zijn de trefwoordenin de ontwikkeling.”

                      Oliver Gossel: De nieuwste besturing is Racecut.
Hiermee regelen we alle assen met een 32 kH frequentie,
zodat we extreem snel afwijkingen kunnen herkennen en oplossen.

Al lang geleden heeft Röders het coördinatenslijpen in de 5-assige CNC-machine geïntegreerd. Zijn er plannen om andere technologieën te integreren?
Oliver Gossel: “Nee, we hebben geen plannen om andere technologieën te integreren. Voor ons zijn de processen frezen en slijpen, waarbij we het voorfrezen met grote gereedschappen doen, met fijnbewerken frezen we hoogglans oppervlakken en komen we tot Ra waarden van 10 nm. Extra coördinaten slijpen biedt geavanceerde mogelijkheden voor onderdelen die geschikt zijn voor dit proces. Vaak kunnen frezen en slijpen gecombineerd worden voor de beste prestaties. Wij kunnen ons in de ontwikkeling beter concentreren op de optimalisatie van de machines voor deze processen waar vooral dynamische nauwkeurigheid vereist wordt.”

Is automatisering hier belangrijk?
Oliver Gossel: “Voor veel toepassingen is 24/7 produceren belangrijk. Op de EMO hebben we de nieuwe RCF 150 handling gepresenteerd. Ondanks de zeer compacte afmetingen kunnen we grote werkstukken tot 150 kilogram en pallets van 320 bij 320 mm handlen. Daarvoor hebben we voor een andere kinematica gekozen. Normaal automatiseer je met lineaire assen, wij hebben gekozen voor een soort scara robot waardoor de cel veel compacter blijft.”

Verwacht u dat automatisering standaard gaat worden in de precisie industrie?
Oliver Gossel: “Automatisering wordt min of meer standaard, ofwel gekoppeld aan één machine ofwel gekoppeld aan meerdere machines, ook voor andere bewerkingen of reinigen. Doordat we alles uit eigen hand aanbieden, inclusief de automatiseringssoftware, hebben onze klanten geen interface issues of andere zaken rond automatisering.”

Röders TEC is al in een vroeg stadium toegetreden tot het consortium dat umati ontwikkelt, de universele interface voor de machine-industrie. Waarom?
Oliver Gossel: “umati is een grote kans voor alle machinebouwers. We hebben nu een gezamenlijk kanaal voor terugmeldingen van de machines. We konden wel communiceren met andere systemen, maar dan had je een convertor nodig, die is gecompliceerder. De umati standaard helpt dit te vereenvoudigen. We hebben al de eerste machines met de umati geleverd.” 

Deze interface is dus niet standaard op de machines?
Oliver Gossel: “Nee, het is nu nog een optie. Ik verwacht wel dat deze meer gevraagd gaat worden, omdat we de tendens zien dat onze machines meer geïntegreerd worden met andere.

Iedereen heeft het tegenwoordig over Machine Learning en Kunst‐ matige Intelligentie. Gaan we dit terug zien in de CNC machines? Oliver Gossel: “Ik geloof dat niet. Die begrippen zijn te hoog gegrepen, we zijn nog ver weg van Kunstmatige Intelligentie en Machine Learning. Er valt nog voldoende winst te behalen in optimaliseren van de besturing, de opbouw van de machine zoals het verbeteren van de stijfheid en minimaliseren van de wrijvingen.”

Tot slot: wat domineert de ontwikkeling in verspanende machines de komende tijd?
Oliver Gossel: “Vereenvoudigde bediening, ook omdat de vakmensen er niet meer zijn. En een hoge betrouwbaarheid. Daarom hebben we onze slogan gewijzigd in Zuverlässig Präzise. 24/7 precisie onderdelen maken waarvan het eerste exact hetzelfde is als het honderdste of duizendste.”

 

 

Foto links boven: de RCF 150 is een compacte handlingcel voor de opslag van werkstukken
tot 150 kilogram. 
Foto’s rechtsboven: de nieuwe draadloze ultrasoon taster. 

Hoogste precisie met de Röders RXP601DSH

Bekijk in de video hieronder de productie van een aluminium prototype door HSC-frezen op een Röders RXP601DSH; volledige bewerking van een mobiele telefoonhouder (145x90x65 mm) uit een massief blok door HSC-frezen. Er worden gereedschappen gebruikt met afmetingen van diameter 16 mm tot 1 mm, snelheden tot 32.000 tpm en voedingen in de contour tot 20.000 mm/min. Een gedeelte wordt met een MKD-tool hoogglans (Ra 10nm) afgewerkt. De bewerkingstijd is 20 minuten plus 8 minuten voor het hoogglans oppervlak. 

 

Ervaring in eigen productie verbetert machinebouw

Röders ontwikkelt en produceert al sinds 1975 blaasvormmatrijzen voor de petflessenindustrie. Om matrijzen in een hogelonenland zoals Duitsland concurrerend te kunnen produceren, heeft Röders nieuwe productietechnologieën ontwikkeld. Klanten kunnen hierdoor profiteren van hoognauwkeurige en dynamische machines die in de praktijk zijn bewezen. Op TechniShow presenteert Dymato, leverancier van Röders in Nederland, het vijfassige RXP501DS bewerkingscentrum van Röders live onder spaan.

Het bewerkingscentrum combineert een hoge nauwkeurigheid met een hoge dynamiek

Het is best bijzonder dat een bedrijf aan de ene kant een productiebedrijf is en aan de andere kant een machinebouwer. Oplossingen voor bewerkingsuitdagingen die Röders in de praktijk tegenkomt, worden doorgevoerd in de bewerkingscentra die ze ontwikkelen. Diepgaande ontwikkelingen in de constructie, besturings- en regeltechniek worden op hoogst mogelijke prestaties geoptimaliseerd met betrekking tot bewerkingsnauwkeurigheden, oppervlaktekwaliteiten en dynamiek. Zo kunnen we onze klanten productiemachines aanbieden met de laatste technologische ontwikkelingen, die uitvoerig zijn getest in de praktijk”, vertelt Colin Jennings van Dymato.

Inmiddels produceert Röders 300 bewerkingsmachines per jaar. Om verdere groei mogelijk te maken is het familiebedrijf eind 2019 verhuisd naar een nieuwe locatie in Harbor, net buiten het Duitse Soltau. Hier zijn de productiehallen, R&D afdeling en de kantoren samengebracht op 4.000 m2.

 

 

Toepassingsgebied wordt breder

Kenmerkend aan Röders is dat alle onderdelen in eigen huis ontwikkeld worden door de R&D afdeling, bestaande uit 45 gespecialiseerde ingenieurs. Alle hoogwaardige componenten worden door gecertificeerde toeleveranciers geproduceerd en door Röders zelf geassembleerd. Van de spil tot aan de besturing. “Door alles in eigen huis te ontwikkelen en te assembleren kan de hoogste kwaliteit gegarandeerd worden en is alles perfect op elkaar afgestemd. Dat is essentieel bij een precisiemachine”, aldus Jennings.

 

“OEM’s zoals ASML leggen de leggen de lat steeds hoger

voor toeleveranciers. Dat betekent dat de vraag naar nauwkeurige

bewerkingscentra toeneemt”

 

Het toepassingsgebied van de machines van Röders wordt steeds breder. Waar ze vroeger vooral werden ingezet in de gereedschaps- en matrijzenbouw, de horloge-, led- en de medische industrie, ziet Röders een stijgende vraag in andere industrieën, zoals de machinebouw. De reden hiervoor is dat de eisen die aan werkstukken gesteld worden op het gebied van nauwkeurigheid, toleranties en oppervlakteruwheden steeds hoger worden. Ook in Nederland volgens Jennings: “OEM’s zoals ASML leggen de lat steeds hoger voor toeleveranciers. Dat betekent dat de vraag naar nauwkeurige bewerkingscentra toeneemt. Hierdoor is een hele nieuwe markt ontstaan voor Röders.” Zo heeft Dymato een first-tier supplier als klant, die al jaren hoognauwkeurige machineonderdelen produceert met Röders. Inmiddels beschikt dat bedrijf over vijf Röders machines, die geautomatiseerd 24/7 produceren.

Dynamisch en hoognauwkeurig

Dankzij de dynamische, thermosymmetrische portaalconstructie zijn de machines van Röders in staat om nauwkeurigheden in het micrometerbereik te realiseren. Oppervlakteruwheden van 0,005 Ra zijn geen uitzondering. In combinatie met de dynamische eigenschappen is het mogelijk om doorlooptijden te verkorten. De nauwkeurige, dynamische eigenschappen worden verkregen door de lineaire motoren in alle assen, de meetlinealen met een resolutie van een nanometer en de eigen besturing, die perfect op elkaar zijn afgestemd. De besturing heeft een krachtige processor van 32 kHz, wat ten goede komt aan de verwerkingstijd. Hierdoor kunnen de machine-assen snel 

aangestuurd worden. De besturing kijkt 10.000 regels vooruit en vergelijkt 32.000 keer per seconde de theoretische positie en de werkelijke positie van het gereedschap met de geprogrammeerde baan. Het kan op die manier de zogenaamde ‘jerk’ beperken. Jerk is de mate waarin een hoogdynamische machine ‘uit de bocht vliegt’ wanneer er van een hoge snelheid moet worden afgeremd voor een bocht om vervolgens weer te accelereren. Hoe sneller de besturing de assen van de machine kan aansturen, des te groter de maatnauwkeurigheid.

Multitasking en automatisering

De HSC-machines van Röders zijn optioneel uit te rusten met slijptechnologie. Hierdoor ontstaat een bewerkingscentrum dat in één machine zowel kan frezen als slijpen. Door de vijfassige mogelijkheden kunnen hierdoor ook complexe vormen in één opspanning geslepen worden, om zo extreem hoge oppervlaktekwaliteiten en nauwkeurigheden te behalen die met frezen niet mogelijk zijn. Daarnaast biedt Röders de mogelijkheid om de HSC-machines uit te rusten met verschillende automatiseringsoplossingen. De blaasvormmatrijzenproductie bij Röders is volledig geautomatiseerd. Ook op dit gebied heeft Röders zijn eigen ervaringen doorgetrokken naar de ontwikkeling van automatiseringsoplossingen. De HSC-machines kunnen met passende automatisering geleverd worden. Omdat zowel de bewerkingsmachine als de automatisering van Röders komt, is het geheel optimaal met elkaar geïntegreerd en plug & play. In combinatie met het Röders jobmanagementsysteem kunnen klanten optimaal de productie aansturen. “Op het gebied van Industry 4.0 is Röders actief met het ontwikkelen van oplossingen die meer inzicht geven in het productieproces en de status van de machine. Bovendien zijn ze één van de kartrekkers bij het Umati-project, een universele interface waarmee machines van verschillende merken eenvoudig in een netwerk kunnen worden opgenomen. Dit is zeker een thema dat voor ingrijpende veranderingen gaat zorgen”, besluit Jennings.

Röders presenteert Umati in Hannover

Van 16 tot en met 21 september 2019 is de EMO in Hannover opnieuw een platform voor innovatieve oplossingen, industriële toepassingen en toekomstige technologieën in de metaalbewerking. Tijdens deze editie zal er in het bijzonder aandacht worden besteedt aan ontwikkelingen op het gebied van ‘Industry 4.0’. De livegang van Umati (Universal Machine Tool Interface) sluit hier naadloos op aan. Röders is een van de 50 fabrikanten van bewerkingsmachines die een actieve bijdrage levert aan de ontwikkeling van de gestandaardiseerde interface. Tijdens de EMO zal deze ontwikkeling, onder andere door Röders, voor het eerst live gepresenteerd worden.

Demonstratie op de EMO

Het netwerken van machines, systemen en software is op dit moment een van de belangrijkste trends in de productie. Umati doet dit op basis van de internationale interoperabiliteitsnorm OPC UA – gemakkelijk, veilig en snel. Op de stand van Röders (Stand D58 / Hal 12) zal een RXP501 met automatisering RCS3 staan die voorzien is van de gestandaardiseerde interface. Bezoekers kunnen een live demonstratie zien tijdens de beurs op de stand van Umati (stand E24, Hal 9).

Open huis in Soltau-Harber

Röders richt zich op het topsegment van het hoognauwkeurig frezen en coördinaat slijpen. Ze zijn in staat om klant specifieke oplossingen te realiseren. Er zijn inmiddels meer dan 2500 machines geïnstalleerd in meer dan 50 landen. Tijdens de beursweek organiseert Röders ook een open huis in het nieuwe kantoorgebouw in Soltau-Harber. Na een ruim een jaar bouwen is de 4000 m2 nieuwbouw onlangs in gebruik genomen en heeft Röders voldoende ruimte om de komende jaren weer verder te groeien.

‘We zijn niet zomaar een verzameling van merken’

In 2004 kwamen Theo en Ingrid Coffeng ‘nieuw’ op de markt met hun metaalbewerkingsmachines. Nu heeft het bedrijf zeven handelsvertegenwoordigingen. Nieuwste toevoeging is de cobot Hanwha Techwin HCR-5.

 

“We hebben de vertegenwoordiging van de collaborative robot van Hanwha Techwin binnengehaald”, zegt Ingrid Coffeng. Ze is duidelijk zeer blij met de nieuwe loot aan de boom. “Hanwha heeft Samsung Techwin overgenomen en brengt onder de handelsnaam Hanwha Techwin een cobot op de markt die voldoet aan de allerhoogste veiligheidseisen. Zo’n cobot kan niet alleen met een machine, maar ook met de mens veilig samenwerken.”

Coffeng benadrukt het belang van een ontwikkeling als collaborative robots. “De orderportefeuille van onze klanten zit zo vol, dat ze moeite hebben om aan de vraag te voldoen. De productiecapaciteit moet omhoog en het personeel heeft een belangrijke rol in het realiseren van groei.”

 

Agressief

“Dan moet je je personeel wel zo inzetten, dat ze het verschil kunnen maken. Simpele klussen kan en moet je dan automatiseren, zodat de expertise van de mensen op de juiste plek komt.” Een tweede aspect voor optimale inzet van de productiemiddelen is de flexibiliteit. “Je moet met minder personeel en hetzelfde aantal machines meer produceren. Waarom zorg je er dan niet voor dat je een robot flexibel kan inzetten; laagdrempelig, veilig en eenvoudig te programmeren, zodat je ook bij kleine series robots kan inzetten.”

Het enthousiasme en de energie van Ingrid Coffeng toont de inzet van een ondernemer. Het is hard werken, dat wel. “Onze activiteiten bleven niet onopgemerkt waardoor fabrikanten zoals Röders, Mitsubishi en Bavius (voorheen Handtmann) ons benaderd hebben. In de afgelopen jaren is het leveringsprogramma uitgegroeid naar 7 merken, die inmiddels goed bekend staan in de markt. Onze strategie is dat we geen merken voeren die met elkaar concurreren. We zijn honderd procent loyaal aan onze leveranciers.”

 

Uitleggen

Wie man en vrouw Coffeng aan het werk ziet, neemt direct waar dat het duo bovengemiddeld hard werkt. “Klopt, maar  we vinden dat je een product alleen dan succesvol kan verkopen als alle aspecten kloppen. De klant verwacht van onze mensen dat ze expert zijn, zowel de servicemonteur als ook de verkoper.  We willen de klanten niet alleen de folder op tafel leggen. We willen uitleggen waarom we iets aanbieden en wat de klant eraan heeft. Dat kost veel tijd. En het houdt niet op bij het leveren van een machine. Wij zijn voor onze klanten ook in de avonduren bereikbaar.”

Is rust dan niet nodig? “Als het druk is, schakel je continu; of je een leverancier of een klant of een medewerker spreekt met ieder zijn eigen vragen. Voor ons is de natuur dan het middel om tot rust te komen, om letterlijk en figuurlijk te ademen. We vinden daar evenwicht.

In het bedrijf werken we ook aan evenwicht. Zo pakken we niet alles aan wat op ons pad komt. Een leverancier moet bij ons passen. We zijn niet zomaar een verzameling van merken. We doen wat we doen, omdat we het goed doen. En het werpt vruchten af. We hebben klanten als DAF, Siemens, VDL. Niet slecht, voor een onderneming. Wij zijn uitgegroeid tot een volwassen bedrijf.”

 

Bron: TechniShow Magazine, Beurseditie maart 2018

AFWEGINGEN BIJ HET KIEZEN VAN EEN VIJFASSIGE MACHINE

Afbeelding4-psBOUW WIJZE VAN MACHINE VORMT BASIS

De komende jaren zullen de eisen die aan de nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van componenten worden gesteld nog meer toenemen. Tegelijkertijd wordt daarbij een steeds hogere functionaliteit verwacht, wat zich vertaalt in een grotere complexiteit en de toepassing van geavanceerdere maar vaak moeilijk te bewerken materialen. Alle reden dus om bij een volgende investering in een vijfassig bewerkingscentrum aandacht te besteden aan de bouwwijze van de machine want die vormt letterlijk de basis van wat haalbaar is. Bovengenoemd toekomstbeeld werd geschetst tijdens het onlangs door Mikrocentrum georganiseerde seminar ‘Verspanen 2020’ in een lezing van Willem van Dam, werkzaam bij Dymato. Een verslag.

ONDERSCHEID

Afbeelding2

De monoblockconstructie, waarbij het frame uit één structuur is vervaardigd, resulteert in een hoge stijfheid en stabiliteit. Temeer daar de motoren van de A-as volledig worden omsloten door het frame.

Voor de meeste ondernemers die actief zijn op het gebied van verspanen, zal het geen verrassend scenario zijn. Naast genoemde eisen moet bovendien ook de productiviteit niet uit het oog worden verloren, want de internationale concurrentie zit niet stil. Dat maakt het meer dan ooit de moeite waard om bij de aanschaf van een nieuw bewerkingscentrum te kijken naar de constructie van de machine en de kwaliteiten die daarmee samenhangen. Of het nu gaat om nauwkeurigheid, productiviteit en betrouwbaarheid, de machine vormt in alle gevallen de primaire basis, en is in hoge mate bepalend voor wat haalbaar is. Met name de beheersing van temperatuur en trillingen (de grootste boosdoeners die het freesproces ondermijnen) vormen een cruciaal aspect. De optimale resultaten worden uiteraard bereikt wanneer een machine qua specificaties optimaal is afgestemd op een specifiek product en de eisen die daarbij aan de orde zijn. Want het volumeverspanen van een groot aluminium onderdeel vergt andere specificaties dan het frezen van een onderdeeltje in titaan waarbij nauwkeurigheid en een perfecte finish worden gevraagd. Een machine die aan alle wensen op het gebied van frezen kan voldoen is helaas een illusie, zo werd ook duidelijk uit de voordracht van Willem van Dam, area sales manager bij machine-importeur Dymato in Veenendaal. Verschillende markten vragen om verschillende oplossingen, aldus zijn stelling. Bij het benaderen van de markt wordt door Dymato daarom onderscheid gemaakt tussen universeel verspanen, hogesnelheidsfrezen en het verspanen van grote werkstukken.

UNIVERSEEL

Afbeelding1

De portaaluitvoering biedt bouwtechnisch de beste mogelijkheden om tot een symmetrische constructie te komen, met een optimale beheersing van het krachtenspel en de temperatuureffecten. Ook het box-in-boxprincipe van X- en Y-as dragen daaraan bij.

Zoals hiervoor werd gesteld, wordt de optimale combinatie van kwaliteit en rendement bereikt wanneer een bewerkingscentrum volledig afgestemd is op een bepaald type bewerking. In de praktijk is het echter zelden zo dat een toeleverancier een machine volledig bezet kan krijgen door een bepaalde opdracht of een pakket aan vergelijkbare bewerkingen. Vaak is er sprake van een grote diversiteit aan producten, materialen en bewerkingen en dan is men uit kostenoverwegingen toch al gauw aangewezen op een universele machine. Een allrounder die over de hele linie het beste gemiddelde resultaat oplevert. Maar ook dan is een kritische afweging van de mogelijkheden essentieel. Als het gaat om de breedte van het bewerkingsbereik, dan vormt een portaalconstructie volgens Van Dam de meest geschikte oplossing. In vijfassige uitvoering kunnen deze machines worden voorzien van draai/kanteltafels. Voorzien van direct-drivemotoren kunnen zowel de A-as als de C-as snel en met hoge precisie worden aangestuurd, omdat overbrengingen ontbreken. Een goed voorbeeld van universele bewerkingscentra in het programma van Dymato zijn de machines van Hyundai Wia. Bij het nieuwste vijfassige bewerkingscentrum, de XF3600, zijn bed en kolom vervaardigd uit één monoblockstructuur, zodat en maximale stijfheid en een zo hoog mogelijke nauwkeurigheid wordt bereikt. Dat wordt nog versterkt doordat de motoren van de A-as volledig worden omsloten door het monoblockframe. De -X en -Yas zijn uitgevoerd volgens het box-in-boxprincipe, zodat er ook op dit punt sprake is van een mechanisch en thermisch symmetrisch ontwerp met hoge stijfheid. Directe meetsystemen op lineaire en rotatieassen en ook hoekencoders zorgen ervoor dat alle resterende temperatuurinvloeden op het machineframe effectief worden geëlimineerd. Op die manier zijn volgens Van Dam ook op een universele machine positioneernauwkeurigheden binnen 5 micrometer en oppervlakteruwheden rond Ra = 0,5 micrometer haalbaar. De XF6300 kan worden geleverd met drie verschillende spindels (15.000, 24.000 of 40.000 min-1), zodat toch een zo klantspecifiek mogelijke oplossing kan worden geboden.

HSC-FREZEN

afbeelding-metallerie

Het actief koelen van alle kritische machineonderdelen bewijst zijn waarde vooral bij langdurige cycli. Het zorgt ervoor dat er ook in deze situatie op elk moment sprake is van een constante kwaliteit en maatvoering.

Als harde materialen verspaand moeten worden met fijne structuren en kleine radii (waaraan automatisch hoge nauwkeurigheidseisen zijn verbonden) dan ontkomt men als verspaner niet aan HSC-machines. Een bijzonder voorbeeld daarvan uit het programma van Dymato zijn de machines van Röders. Vanwege de th(ermo)symmetrische eigenschappen maakt Röders gebruik van een portaalconstructie, waarbij de spindel de dwars en hoogtebeweging (Y- en Z-as) voor zijn rekening neemt en het bed met geïntegreerde draai/kanteltafel de lengtebeweging (X-as). Omdat het portaal met de spindel volgens dit concept niet hoeft te bewegen, kan dit zwaar worden uitgevoerd, zodat de maximale machinestijfheid wordt bereikt.
Als gewichtscompensatie voor de Z-as werkt Röders met een wrijvingsloze vacuümbalg. Alle kritische elementen in de machines worden bovendien actief gekoeld, waarbij het dan vooral gaat om de spindel en de andrijvingen met hun magneten en motoren. Bij Röders worden zowel de kogellagers als de mantel van de spindel gekoeld, die laatste om warmte-uitstraling naar de kolom te voorkomen. In totaal tellen de machines van Röders tot acht separate koelcircuits. De spindellengte wordt nog extra bewaakt door een externe (en gekoelde) wervelstroomsensor, vervormingen als gevolg van mechanische krachten worden op die manier eveneens ondervangen. Met name bij hoge toerentallen is dit relevant. Om trillingen te voorkomen werkt Röders uitsluitend met lineaire aandrijvingen. Door het ontbreken van mechanische contacten bieden deze een veel hogere dynamiek dan de traditionele kogelomloopspillen en een betere demping. Het ontbreken van mechanische contacten betekent meteen dat er minder warmteontwikkeling en geen slijtage optreedt. Nog een stapje verder qua nauwkeurigheid gaan de hydrostatische geleidingen. Röders past deze toe bij zijn RHP-serie, waarop het frezen wordt gecombineerd met coördinatenslijpen. Die combinatie scheelt niet alleen een extra logistieke handeling maar bespaart ook slijptijd, want omdat niet omgespannen hoeft te worden, kan veel dichter tot de eindmaat worden gefreesd.

RACECUT

Het nieuwste RXP501DS bewerkingscentrum van Röders haalt een maximaal toerental van 60.000 min-1. Een hoger toerental betekent niet alleen dat er met fijnere gereedschappen kan worden gewerkt, maar ook met lagere snijkrachten. Daardoor worden een hogere nauwkeurigheid en een gladder oppervlak bereikt, terwijl het trillingsniveau beperkt blijft. Het mes snijdt wat dat betreft aan twee kanten. Bijzonderheid van de Röders machines is dat een hoge nauwkeurigheid wordt gecombineerd met een hoge dynamiek. Dat is te danken aan de Racecut besturingsfunctie, waarmee de mogelijkheden van de machines optimaal kunnen worden benut. Dat is alleen mogelijk omdat Röders als machinebouwer ook zijn eigen RMS 6 besturingssoftware ontwikkelt, want de softwareontwikkelaars moeten natuurlijk weten welke versnellingen de machineconstructie toelaat, zonder dat nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit in het gedrang komen. Dankzij Racecut kan de druk op een hoger niveau worden ingesteld, waardoor de machines later en harder remmen en meer versnellen dan de gangbare CAM-programma’s voorstellen. Dat resulteert in bewerkingstijden die in doorsnee met meer dan 20% zijn gereduceerd.

GROTE WERKSTUKKEN

Afbeelding4 (2)

Bij het verspanen van grote volumes verdient een horizontale uitvoering de voorkeur in verband met de betere spanenval.

Een apart marktsegment vormt de volumeverspaning van grote werkstukken. Te denken valt bijvoorbeeld aan componenten voor de luchtvaartindustrie, waarbij een verspaning uit volmetaal vaak een voorwaarde is. Daarbij kan het wel voorkomen dat 90% van het materiaal moet
worden weggefreesd, en dat vergt een grotere productiviteit van de machine. Ook hier worden hoge eisen gesteld aan de stijfheid van het machineframe, maar dan vooral uit het perspectief van de dynamiek. Als het gaat om volumeverspaning ligt volgens Van Dam een keuze voor een horizontale uitvoering voor de hand, in verband met de betere spanenval. Door de spindel te kantelen, kan een hoge verspaningscapaciteit worden bereikt zonder dat er problemen ontstaan door ophopende spanen. Een voorbeeld van bewerkingscentra die bij uitstek werden ontwikkeld voor volumeverspaning, vormen de machines van Handtmann A-Punkt Automation in het programma van Dymato. De nieuwste machine, de HBZ Trunnion 80, is dankzij het PowerCube frame in staat om ondanks de compacte bouwwijze forse krachten te absorberen. De HBZ Trunnion 80 biedt een grote flexibiliteit wat de keuze van de spindel betreft, waardoor de machine zowel optimaal kan worden afgestemd op de bewerking van aluminium als op de bewerking van staal en titaan. Er kan in elke situatie worden gebruikgemaakt van optimale bewerkingsparameters, zonder dat er naar een compromis gezocht hoeft te worden. Dat is in feite het geheim achter een in alle opzichten beheerst freesproces.

 

DYMATO PRESENTATION DURING THE VERSPANEN 2020 SEMINAR

CONSIDERATIONS IN CHOOSING A 5-AXIS MACHINE

The coming years will see increasingly stringent requirements for component accuracy and surface quality with a growing demand for higher functionality, which translates into greater complexity and the use of more sophisticated materials that don’t generally lend themselves to machining. So all the more reason to pay careful attention to the machine’s design the next time you invest in a five-axis machining centre, because that literally is the foundation of what is feasible.

The above-mentioned vision was illustrated during the Verspanen 2020 (Machining 2020) seminar, recently organised by Mikrocentrum in Veldhoven, the Netherlands. This scenario will come as no surprise to most entrepreneurs operating in the machining sector. Aside from the requirements mentioned above, we must not lose sight of productivity, which is a significant driver of international competition. 

foto van jan oonk

Impression of the Verspanen 2020 seminar. (above) The exhibition. (header) Presentation by Willem van Dam of Dymato.

That makes it ever more important to look at the machine’s build and the qualities associated with it when purchasing a new machining centre. Because regardless of whether it is about accuracy, productivity or reliability, the machine is, in all cases, the primary component and is largely determinative of what is feasible. Another crucial aspect is the capability to control temperature and vibrations – the biggest culprits that undermine the milling process.

The best results are obviously achieved when a machine is built to specifications for a specific product and the applicable requirements. Because volume machining a large aluminium component requires different specifications than milling a titanium component, where accuracy and a perfect finish are required. A machine that can meet all milling requirements is unfortunately an illusion, as Willem van Dam made clear in his presentation at Verspanen 2020. Different markets require different solutions, according to the area sales manager for machine importer Dymato. In its approach to the market, Dymato draws a distinction between universal machining, high-speed milling and large workpiece machining. 

Universal machining centre

As mentioned above, the best quality-returns combination is achieved when a machining centre is programmed to perform a specific machining operation. In practice, however, a supplier can rarely dedicate a machine to a specific task or a set of similar machining operations. Because there is usually a great diversity of products, materials and operations involved, cost considerations tend to favour a universal machine. An all-rounder that delivers the best average results across the board. But even then, it is important to conduct a critical assessment of the capabilities.

(fig. 2) The portal version offers the best capabilities structurally to achieve a symmetrical design, with effective control of forces and temperature effects. The box-in-box principle of the X and Y axes also contributes to this.

(fig. 4) A positioning accuracy of 5 μm and surface roughness of about Ra = 0.5 μm are feasible on the Hyundai Wia XF6300 machining centre.

Where the width of the machining range is concerned, a portal structure is the most appropriate solution, according to Van Dam (Figure 2). Structurally, the symmetrical design of this machine offers the best capabilities for controlling the forces and temperature effects (thermo-symmetrical design). In a five-axis model, these machines can be equipped with pan/tilt tables. Fitted with direct-drive motors, both the A and C axes can be controlled quickly and with high precision due to the lack of worm gears. A good example of universal machining centres is the series of Hyundai Wia machines in the Dymato program. In the newest five-axis machining centre, the XF6300, the bed and column are made from a single mono-block piece (Figure 3) to ensure maximum stiffness and accuracy. This is additionally reinforced by the fact that the mono-block frame encloses the A axis motors. The X and Y axes are designed to the box-inbox principle, ensuring a mechanical and thermo-symmetrical design with high stiffness in that respect as well.

Direct measuring systems on linear and rotary axes as well as angle encoders ensure that all remaining temperature effects on the machine frame are effectively eliminated. This way, according to Van Dam, a positioning accuracy of 5 μm and surface roughness of about Ra = 0.5 μm are also feasible on a universal machine (Figure 4). The XF6300 is available with three different spindles (15,000 / 24,000 / 40,000 rpm), so as to offer the most customer-specific solution possible (Figure 5).

(fig. 3) The mono-block structure, where the frame is made from a single piece, results in a high degree of stiffness and stability. Especially since the A axis motors are completely enclosed by the frame.

(fig. 5) Because the Hyundai Wia XF6300 is available with three different spindles, it brings a customer-specific model of a universal machine that much closer within reach.

 HSC milling

Afbeelding 9

(fig. 7) Röders’ newest RXP501DS machining centre reaches a maximum speed of 60,000 rpm, making it possible to work with finer tools and lower cutting forces.

When hard materials are to be machined with fine structures and small radii (which are automatically subject to high accuracy requirements), it is impossible for machining operators to avoid HSC (High Speed Cutting) machines. A special example of this is the series of Röders machines in the Dymato program. Because of the (thermo-)symmetrical properties, Röders uses a portal structure, where the spindle carries out the transverse and vertical movement (Y and Z axes), and the bed with an integrated pan/tilt table carries out the longitudinal movement (X axis). As the portal with the spindle does not need to move, according to this concept, it can be constructed more robustly to ensure maximum machine stiffness (Figure 6). To compensate for the weight of the Z axis, frictionless vacuum bellows are used.

All the critical elements in the Röders machines are also actively cooled, particularly the spindle and the drives with their magnets and motors. Both the ball bearings and spindle housing are cooled; in the latter case this is done to prevent heat radiation to the column. The machines come with a total of eight separate cooling circuits. The spindle length is additionally monitored by an external (and cooled) eddycurrent sensor to prevent deformations caused by mechanical forces. This is especially relevant at high speeds. 

Afbeelding5

(fig. 6) Because the portal with the spindle in Röders’ machining centres does not need to move, it can be constructed more robustly to ensure maximum stiffness.

To prevent vibrations, only uses linear drives are used. Because they do not come with mechanical contacts, linear drives provide much higher dynamics and better damping than traditional ball screws. The absence of mechanical contacts means less heat development and zero wear and tear. The hydrostatic guideways are even more efficient in terms of accuracy. Röders uses these in its RHP series, machines that combine milling with coordinate grinding. This combination not only saves an additional logistical operation but also grinding time: because rechucking is not required, it is possible to mill much closer to the final size.

Race Cut

Röders’ newest RXP501DS machining centre (Figure 7) achieves a maximum speed of 60,000 rpm. Higher speed not only means that finer tools can be used, but also lower cutting forces are produced, ensuring higher accuracy, a smoother surface and limited vibration. The knife cuts both ways!

What sets the Röders machines apart is their capability to combine high accuracy with high dynamics, thanks to the Race Cut control function, which allows the user to utilise the machines’ capabilities to the fullest extent possible. This is only possible because the machine manufacturer develops its own RMS 6 control software, as the software developers must of course know what gears the machine structure allows without compromising accuracy and surface quality. Thanks to Race Cut, the pull can be set at a higher level to allow the machines to brake later and harder and accelerate faster than the conventional CAM programs suggest. This results in processing times that are reduced by more than 20 percent on average.

Large workpieces

A separate market segment is the volume machining of large workpieces, including components for the aerospace industry, where machining from solid carbide alloy is frequently a requirement. Often, no less than 90 percent of the material must be milled, which requires higher machine productivity. Here, too, high demands are placed on the stiffness of the machine frame, especially from the perspective of dynamics. According to Dymato’s Willem van Dam, a horizontal model is the obvious choice for volume machining due to better chip flow (Figure 8). Tilting the spindle will result in high machining capacity without problems arising from accumulating chips.

Afbeelding4 (2)

(fig. 8a) horizontal model is preferred for machining large volumes due to better chip flow. (a) Schematic of the different axes, including horizontal spindle (Z axis).

Afbeelding4

(fig. 8b) Horizontal model inthe HBZ Trunnion 80.

An example of machining centres that are ideal for volume machining are the Handtmann A-Punkt Automation machines in the Dymato program. Despite its compact design, the newest machine, the HBZ Trunnion 80, is able to absorb significant forces thanks to the ‘Power Cube’ frame. The machine offers great flexibility in the choice of spindle, allowing the machine to be programmed for machining aluminium, steel and titanium (Figure 9). Effective processing parameters are available for every situation without having to look for a compromise. This is, in fact, the secret to a milling process that is controlled in all respects.

Afbeelding10

Thanks to the different spindles that the Handtmann HBZ Trunnion 80 can be equipped with, the machine can be programmed for machining aluminium, steel and titanium.

5-tier pyramid

While the machine may be one of the fundamental pillars in achieving the best possible machining process in terms of accuracy and productivity, it is not the only important factor. When it comes to obtaining the best results possible, it is the interaction of all parameters which makes the machining process more efficient. Mikrocentrum, organiser of the Verspanen 2020 seminar, attributes that interaction to the ‘5-tier pyramid’: machine, tools, chucking, programming and cooling lubricants. When top performance is required, the smallest details will play a role in every aspect of machining. Different iterations of all these came up during the seminar. To further strengthen cooperation and knowledge sharing with the metalworking industry, Mikrocentrum will organise, on 10 and 11 October of this year, a new knowledge and networking event under the title ‘Metaal 2017’ (Metal 2017).

 

 

Invloed bouwwijze 5-assig bewerkingscentrum op uw rendement

Op 24 januari 2017 zal Dymato tijdens het seminar Verspanen 2020 een lezing geven over de invloed van de bouwwijze van 5-assige bewerkingscentra op het rendement. Extra aandacht gaat uit naar o.a. de kostprijs, verspaningscapaciteit, en nauwkeurigheid van de machine – die mede bepaald wordt door zijn bouwwijze. Wij maken hierbij een onderscheidt tussen universeel verspanen, grote werkstukken verspanen, en hogesnelheidsfrezen (ook wel HSC genoemd, hetgeen staat voor het Engelse ‘high speed cutting’). Het levert een inzicht van onschatbare waarde voor uw volgende machinekeuze. Een lezing die u niet mag missen!

Locatie: ’techniekHuys, Veldhoven
Datum: 24 januari
Tijd: Ongeveer 15:00 tot 15:30
Thematafel: Nr. 7 – Zie kaart
Lees meer

Komt u ook? Wij hebben een thematafel na de lezing voor verdere discussie.

Onze collega’s Willem van Dam en Colin Jennings staan u graag te woord!

 

Marbach

Automatisch met de hoogste nauwkeurigheid

Bij de Marbach-Gruppe in Heilbronn draait alles om de vervaardiging van gereedschappen voor de verpakkingsindustrie, en dat over de volle breedte. Als daarbij de hoogste nauwkeurigheid en betrouwbaarheid worden gevraagd dan wordt bij het HSC frezen een beroep gedaan op het RXP 800 DCH bewerkingscentrum van Röders, dat is geautomatiseerd met behulp van een lineair magazijnsysteem.

Enkele onderdelen voor gereedschappen. Bij verpakkingen ligt de spleetbreedte, afhankelijk van de dikte van het folie, tussen 3 en 12 micrometer. Daarbij geldt een tolerantie van ± 1,5 micrometer.

Naast stansgereedschappen in allerlei uitvoeringen zijn de gereedschapmakers bij Marbach vooral gespecialiseerd in gereedschappen voor thermovormen. “Onze thermovormgereedschappen worden over een breed terrein ingezet, van koffiekoppen en vleesschalen tot yoghurtbekers en margarinekuipjes”, zo legt Lars Schwarzmannseder uit, productieleider van de Gereedschapmakerij bij Marbach. “Als onafhankelijke gereedschapmakerij zijn we in staat om gereedschappen te bouwen voor vrijwel elke thermovormmachine.”

Thermovormgereedschappen bestaan in het eenvoudigste geval uit een stempel en een matrijs, waartussen een folie loopt. Deze folie wordt opgewarmd, in de matrijsvorm geblazen en vervolgens afgekoeld, waarbij het in de nieuwe vorm verstart. Bij combinatiegereedschappen worden de aldus vervaardigde verpakkingsvormen direct aansluitend uit gestanst, in andere gevallen vindt dit plaats op een tweede station met een apart stansgereedschap. “Hoogste nauwkeurigheid is daarbij onze kracht”, geeft Schwarzmannseder aan. “Afhankelijk van de sterkte van het folie ligt de spleetbreedte tussen 3 en 12 micrometer, en dat met een tolerantie van slechts ± 1,5 micrometer.” Ook de vormnauwkeurigheid van de contouren ligt in deze orde van grootte. “Vanwege die hoge nauwkeurigheden vertrouwen we niet op de geleidingen van de thermovormmachines, maar rusten onze gereedschappen uit met eigen geleidingen”, benadrukt de productieleider in dit verband “Het is een van de redenen waarom we ons beschouwen als marktleider in dit segment.”

 

Oprecht partnerschap

Een van de beslissende argumenten bij een investering blijkt altijd weer het feit of een gebruiker zich serieus genomen voelt door zijn partner. Omgekeerd betekent dit dat veel machinebouwers kansen verspelen doordat ze niet in willen of kunnen spelen op de eisen die hun potentiële klanten stellen. Men kan zich niet aan de indruk onttrekken dat menig machinebouwer op die manier belangrijke ontwikkelingen mist. Het is daarom verheugend dat er positieve voorbeelden zijn, zoals de samenwerking tussen Röders en Marbach. Het Röders-team werkt nauw samen met de verspaners bij Marbach aan duurzame oplossingen voor de behoeften die bij de gereedschapmaker leven. Dat vergt tijd en vraagt om interesse om zich te verdiepen in de problemen van de partner. Een oprecht en duurzaam partnerschap tussen machinebouwer en gebruiker lijkt steeds meer het succesmodel van de toekomst te worden.

 

Kleinste toleranties vereist

De HSC-spindel heeft een maximaal toerental van 36.000 min-1. Dat biedt de beste opties bij de realisatie van dunne structuren en grote aantallen boringen. De grote foto laat een meetcylus zien van een onderdeel op de in de cel geïntegreerde Contura meetmachine van Zeiss.

De gereedschappen die bij Marbach worden vervaardigd hebben in de regel een afmeting van 1200 mm x 800 mm, waarbij het gewicht van standaarduitvoeringen op kan lopen tot 2 ton. De mogelijkheden reiken echter veel verder, tot in het uiterste geval een 160-voudig gereedschap met een gewicht van 9 ton. “Dat is het grootste gereedschap dat bij ons wordt gebouwd en ook hier geldt een maximale tolerantie van ± 1,5 micrometer over de diagonaal”, verzekert Schwarzmannseder. “En daaraan kunnen we voldoen.” Het grootste deel van de actieve onderdelen, circa 70 procent, wordt vervaardigd uit corrosiebestendige aluminiumlegeringen met hoge sterkte. Onder de resterende 30 procent komen ook hogesterktestalen voor met een hardheid boven 58HRc en met name bij deze materialen zetten de verspaningsexperts in op HSC-bewerkingen. “Voor een deel gaat het om zeer complexe vormen met talrijke ribben en dat vraagt om machines met hoogdynamische besturingen en aandrijvingen”, aldus Schwarzmannseder. “Een goede ontluchting is bijvoorbeeld een van de kernelementen bij het thermovormproces, de lucht moet op een gecontroleerde manier kunnen ontsnappen. Om dat te bereiken brengen we een groot aantal diepe boorgaten met minimale diameters aan in het vormdeel.” Die diameters liggen doorgaans tussen 0,3 en 0,4 mm. “Groter mogen de openingen niet zijn, anders is de afdruk daarvan later op het product terug te vinden”, legt de verspaningsvakman uit en benadrukt daarbij: “Bij dergelijke fijne boorgereedschappen zijn hoge toerentallen een groot voordeel.”

Hoge eisen aan oppervlakte

Het lineaire palletmagazijn telt 15 posities voor UPC pallets van Erowa. Daardoor kan de machine van Röders vrijwel onbemand en 24/7 opereren.

De introductie van vijfassig fresen heeft bij Marbach al kort na de eeuwwisseling plaatsgevonden, geprogrammeerd wordt daarbij met TopSolid. “Om dure handmatige nabewerkingen zoveel mogelijk te vermijden hebben we de keuze gemaakt voor HSC-bewerkingen”, aldus Schwarzmannseder. Want de eisen die aan de oppervlaktekwaliteit worden gesteld zijn bijzonder hoog. “We hebben met machines van diverse leveranciers proeven gedaan en zijn uiteindelijk uitgekomen bij Röders.”

Om de machine optimaal te benutten heeft men bij Marbach van meet af aan ingezet op een zo compleet mogelijke automatisering. “We hoeven daarbij niet de snelste oplossing, prioriteit is een betrouwbare procesvoering tegen een economisch prijsniveau”, laat Schwarzmannseder weten. Anno 2016 staat er bij Marbach een RXP 800 DCH bewerkingscentrum van Röders dat is gekoppeld aan RCM lineair magazijn van Röders. Naast 15 palletplaatsen voor UPC-pallets van Erowa met een afmeting van 320 mm x 320 mm omvat dit magazijn ook een Contura G2 meetmachine van Zeiss. De compete bewerkingscel wordt bestuurd met behulp van Jobmanager RMS6 van Röders, dat speciaal is ontwikkeld om tegemoet te komen aan de behoeften van gereedschap- en modellenbouwers. Om de grote variëteit aan componenten onbemand te kunnen bewerken is de cel uitgerust met een extra gereedschappenmagazijn met 210 posities (HSK50 opname). De gereedschappen kunnen via een speciaal aangebrachte klep direct en parallel aan de bewerking in het eigen magazijn van de Röders-machine worden overgezet. De handlingrobot kan dankzij verwisselbare grijpers zowel gereedschappen als werkstukken hanteren, tot een gewicht van 150 kg.

Al in het voortraject de noodzakelijke condities scheppen

Het regaalmagazijn binnen de cel biedt plaats aan 210 HSK-50 gereedschappen. Deze worden door een robot via een speciaal aangebrachte klep overgezet naar het eigen gereedschappenmagazijn van de Röders-machine.

Automatisering vereist dat een proces tot in detail wordt geanalyseerd en dat de consequenties in kaart worden gebracht. “Ook wij hebben een leerproces doorlopen, tot we de standaardiseringsgedachte hadden omarmd en onze ideeën volledig in de praktijk konden vertalen”, geeft Schwarzmannseder toe. “Het is van groot belang dat men al in het voortraject nadenkt hoe het proces er in de toekomst uit moet zien. Maar ook welk spectrum aan producten met welke eigenschappen bewerkt moeten worden.” Op dat punt kon Marbach een beroep doen op de knowhow van Röders, die de complete cel plug-and-play heeft geïnstalleerd. “We hebben bij Röders altijd het gevoel gehad dat we serieus werden genomen”, stelt Schwarzmannseder vast. “Het is een partnerschap op basis van gelijkwaardigheid.”

De spindel op het RXP 800 DCH bewerkingscentrum heeft een maximaal toerental van 36.000 min-1 en een vermogen van 17 kW. Lineaire aandrijvingen zorgen daarbij voor hoogdynamische bewerkingen. De gereedschappen, tot een maximale diameter van 20 mm, zijn uitgerust met een inwendige koelmiddelaanvoer met een druk tot 40 bar. Ook luchtkoeling en een spanendouche behoren tot de mogelijkheden, zodat een grote diversiteit aan bewerkingen is afgedekt.

 

Trends onder de loep
Meer als alleen hardware

Bedrijven die een traject naar automatisering overwegen doen er verstandig aan om het eigen productieproces eerst kritisch in ogenschouw te nemen en te analyseren. Van belang is om een duidelijk antwoord te krijgen op de vraag welke processen en producten zich lenen voor standaardisatie. Daarbij moeten ook de processen worden betrokken voorafgaand aan en volgend op het te automatiseren onderdeel, bij voorkeur samen met een ervaren partner. Verder is het voor een succesvol automatiseringstraject van belang dat medewerkers zoveel mogelijk worden betrokken, het liefst vanaf het eerste moment. Op die manier worden niet alleen de motivatie en acceptatie vergroot, het biedt ook de mogelijkheid om ideeën en potenties vanuit het werkveld te integreren in de nieuwe situatie.

 

Handmatige handelingen gereduceerd

Dankzij de nieuwe productiecel zijn de handmatige handelingen met 70 procent gereduceerd, de componenten komen volautomatisch van de machine met de vereiste hoge nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Een belangrijke rol is weggelegd voor de RMS6 besturing van Röders. Intelligente finishingstrategieën en CAM-routines binnen dit pakket zorgen ervoor dat de overgang van het ene op het andere gereedschap vloeiend plaatsvindt en dat oppervlaktefouten effectief worden vermeden.

“We hebben bij Röders altijd het gevoel gehad dat onze vragen serieus werden genomen. Het is een partnerschap op basis van gelijkwaardigheid.” Lars Schwarzmannseder, productieleider

Met een operationele beschikbaarheid van circa 97 procent scoort de productiecel van Röders bijzonder goed en het aantal onbemande uren ligt daarbij hoog. “Voor ons staat de betrouwbaarheid van het proces voorop”, verzekert Schwarzmannseder. “Daarom moeten alle aspecten binnen het systeem kloppen. Een controle op breuk van de gereedschappen is daarom net zo belangrijk als een controle op botsingen in het besturingsprogramma.”

De productiecel van Röders is inmiddels bijna vier jaar bij Marbach in bedrijf. De machine rust met zijn 17 ton gewicht op slechts drie voeten. Hoewel de productiehal niet geklimatiseerd is worden de vereiste toleranties desondanks zonder problemen gehaald. “Dankzij de diverse koelcircuits op de machine van Röders worden temperatuurfluctuaties tot 15 K geneutraliseerd, bovendien past de machine zijn parameters automatisch aan dankzij kalibratie-opdrachten”, legt Schwarzmannseder uit. “Die vorm van procescontrole hebben we in die mate alleen bij Röders gevonden. Daardoor slagen we erin om ons doel, de machine volcontinu 24/7 te laten opereren, steeds dichter te naderen.”

Profil
Marbach Werkzeugbau

Marbach is opgericht in 1923 op dezelfde locatie als de huidige hoofdvestiging in Heilbronn. Sindsdien heeft het bedrijf zich ontwikkeld van een klein familiebedrijf tot een internationaal opererende groep ondernemingen met wereldwijd 1200 medewerkers. Als partner van de verpakkingsmiddelenindustrie biedt Marbach zijn klanten op maat gesneden technische oplossingen. Naast gereedschappen voor de fabricage van verpakkingen horen ook machines en componenten voor de ondersteuning van dit fabricageproces tot het brede spectrum aan mogelijkheden bij Marbach. Dankzij intensieve inspanningen op het gebied van research en ontwikkeling kan het bedrijf bogen op een voortdurende stroom aan innovaties. De productieafdeling bij Marbach telt 120 medewerkers, waaronder 25 leerlingen (Azubi’s).

Workshop Röders

Kijken naar freesproces als totaalsysteem loont zich

Om het maximale resultaat te bereiken bij iedere freesbewerking is een optimaal samenspel tussen gereedschap, freesstrategie van de CAM-software, CNC-bewerkingsmachine en spindel van doorslaggevend belang. Het innovatieve bewijs daarvoor wordt geleverd door MMC Hitachi Tool Engineering, Delcam en Röders. Tijdens een workshop van de drie partners raakten de deelnemers overtuigd van de mogelijkheden.

Geen bewerkingstechniek heeft de afgelopen jaren waarschijnlijk zo geprofiteerd van de technologische vooruitgang als het frezen. En die ontwikkeling gaat nog steeds door. Daarbij geldt echter meer dan ooit: alleen als alle aspecten en parameters die van belang zijn voor het freesproces worden meegenomen kan het maximale resultaat worden bereikt bij een bewerkingsopdracht. Of met andere woorden, een optimaal samenspel tussen het gereedschap, de freesstrategie van het CAM-pakket, de machine, de spindel en de besturingssoftware is bepalend voor het eindresultaat.

Het Vortex proefproduct tijdens het voorfrezen met hoge Z-verplaatsing op de Röders RXU1400. Al na 18 minuten kon Nick Bergheim het gerede product presenteren.

Wat er in de praktijk mogelijk is als dit goed wordt opgepakt laat de samenwerking zien tussen de gereedschapsproducent MMC Hitachi Tool Engineering, de CAD- en CAM-specialist Delcam en Röders als leverancier van hoogdynamische en nauwkeurige freesmachines. Dat geldt voor het nauwkeurige HSC-frezen (high speed cutting) met VHM-gereedschappen uit volhardmetaal uit de Epoch-serie van MMC Hitachi Tool, maar ook voor het ‘spanen maken’ bij het HPC-frezen (high performance cutting). In het laatste geval ligt de focus op de bewerking met schachtfrezen met lange snijkanten in combinatie met de Vortex Z-vlak voorfreesstrategie. Vortex maakt deel uit van het PowerMill CAM-pakket van Delcam en met deze innovatieve ruimtechnologie kunnen de freestijden worden gereduceerd met in sommige gevallen wel 60 procent, zowel bij de bewerking van aluminium als hardmetalen.

Hoe dit in zijn werk gaat legt Tobias Mohaupt van Delcam uit. “Bij de huidige voorfreesstrategieën wordt bij het ruimen van inwendige hoeken de voeding beperkt. Omdat bij Vortex de contacthoek en de voeding over de gehele gereedschapsbaan worden gecontroleerd wordt bij een zo groot mogelijke freesdiepte een constante spaandikte bereikt. Op die manier wordt de tijdens het verspanen opgewekte warmte eveneens op een heel gelijkmatige manier afgevoerd.” Tegelijkertijd zorgen de stabiele snijcondities voor een constantere temperatuur aan de snijrand, waardoor de levensduur van de coating wordt verlengd en het oppervlak van het werkstuk minder schade oploopt.

 

Simulatie van de bewegingen van het gereedschap met de Vortex voorfreesstrategie van PowerMill. Daarboven het bewerkte demowerkstuk uit 1.2312. Duidelijk zichtbaar zijn de freesbanen met hun constante contacthoek en voeding.

Snijkrachten
Om maximaal te kunnen profiteren van de Vortex voorfreesstrategie moeten zowel het gereedschap als de aard van de bewerking wel aan bepaalde randvoorwaarden voldoen, stelt Nick Bergheim van MMC Hitachi Tool Engineering vast. Vortex biedt vooral voordelen ten opzichte van bekende strategieën als trochoidaalfrezen bij oppervlaktebewerkingen van contouren in 2D en 3D, waarbij de toleranties heel nauw mogen zijn. “Dus overal waar met gereedschappen met een lange snijkant en Z-uitslag gefreesd kan worden en waar een goede spaanafvoer mogelijk is.”

De juiste keuze van de bewerkingsmachine vormt hierbij eveneens een belangrijke afweging. “In tegenstelling tot het klassieke voorfrezen met grote wisselplaatgereedschappen wordt bij Vortex hoogdynamisch en met constante snijkrachten gefreesd”, aldus dr. Oliver Gossel van Röders. In die situatie bieden machines met een hoge stijfheid en dynamiek (versnelling en ruk) duidelijke voordelen.

 

Compleetbewerking
Gossel verklaart in dit verband dat de machines van Röders zich dankzij hun stijfheid en dynamiek bij uitstek lenen voor de Vortex strategie. Dat geldt ook voor de spindels die door Röders worden geleverd, waarbij een optimaal compromis tussen stijfheid, stabiliteit en beschikbare momenten en toerentallen wordt geboden. Op die manier kan op een en dezelfde machine een werkstuk zowel worden voorgefreesd als nagefreesd, zodat het in één opspanning compleet kan worden bewerkt.

Bij een demonstratie in het democentrum van Röders stonden daarom naast de VHM-frezen van MMC Hitachi Tool en de freesstrategie van PowerMill met name de voor het capaciteitsfrezen ontwikkelde RXU1400 en het vijfsassige RXP601DS HSC-bewerkingscentrum in het middelpunt van de belangstelling. De RXU1400 paart daarbij een hoge dynamiek aan hoge nauwkeurigheid, dankzij de uitzonderlijke stijfheid die het resultaat is van de Quadroguide meervoudige geleiding van Röders. Bij beide machines zijn alle assen uitgerust met directe aandrijvingen.

 

De hoofdrolspelers in beeld. Van links naar rechts directeur Jürgen Röders (Röders), Nick Bergheim (MMC Hitachi Tool Engineering), Tobias Mohaupt en Walter van Doorne (beide Delcam) en dr. Oliver Gossel (Röders).

Constante toonhoogte als bewijs voor consistente voeding
Met inachtneming van parameters als machinekinematiek en besturing (RMS6 van Röders), gereedschapstypen en hun belasting, toerentallen en voedingen was tijdens de demonstratie een proefproduct uit 40CrMnMoS8-6 (1.2312) met behulp van Vortex geprogrammeerd. Dit product werd op de RXU1400 met een 12 mm torische schachtfrees met asymmetrische tandverdeling in een recordtijd van 18 min uit volmetaal gefreesd. Daarbij was duidelijk hoorbaar dat het verspaningsproces heel gelijkmatig verliep, want de Vortex voorfreesstrategie resulteert in een constante toonhoogte tijdens de bewerking. Een duidelijke aanwijzing voor een constante voeding en snijsnelheid van de frees. Een belangrijk positief gevolg daarvan is dat de standtijd

Nick Bergheim presenteert na slechts 18 minuten al het gerede eindproduct.

van het gereedschap aanzienlijk wordt verlengd, zoals Tobias Mohaupt aangeeft. Bij conventionele voorfreesprocessen worden vaak sterk wisselende toonhoogten gegenereerd, wat wijst op een steeds wisselende belasting van het gereedschap.

Natuurlijk zijn de haalbare verspaningsparameters sterk afhankelijk van de beschikbare machine, legt Nick Bergheim uit. “Daarom loont het zich om goed te kijken naar het prestatieniveau dat de machine kan leveren.” Van belang is om precies te weten op welk punt de machine voldoende vermogen heeft, maar de snijsnelheid niet te hoog is. Zodat het voorfreesgereedschap niet overbelast wordt, want de verspaningscondities zijn uiteraard van invloed op de slijtage van het gereedschap.

Bij de uitgevoerde experimenten werd een spindel gebruikt met een maximaal toerental van 30.000 min-1 en een maximaal moment van 35 Nm (S1). De resultaten waren zonder meer overtuigend. Zo kon het geselecteerde gereedschap bij de optimale parameters worden ingezet. Door de stijfheid van de machine en de spindel traden geen trillingen op die de levensduur van het gereedschap zouden kunnen ondermijnen. Dankzij de hoge versnellingen die mogelijk waren konden ook kleine radii volgens de Vortex-strategie worden bewerkt.

 

Vergelijking van bewerkingsstrategieën
De demonstratie werd afgesloten met de vijfassige compleetbewerking van een tweede proefproduct uit de speciaallegering Toolex, met een iets hogere hardheid van 44 HRc. Het werkstuk telde vier halve kogels die elk met verschillende bewerkingsstrategieën werden gerealiseerd. Op die manier werd zichtbaar gemaakt welke mogelijkheden binnen handbereik komen met het Z-vlak voorfrezen van Vortex. Daarbij kan niet alleen met torusgereedschappen maar ook heel goed met kogelfrezen worden gewerkt, zo maakte de demonstratie duidelijk. Als kogelfrees werd de vierzijdige EHHB-4060-ATH (uit de Epoch 21-serie) toegepast.

De demonstratie leerde ook hoe het proces geoptimaliseerd kan worden met het oog op nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Daarbij komt ook de bewerkingstijd als afweging om de hoek kijken. “De eerste kogel hebben we nabewerkt met een vierzijdige kogelfrees, om te laten zien dat de nauwkeurigheid hier nooit het niveau haalt van een tweezijdige kogelfrees”, aldus Nick Bergheim. De vierzijdige variant heeft echter wel als voordeel dat de bewerking sneller verloopt, eenvoudig omdat er meer snijkanten zijn. “Als de focus op cyclustijd ligt dan verdient de vierzijdige kogelfrees de voorkeur, als nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit bepalend zijn dan komt de tweezijdige kogelfrees in beeld.”

Het proefproduct uit Toolex 44 werd vijfassig bewerkt op de RXP601DS. Met behulp van de vier halve kogels op het werkstuk werd het effect van de verschillende bewerkingsstrategieën (van voorfrezen tot finishing) op het eindresultaat zichtbaar gemaakt.

Bij de derde en vierde kogel vormde een zo hoogwaardig mogelijk oppervlak het streven. Hier werd gebruik gemaakt van een tweezijdige kogelfrees van het type EPHPB-2040-10-PN (uit de Epoch 21-serie), omdat deze dankzij zijn snijkantgeometrie, zijn radiustolerantie van 3 micrometer en zijn PN-coating optimaal geschikt is voor de nabewerking van Toolox 44. “Bij de vierde kogel hebben we met behulp van PowerMill het NC-programma nog weer zodanig aangepast dat een nog beter en nauwkeuriger resultaat kon worden bereikt”, legt Nick Bergheim uit. In dit geval werden enkele parameters enigszins bijgesteld, zoals de bewerkingstolerantie, de puntenverdeling en de zijwaartse verplaatsing. “Wat we aan wilden tonen is dat het altijd nog weer een nuance beter kan.” Het resultaat mocht er zijn. Met name de uitstekende oppervlaktekwaliteit van de derde en vierde kogel waren opmerkelijk. De coproductie van het VHM-gereedschap van MMC Hitachi Tool, de freesstrategieën van PowerMill en de HSC-machine van Röders wierp hier duidelijk zijn vruchten af. Daarbij was iedereen onder de indruk van de dynamiek en nauwkeurigheid waarmee de RXP601DS de freesbewerkingen uitvoerde.

 

In voortraject de prioriteiten definiëren
Ook een vaststelling om te onthouden: al in het voortraject moet worden bepaald wat bij een bepaalde bewerking voorrang heeft. Staat de betrouwbaarheid van het proces voorop, met navenant langere cyclustijden? Of wordt juist vereist dat de producten zo snel mogelijk van de machine komen, om de productiekosten te reduceren, omdat de machine volledig bezet is of omdat er sprake is van een sterke tijdsdruk?

“Dat moet op voorhand worden afgewogen, waarna de overeenkomstige parameters kunnen worden bepaald”, benadrukt Nick Bergheim en wijst in dit verband op de ondersteuning die de klant daarbij wordt geboden. “Want ook bij het meest hoogwaardige precisiegereedschap kunnen de mogelijkheden alleen optimaal worden benut wanneer het onder de juiste condities wordt toegepast.” Omdat dit uiteindelijk ook geldt voor de programmering en de machine bieden de drie betrokken partijen hun klanten allen op hun gebied de benodigde ondersteuning aan bij het optimaliseren van de diverse freesbewerkingen.

De workshop bij Röders in Soltau trok veel belangstelling vanuit de verspaningswereld. Rechts een kijkje in het democentrum van Röders waar een Vortex proefproduct wordt voorgefreesd op de RXU1400. Uit de gelijkmatige toonhoogte kon worden afgeleid dat voeding en snijsnelheid gedurende de gehele bewerking constant bleven.

RXP501 Race Cut

Wereldprimeur: RXP501 van Röders in ‘Race Cut’ uitvoering

De RXP501 ‘Race Cut’ van Röders is een regelrechte wereldprimeur. Niet eerder was dit HSC-bewerkingscentrum van Röders te zien in ‘Race Cut’ uitvoering.
Zoals de naam al aangeeft gaat het bij Race Cut om een uitbreiding die extra snelheid en dynamiek biedt. Een nieuwe besturingstechniek en de 32 kHz processor spelen daarbij een cruciale rol. Door de hoge rekenkracht en -snelheid kunnen optimale freesbanen worden gerealiseerd, met een vloeiende overgang tussen verschillende banen en gereedschappen. De freesbaan wordt elke 0,03 ms gecontroleerd en bijgestuurd. Een hogere versnelling en ruk komen daardoor binnen handbereik, resulterend in kortere cylustijden. Tijdens een demonstratie op de EMO 2015 met een grotere RXP801 in Race Cut-uitvoering bleek de bewerkingstijd met 21 procent verkort te kunnen worden bij gelijkblijvende oppervlaktekwaliteit.

Quadroguide
De bewerkingsmachines van Röders staan bekend om hun unieke combinatie van hoge nauwkeurigheid en dynamiek. Een ultieme stabiliteit van de machine in al zijn facetten vormt hiervoor de basis. Zo maakt Röders bijvoorbeeld gebruik van het Quadroguide-concept om een maximale stijfheid van het machineframe te bereiken. De directe lineaire aandrijvingen bieden eveneens maximale dynamiek met een minimale warmteontwikkeling. Tien onafhankelijke koelcircuits zorgen er bovendien voor dat de temperatuur van essentiële machinedelen constant wordt gehouden. Dankzij een extra regelkring worden eventuele afwijkingen in de spindellengte daarnaast geregistreerd en via de software gecompenseerd. De RXP501 heeft een bewerkingsbereik van 500 mm x 455 mm x 240 mm en een maximaal toerental van 42.000 min-1. Het vermogen bedraagt 14 kW, het gereedschappenmagazijn telt 21 posities (optioneel kan dat worden uitgebreid tot 42).

Mahr

Snel en nauwkeurig bewerken van hardmetaal

Tandwielpompen vormen een van de kernproducten van Mahr Metering Systems. De pompen worden vervaardigd uit hardmetalen onderdelen, waarbij in sommige gevallen nauwkeurigheden tot ± 1 µm om de hoek komen kijken. Aan alle uitdagingen van het product kan worden voldaan dankzij het RHP 800 HSC-bewerkingscentrum van Röders TEC, waarop in één opspanning frezen, coördinatenslijpen en 3D meten mogelijk is. De machine wordt door Mahr ook ingezet voor de productie van hoognauwkeurige pons- en snijgereedschappen.

foto 1

Productieleider Richard Schad en operator Guido Lütgert zijn na meerdere jaren nog steeds volop tevreden met de prestaties van de Röders RHP 800.

“Bij de vervaardiging van onze producten moeten we op een betrouwbare manier kunnen voldoen aan maattoleranties tot ± 1 µm”, aldus Richard Schad, productieleider bij de firma Mahr Metering Systems GmbH in Göttingen. Dat geldt zeker voor een product als de genoemde tandwielpompen, die met name worden toegepast bij de productie van kunststofvezels voor de textielindustrie. De eisen die aan deze pompen worden gesteld zijn bijzonder hoog. Ze moeten zowel laag- als hoogvisceuze en voor een deel agressieve media met een minimum aan pulsaties kunnen doseren met een ultieme nauwkeurigheid, en dat met extreem hoge drukken en bij temperaturen van soms meer dan 200 ºC. Een constante volumestroom is een voorwaarde voor uniforme vezelafmetingen en daarmee voor de kwaliteit van het product.

foto 2

Bij de tandwielpompen voor de textielindustrie is een nauwkeurige en reproduceerbare spleetbreedte tussen de messen van cruciaal belang.

Ondanks sterke concurrentie, met name uit Azië, heeft Mahr zijn leidende positie op de wereldmarkt met succes kunnen verdedigen. De sleutel tot het succes ligt onder meer in het gebruik van een gepatenteerde staallegering met hardheden tussen 58 en 65 HRc en in de hoge nauwkeurigheid die daarbij wordt bereikt in het bewerkingsproces. Een nauwkeurigheid die het gangbare niveau binnen de gereedschapsindustrie ver overtreft. Voor een goede werking van de pompen is een minimale speling een voorwaarde en dat vereist een geometrie van essentiële onderdelen, waaronder de tandwielen en de behuizing, binnen een tolerantie van ± 1 µm. In het productieproces wordt dan ook veelvuldig gewerkt met hoogprecieze slijpmachines. De bewerkingsafdeling is daarbij vanzelfsprekend volledig geklimatiseerd en beschikt over een breed arsenaal van meetmiddelen om vormdelen en tanden met de vereiste nauwkeurigheid te kunnen controleren.

foto 3

Het binnenwerk van een tandwielpomp.

foto 4

Ook staalsoorten met een hardheid van 58-65 HRc worden door de Röders RHP 800 bewerkt met een tolerantie binnen ± 1 µm. Alle processtappen, frezen, coördinatenslijpen en 3D metingen, worden bovendien in een enkele opspanning manloos uitgevoerd.

Zoektocht naar nieuwe bewerkingstechnologie
“Om de concurrentiekracht veilig te stellen en zo mogelijk nog verder uit te bouwen zijn we begonnen om ons te oriënteren op een nieuwe en meer flexibele productietechnologie”, legt Schad uit. “De steeds complexer wordende componenten moeten sneller, flexibeler en tegen lagere kosten worden geproduceerd, natuurlijk zonder dat het hoge kwaliteitsniveau in het gedrang komt.” Om een verbetering van de productiviteit te realiseren was optimalisatie van de procesketen op de volgende punten daarom een voorwaarde:

 

  • een hogere graad van automatisering, om neventijden tot een minimum te beperken,
  • verkorting van bewerkingstijden door hogere snij- en voedingssnelheden,
  • terugdringen van manuele nabewerkingen door verhoging van de bewerkingsnauwkeurigheid,
  • reductie van de doorlooptijd door combinatie van nieuwe bewerkingstechnieken als hardmetaalfrezen, hogesnelheidslijpen en lengte- en vormmetingen.

 

foto 5

Een blik in de werkruimte van de Röders RHP 800. Op de achtergrond de draaizwenktafel, rechts voor het nulpuntspansysteem met twee pomphuizen, links daarvan de dressunit en de akoestische sensor voor de controle van het slijpgereedschap.

Door de snelle ontwikkelingen op het gebied van snijmaterialen, gereedschapsconcepten, machinetechnologie en besturingssoftware is het tegenwoordig mogelijk om hoog veredelde en geharde staalsoorten nauwkeurig en economisch te bewerken met behulp van HSC-hardfrezen. In de meeste gevallen biedt dit een goed alternatief voor vonkerosie, in het verleden de meest gangbare techniek. Uitvoerige proefproducties door Mahr onderstreepten de mogelijkheden die het HSC-frezen kon bieden, vandaar dat de zoektocht zich vervolgens richtte op een HSC-bewerkingscentrum met het hoogste nauwkeurigheidsniveau. In dat kader werd de geschiktheid getest van diverse machinemodellen, zoals die door een aantal toonaangevende fabrikanten op de markt worden gebracht.

 

 

foto 6

Met behulp van een roterend dressgereedschap wordt de geometrie van het slijpgereedschap met regelmatige tussenpozen gecorrigeerd.

Nauwkeurigheid zonder compromis
“Wat uiteindelijk de doorslag gaf bij de keuze voor de technologie van Röders was dat deze machinebouwer de optimale combinatie van resultaten kon bieden afgezet tegen onze belangrijkste criteria. De door ons geselecteerde RHP 800 heeft met name overtuigd op het punt van de haalbare nauwkeurigheden bij het coördinatenslijpen”, aldus Guido Lütgert, die als fijnmechanisch operator verantwoordelijk is voor de RHP 800. Daarnaast biedt de stijfheid van de machine ook optimale mogelijkheden om een breed scala aan materialen, van aluminium tot geharde gereedschapsstalen, met hoge productiviteit te bewerken. Een beslissend argument voor de aanschaf van de machine was eveneens dat alle cruciale processtappen –frezen, coördinatenslijpen en 3D meten- in een en dezelfde opspanning uitgevoerd konden worden. Regelmatig uitgevoerde controlemetingen hebben inmiddels aangetoond dat de RHP 800 ook na meerdere jaren de vereiste nauwkeurigheid heeft behouden, zowel wat de bewerkingen betreft als de 3D metingen.

foto 7

De geometrie van het slijpgereedschap wordt exact gemeten met een akoestisch meetsysteem.

De basis voor deze prestatie wordt in de eerste plaats gevormd door een machineconcept zonder compromissen. Een massief machinebed met lineaire aandrijvingen voor alle drie assen en een wrijvingsloze gewichtscompensatie voor de Z-as vormen het fundament voor een stabiele en tegelijkertijd hoogdynamische beweging van de assen. Een bijzondere rol spelen daarbij de hydrostatische geleidingen. De assen ‘drijven’ hierbij op een dunne oliefilm, waarvan de dikte met behulp van een speciaal regelventiel constant wordt gehouden. Dit concept staat garant voor een wrijvingsloze en slijtvrije beweging van de assen, waarbij hysterese vermeden wordt. Het biedt de mogelijkheid om de besturing van de assen uiterst nauwkeurig te regelen en maakt het mogelijk dat 3D vormen met een nauwkeurigheid binnen 1 µ gerealiseerd kunnen worden. Tegelijkertijd zorgt de afwezigheid van slijtage ervoor dat de bewerkingsnauwkeurigheid ook na langere tijd behouden blijft.

foto 8

Een blik in de werkruimte van de Röders RHP 800 tijdens het coördinatenslijpen van een pomphuis met een eindtolerantie van ± 1 µm.

Een andere factor van belang is een tot in detail uitgekiende temperatuurbeheersing. Alle cruciale onderdelen van de machine, zoals assen, spindels, lineaire aandrijvingen en werktafel worden via separate koelcircuits op een exact constante temperatuur gehouden. Een bijzonderheid is eveneens de automatische lengtecompensatie van de spindel. Naast de opwarming van de spindel kan daarmee ook het effect van het wisselende krachtenpatroon worden ondervangen. Een verloop van het nulpunt wordt op die manier effectief voorkomen.

 

Compleetbewerking in één opspanning
“Een ander wezenlijk aspect is voor ons dat alle benodigde bewerkingen op de machine in een enkele opspanning uitgevoerd kunnen worden”, voegt Schad daaraan toe. Hij doelt dan met name op het feit dat de machine is uitgerust met alle functionaliteiten die het mogelijk maken om ook het coördinatenslijpen automatisch uit te voeren. Zo beschikt de RHP 800 naast een lasermeetsysteem voor de freesgereedschappen over een akoestisch meetsysteem waarmee de geometrie van de slijpgereedschappen kunnen worden bepaald. Een dressunit zorgt er daarnaast voor dat de slijpgereedschappen perfect aan de voorgeschreven geometrie voldoen. Via een speciale NC-functie in de besturing kunnen slijpbewerkingen, zowel aan cilindrische contouren als aan 2D vlakken, automatisch worden opgeroepen en uitgevoerd.

Ten behoeve van de eindcontrole beschikt de machine over een meettaster waarmee in dezelfde opspanning 3D metingen kunnen worden uitgevoerd, waarna deze worden vastgelegd in een kwaliteitsdocumentatie. Dankzij de inzet van twee verschillende kalibratie-elementen, kogel en ring, werkt deze taster dermate precies dat zelfs de hoogste nauwkeurigheidseisen betrouwbaar kunnen worden gecontroleerd. Na het voorslijpen worden de door de meettaster gemeten afwijkingen in het bewerkingsproces, als gevolg van slijtage en/of afbuiging van het slijpgereedschap, automatisch teruggekoppeld naar de besturing en tijdens het naslijpen gecompenseerd. Handmatig ingrijpen om de afwijkingen te compenseren zijn op deze manier volledig overbodig.

fotoGroot

Uitgevoerde meetprocedures vormen het bewijs van de uitstekende oppervlaktekwaliteit die met de Röders RHP 800 kan worden gerealiseerd.

Duidelijke besparingen

“In vergelijking met ons voorgaande bewerkingsproces is de RHP 800 in staat om pompbehuizingen met een ongeveer 40 procent kortere cyclustijd te bewerken”

zo geeft Lütgert een indicatie van de winst die wordt bereikt. Dat is mede te danken aan het feit dat op de Röders-machine het slijpen als nabewerking in veel gevallen kan worden vervangen door het aanzienlijk snellere HSC-frezen.

Een ander winstpunt is dat de machine in staat is om ook harde materialen met een relatief hoge verspaningscapaciteit te bewerken, dankzij de hoge stijfheid van de machine en de krachtige spindel. Zo neemt het boren van een gat met een diameter van 26 mm in een 15 mm dikke plaat met de eerder genoemde hardheid van 58 tot 65 HRc niet meer dan 5 minuten in beslag. Zonder dat noemenswaardige slijtage optreedt van het gereedschap. In sommige gevallen kan daardoor worden afgezien van de gebruikelijke aanpak (voorbewerking in ongeharde toestand, harden en daarna de nabewerking) en kunnen alle bewerkingen worden uitgevoerd aan het geharde product. Tijdrovende omspanningen kunnen daardoor vervallen, waardoor de totale doorlooptijd aanzienlijk wordt gereduceerd.

Bijzonder te spreken is Lütgert over de nauwkeurigheid die zowel bij het frezen als het slijpen mogelijk is. Bij boringen met een diameter van 20 tot 50 mm kunnen de vereiste rondloopnauwkeurigheden van ± 1 µm moeiteloos worden gerealiseerd, uit controlemetingen blijkt dat regelmatig rondheden van 0,6 µm worden bereikt. Ook over de oppervlaktekwaliteit is hij uitermate tevreden, zowel bij het slijpen als het frezen. Daardoor kan meestal worden afgezien van tijdrovende en kostbare nabewerkingen.

foto 10

De op de Röders RHP 800 bewerkte snijstempels onderscheiden zich door substantieel langere standtijden in vergelijking met via vonkerosie vervaardigde exemplaren

 

Snijstempels met hoge nauwkeurigheid

“Een ander terrein waar de voordelen van de RHP 800 tot hun recht komen is de productie van snijstempels voor vormgereedschappen ten behoeve van de carrosseriebouw”

, vervolgt Schad. Ondanks de indrukwekkende afmetingen en massiviteit van deze stempels vormen ook hier nauwkeurigheden in het micrometerbereik een voorwaarde. Een optimale snijprestatie wordt immers alleen bereikt wanneer de spleetafstand tussen de afzonderlijk vervaardigde onder- en bovenmessen over de hele lengte uiterst constant is. Kleine afwijkingen kunnen al tot ongewenste vervormingen van plaatranden leiden en tot een sterk verhoogde belasting van de gereedschappen vanwege de hogere krachten die nodig zijn. Het resultaat is verlies aan kwaliteit, een kortere levensduur van de stempels en hogere onderhoudskosten.

Wanneer de genoemde stempels met behulp van vonkerosie worden vervaardigd dan moet de ontstane ‘white layer’ handmatig worden weggeslepen. Niet alleen omdat deze snel wegslijt, maar ook omdat de haarscheurtjes in deze laag aanleiding zijn voor het ontstaan van scheuren en breuken in de snijkanten van de stempels. De manuele nabehandeling kan daarbij tot onregelmatige vormen en geometrische afwijkingen leiden, die op hun beurt weer tijdrovende correcties vergen, bijvoorbeeld wanneer een versleten stempel vervangen moet worden.

De nieuwe aanpak, waarbij de op 65 HRc uitgeharde stempels op een RHP 800 via hardfrezen en slijpen worden gerealiseerd, biedt vele voordelen. De geometrie van de 3D gevormde spanvlakken (die bepalend zijn voor de begrenzing van de snijkrachten) wordt daarbij met behulp van hardfrezen gerealiseerd, de geometrie van de snijvlakken met behulp van HSC-frezen en coördinatenslijpen als nabewerking. De bereikte nauwkeurigheden zijn dermate hoog dat de aldus vervaardigde snijstempels zich onderscheiden door duidelijk langere standtijden. Een ander voordeel van deze nauwkeurigheid is eveneens dat bij vervanging van de messen direct weer kan worden geproduceerd, zonder dat nagesteld moet worden. “Zo kunnen we ook op dit terrein, waar we als loonbedrijf opereren, de voordelen die onze technologie biedt ten volle uitbuiten. Naast korte levertijden kunnen we door de manarme productie daarbij ook een aantrekkelijke kostprijs realiseren”, zo vat Schad zijn ervaringen in het kort samen. Door de opdrachtgever worden naast de korte levertijden ook de hogere nauwkeurigheid en langere levensduur van de stempels hoog gewaardeerd.

(Foto’s: Klaus Vollrath)

DEMOWEEK 2015

Röders RXP801Z2 primeur voor Nederland tijdens DEMOWEEK 17-20 maart 2015

Elke 2 jaar organiseren 8 vooraanstaande leveranciers uit Veenendaal en omgeving de DEMOWEEK.

Bij Dymato kunt u voor het eerst in Nederland, de Röders hybride machine RXP801Z2 zien werken. Kijk in onze Röders etalage voor meer informatie over dit nieuw model.

Registreer nu zodat u dit event niet mist.

REGISTREER HIER

Röders RXP801Z2 dubbel spindel machine

 

Dymato presenteert tijdens de Demoweek het RXP801Z2 bewerkingscentrum van Röders TEC op de Nederlandse markt. Bijzonderheid is dat de machine is uitgerust met twee spindels. Zodoende kan een grote efficiëntie worden bereikt, ook wanneer een ultieme nauwkeurigheid is vereist.

 

IN DE ETALAGE - Innneraum klein- 6 - 3905

Tafel RXP801Z2

De hoofdspindel van de RXP801Z2 is met een HSK E50- of HSK E40-opname vooral bedoeld voor het frezen of coördinatenslijpen met behulp van grotere gereedschappen tot een maximumdiameter van 16 mm. Standaard bedraagt het maximale toerental van deze spindel 42.000 rpm bij een HSK E40-opname of 36.000 rpm bij een HSK E50-opname. Het vermogen ligt op 15 kW. De tweede luchtgelagerde spindel (met HSK E25 opname) is vooral bedoeld voor het microbewerken of coördinatenslijpen van kleine boorgaten en radii. Het maximale toerental van deze spindel bedraagt zelfs 90.000 rpm. De maximale gereedschapdiameter blijft hier beperkt tot 2 mm. Beide spindels zijn uitgerust met een koelmantel, om verstorende temperatuurinvloeden in de kiem te smoren.

 

Frezen, slijpen en meten

De twee spindels worden beide bediend door dezelfde gereedschapwisselaar, die kan putten uit een magazijn met 25 gereedschappen met E40- of E50-opname en 26 gereedschappen met E25-opname. Daaronder ook 3D-tasters, zodat controlemetingen uitgevoerd kunnen worden in dezelfde opspanning. Terwijl de ene spindel in bedrijf is wordt de andere automatisch voorzien van een dummy gereedschap om vervuiling te voorkomen.

Standaard wordt de RXP801Z2 als drieassige machine geleverd, maar ook een vijfassige uitvoering met draaizwenktafel behoort tot de mogelijkheden. Het lineaire werkbereik bedraagt 800 mm x 635 mm x 400 mm. Door de onderlinge afstand van 150 mm tussen beide spindels is het maximale bereik in de X-richting dat in één opspanning met beide spindels bewerkt kan worden beperkt tot 650 mm.

 

Winst in tijd en nauwkeurigheid

De uitvoering met twee spindels heeft het grote voordeel dat in een enkele opspanning frees- en slijpbewerkingen kunnen worden gecombineerd, met tijdbesparing, maximale nauwkeurigheid en het vermijden van tussenopslag als belangrijke winstpunten. Bovendien bestaat er de mogelijkheid om een optimale afweging te maken tussen HSC-frezen en slijpbewerkingen bij de vervaardiging van een product. Ook hier met een maximale efficiëntie als resultaat. Voor het coördinatenslijpen beschikt de machine over alle bijkomende functionaliteiten als dressen van het gereedschap en de controle met behulp van een akoestische meetmethode. De geometrie van het freesgereedschap wordt bepaald met behulp van een laserstraal.

 

RXP-801-Z2-NEU-KORR - 6

RXP801Z2

Hoge rekensnelheid

Naast de RXP801 kunnen ook de machinetypen RXP601DS en RXP601DSH door Röders TEC in een uitvoering met twee spindels worden geleverd. Bij al deze machines is sprake van een portaaluitvoering om het optimum aan stijfheid, dynamiek en nauwkeurigheid te realiseren. Dankzij de hoge stijfheid en stabiliteit van de Röders-machines horen rondloopnauwkeurigheden binnen 1 µm tot de mogelijkheden.

Alle bestuurde assen worden bij de bewerkingsmachines van Röders TEC direct aangedreven. Bij de besturing van de machines wordt gebruik gemaakt van een 32 kHz processor, waarbij de freesbaan elke 0,03 ms wordt gecontroleerd en eventueel bijgestuurd. In combinatie met de hoge rekensnelheid van de RMS 6 Dynamics besturing van Röders TEC resulteert dat in vloeiende freesbanen en een onovertroffen afwerkingstolerantie.

ARTooling

“Echt een machine voor het high-tech marktsegment”, zo karakteriseert directeur Nico van Wijnen van gereedschapmakerij ARTooling in Gameren het RP600 HSC-bewerkingscentrum van Röders. De machine werd zeven jaar geleden aangeschaft om aan de steeds hogere nauwkeurigheidseisen te kunnen voldoen en op dat punt heeft de RP600 haar beloftes volledig ingelost. Dankzij de automatische updates van de besturingssoftware is de machine ook nog eens tien procent sneller geworden.

“Dat we nog bestaan komt omdat we een duidelijke strategie hebben”, aldus Van Wijnen. Een van de kernelementen van die strategie is het aanbieden van een totaalconcept aan klanten in het high-end segment van de markt, waarbij ARTooling het hele pakket aan spuitgietmatrijzen en stempels rond een eindproduct voor zijn rekening neemt. Hij noemt als voorbeeld een koffiezetapparaat waarvoor zowel de stansgereedschappen voor de metaaldelen als de spuitgietmatrijzen voor de kunststofdelen worden vervaardigd.

En hoewel Van Wijnen opmerkt dat de projectvoering bij dit soort opdrachten nog belangrijker is dan het maakproces zelf, daar aan de bovenkant van de markt gaat het onvermijdelijk ook om de laatste micrometers. Met name in een kritisch segment als de medische industrie, waar het onderste uit de fijnmechanische kan gehaald moet worden. Van Wijnen laat een medisch instrument zien met injectienaalden, waarbij de buitendiameter … bedraagt en de opening een diameter heeft van …. Dat lukt alleen wanneer de toleranties binnen heel nauwe marges beheerst worden. Nauwkeurigheden op een dergelijk niveau vragen om machines met een onberispelijke reputatie op het gebied van stabiliteit en betrouwbaarheid.

 

Spindelsensor

roders_foto3

Voorbeeld van een complexe meervoudige matrijs met nauwe toleranties. (foto: ARTooling)

Stijfheid en stabiliteit zijn belangrijke kenmerken van de Röders machines. Directeur Theo Coffeng van Dymato in Veenendaal, sinds begin 2009 de vertegenwoordiger van Röders in Nederland, noemt in dat verband onder meer de portaaluitvoering, waarbij het bed de X-beweging voor zijn rekening neemt en de kolom de Y- en Z-beweging. In verhouding met andere oplossingen biedt dat volgens hem niet alleen voordelen wat de stabiliteit betreft, maar het geheel aan bewegingen dat nodig is om een product te bewerken ligt verhoudingsgewijs eveneens lager. Ook de uitsteeklengte van het gereedschap is zo laag mogelijk gehouden om de kans op afwijkingen zo klein mogelijk te houden.
Waar de machine volgens Van Wijnen en Coffeng ook in uitmunt is de correctie van de spindeluitzetting bij temperatuurstijging. De kolom is uitgerust met een sensor die de uitzetting rechtstreeks meet. Dat is nog weer een graadje nauwkeuriger dan een indirecte temperatuurcorrectie. De positie van de gereedschapneus in de Z-richting kan daardoor worden gegarandeerd met een nauwkeurigheid van 2 µm. Alle bewegende onderdelen van de machine worden bovendien gekoeld om temperatuureffecten tot een minimum te beperken.

 

Juiste spaandikte

Een belangrijk element is voor Van Wijnen ook het hoge toerental tot 38.000 min-1. Op de machine worden zowel hardmetalen onderdelen bewerkt als grafietelektrodes voor de zinkvonkmachines en op beide terreinen kan de machine daarmee uit de voeten. De spil is Vector-gestuurd, wat erop neerkomt dat de machine ook bij lage toerentallen nog voldoende koppel heeft. Met het oog op die grafietelektrodes, waarbij nogal wat stof vrijkomt, wijst Coffeng ook op de stofdichte uitvoering van de machine. Hij spreekt zelfs van een ‘volmaakte afdichting’. Het voorkomt dat door het grafietstof op termijn het functioneren van de machine op het spel komt te staan.
Dat hoge toerental van de Röders gaat hand in hand met een stevige dynamiek. Voor Van Wijnen eveneens een belangrijke element en niet alleen vanwege de productiviteit. “Die dynamiek is nodig om de 3D contouren goed te kunnen volgen”, geeft hij aan. Hij voegt daar nog aan toe: “Om goed te verspanen is een juiste spaandikte van belang. Hoe eerder de juiste snelheid is bereikt hoe beter de oppervlaktekwaliteit en hoe minder slijtage van de gereedschappen.” Vandaar dat de versnelling van 1g dan ook op verschillende aspecten (productiviteit, kwaliteit en slijtage) positief uitwerkt.

 

Toerentalcorrectie

roders_foto1

De machines van Röders zijn vanaf twee zijden toegankelijk, zodat de machine toegankelijk blijft voor de operator bij de overstap naar robotbelading.

De kwaliteit en snelheid van de besturing is eveneens essentieel om zowel qua productiviteit als nauwkeurigheid het beste resultaat te bereiken. Om het 3D-contour zo exact mogelijk te kunnen volgen is een hoge reactiesnelheid een voorwaarde. In de vorm van het RMS 6 pakket levert Röders zijn eigen besturingssoftware, met een reactietijd van minder dan 0,1 ms en met een capaciteit om meer dan 10.000 bewerkingselementen vooruit te zien. Dat is van belang bij hoge bewerkingssnelheden. De voedingssnelheden worden bovendien automatisch aangepast aan de vorm van het contour, om op elke positie de maximale nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit te bereiken.
Het besturingspakket wordt door Röders bovendien telkens automatisch aangepast volgens de laatste versie. Zonder verdere ingrepen wordt dezelfde machine daardoor in de loop der tijd steeds sneller. Het bedrijf geeft zelf als voorbeeld een matrijsdeel voor een flessenbodem, waarvan de bewerkingstijd in de loop van tien jaar met 41 procent is ingekort. Van Wijnen zelf schat de gemiddelde tijdwinst op omstreeks 10 procent voor het hele productenpakket, sinds hij de machine heeft zeven jaar geleden heeft aangeschaft.
Een bijzonderheid van de RMS 6 besturing is nog dat in een vooraf geselecteerde toerentalrange automatisch het optimale toerental wordt gegenereerd. Dat wil zeggen met het minimale vibratieniveau, ook dat draagt bij aan een optimale oppervlakteruwheid.

 

Hydrostatisch

roders_foto2

Een sproei-inrichting reinigt de gereedschappen. (foto: Röders)

Van Wijnen heeft destijds bewust gekozen voor een drie-assige uitvoering. “Qua complexiteit van de bewerkingen hebben we eigenlijk een vijfasser nodig, maar dan lever je wel wat in op het punt van nauwkeurigheid”, geeft hij als afweging. Principieel valt daar weinig tegenin te brengen, maar volgens Coffeng haalt Röders bij haar vijfassige machines desondanks een tolerantieniveau beneden 5 µm. “Dat is inderdaad iets ruimer dan de 1 à 2 µm bij drie-assige machines, maar voor de meeste toepassingen toch ruimschoots acceptabel.”
De RP600 bij ARTooling is nog uitgerust met kogelomloopspillen (waarbij de voedingssnelheid kan oplopen tot 30 m/min), sinds 2009 levert Röders haar HSC-machines echter zonder uitzondering met lineaire aandrijvingen (de RXP-serie). “Dat maakt de machines nog dynamischer en qua prijs maakt het nauwelijks verschil meer”, aldus Coffeng. De voedingssnelheden kunnen hier oplopen tot 60 m/min, afhankelijk van het type. Die lineaire aandrijvingen bieden ook nog eens meer nauwkeurigheid, onder meer omdat temperatuureffecten hier niet optreden.
Voor wie de hoogste graad van nauwkeurigheid nastreeft levert Röders daarnaast nog de RHP-uitvoering met hydrostatische blokgeleidingen. Naast frezen, boren en tappen worden deze machines ook ingezet voor het coördinatenslijpen. Zie voor het complete aanbod van Röders: dymato.nl en www.roeders.de.

 

ART Group: top-3 van Europa

kadertekst: ARTooling, het vroegere GVW, maakt samen met SMS (high-end matrijzen) en WTS (parts en reservedelen), beide in Tilburg, deel uit van de ART Group. De bundeling van krachten kan worden gezien als het resultaat van de zoektocht naar een ‘unieke positie in de markt’. Als uitvloeisel daarvan zijn de partners zich de afgelopen jaren sterk gaan richten op de levering van totaalconcepten aan het topsegment van de markt, waar veel kennis en kunde om de hoek komt kijken. “Rond de matrijzen als basisproduct hebben we een heel kennisblok gebouwd”, aldus Van Wijnen en hij rekent de ART Group inmiddels tot de top-3 van Europa op haar terrein. Zo’n 30 tot 40 procent van de gereedschappen wordt in het buitenland afgezet, tot in Azië.
Om binnen deze complete turn-key projecten de juiste prijs/kwaliteit verhouding te kunnen bieden wordt de aanmaak van een deel van de benodigde matrijzen uitbesteed. Voor de coördinatie daarvan en de bewaking van het Europese normenniveau zijn met name ART Europe en ART Asia in het leven geroepen. Matrijzen voor kritische sectoren als de medische industrie en voor moeilijk te verwerken materialen als glasvezelversterkte kunststoffen worden nog altijd in zijn geheel in Nederland gefabriceerd. Dat geldt ook voor proefproducties en proefpersingen. Voor meer informatie zie www.artooling.com.

Bron: AR Tooling (PDF)

Röders 200DS vijfassig bewerkingscentrum

Compact, nauwkeurig en razendsnel

Als primeur voor ons land presenteert Dymato het nieuwste 200DS vijfassige bewerkingscentrum van Röders. Een compacte, robuuste en razendsnelle machine (met een versnelling tot 3g) die met name is ontwikkeld voor de hoognauwkeurige bewerking van kleine fijnmechanische onderdelen. Tot de bijzonderheden behoort een gewichtscompensatie voor de z-as met behulp van een wrijvingsloze vacuümbalg.

Net als de andere bewerkingsmachines uit de DS-serie van Röders beschikt de 200DS voor alle assen over wrijvingsloze en hoogdynamische directe lineaire aandrijvingen op basis van rolgeleidingen. Afhankelijk van de specifieke uitvoering zijn versnellingen mogelijk tot 3g. Dankzij de portaalconstructie is een hoge stabiliteit daarbij gewaarborgd.

De 200DS is uitgerust met een HSC-spindel (met HSK-25 opname) waarmee toerentallen tot een maximum van 60.000 min-1 mogelijk zijn. Omdat de snijkrachten lager liggen en het trillingsniveau beperkt blijft komen hogere nauwkeurigheden daarmee binnen handbereik. Die nauwkeurigheid krijgt extra inhoud door een uitgekiende temperatuurbeheersing met in totaal tien koelcircuits, inclusief een koelmantel rond de spindel. Daarnaast is sprake van een extra regelkring die afwijkingen in de spindellengte controleert en compenseert.

Een bijzonderheid van de 200DS is zoals gezegd de gewichtscompensatie voor de z-as met behulp van een vacuümbalg, een door Röders ontwikkeld en gepatenteerd systeem. Het gebruik van een vacuümbalg staat garant voor een wrijvingsloze operatie. Vermeldenswaard is ook de nauwkeurigheid van de kantelbeweging. Dankzij interne controlemetingen en real-time compensatie van afwijkingen via de besturing kunnen hier nauwkeurigheden worden bereikt die in veel gevallen beduidend beter liggen dan bij de tot nu toe gebruikte technieken.

De kleine en compacte 200DS komt tegemoet aan de toenemende vraag naar kleine en nauwkeurige onderdelen en kan daarbij sneller en goedkoper opereren dan een grotere machine. De 200DS leent zich bovendien moeiteloos voor onbemande productie, zodat een maximaal spilrendement kan worden bereikt.

rxp200ds

.

Heckler – Innovatie in HSC-hardfresen

Innovatie in HSC-hardfresen

In de klassieke productieketen van de vormenbouw speelt het vonkeroderen een sleutelrol.
Echter in bepaalde toepassingen bewijst het HSC frezen in geharde staal zich als een voordelig alternatief. Hiermee laten zich afhankelijk van de toepassing grote tijd-, kosten- en kwaliteitsvoordelen behalen.

 

Heckler AG Stempels in grote getallen

Heckler - RXPKombi

3-ploegendienst door Palletwisselaar RC2 met 8 plaatsen en een gereedschap wissel systeem met 100 posities

„De krachten die bij het koudvloeipersen optreden zijn zo enorm, dat onze matrijzen niet door slijtage maar praktisch alleen door vermoeidheidsbreuk uitvallen”, weet Peter Heckler, voorzitter van de raad van bestuur van Heckler AG in Niefern-Öschelbronn, Duitsland. De onderneming heeft zich in de productie van koud gevormde precisiedelen uit staal en aluminium gespecialiseerd. Voornaamste afnemers zijn de automobielindustrie en sloten- en beslagindustrie. De componenten worden deels in veiligheidssectoren gebruikt zoals gordelsystemen voor personenvervoer en moeten aan de hoogste kwaliteitseisen voldoen. Het gaat hierbij om zeer grote aantallen. Het aspect van de kosten staat daarom op de voorgrond en bovendien verlangen de afnemers hoogste flexibiliteit betreffende de aantallen en levertijd. De enorme belasting tijdens het persen beperkt de levensduur van de matrijzen en ligt tussen de 20.000 tot 60.000 persslagen. Deze beperkte levensduur van de matrijzen en de noodzakelijkheid om nieuwe producten zo snel mogelijk in productie te kunnen nemen, maken productiviteit en snelheid van de vormenbouw tot beslissende succesfactoren.

 

Sneller en nauwkeuriger als tot nu geproduceerd

Heckler - ProFormKombi

Bij het produceren van contactroosters zorgen nauw in elkaar grijpende vormdelen dat de kunststof massa alleen de delen van het rooster bekleedt en andere plaatsen vrij blijven. Daarbij is elke micrometer aan nauwkeurigheid noodzakelijk.

 

“De overgang van het eroderen naar het hardfrezen bracht ons tijdbesparingen van tot 70 %”, vertelt Claudio Sandrini, bedrijfsleider bij de firma Heckler. Inmiddels worden rond 60-70 % van de matrijzen gefreesd. De daarvoor gekochte Röders RXP500 is van een volautomatische palletwisselaar met 8 palletten voorzien en draait in 3 ploegen dienst. Het gereedschapmagazijn heeft 100 posities, zodat alle benodigde gereedschaptypes in voldoende aantallen beschikbaar zijn.
Er wordt met zustergereedschappen gewerkt, om ook dan door te kunnen produceren als het meetsysteem een frees heeft afgekeurd. De geproduceerde matrijzen zijn zo nauwkeurig, dat deze alleen op basis van steekproeven wordt nagemeten De te bewerken matrijzen hebben een hardheid van 56-60 HRC.
Andere voordelen zijn een betere oppervlaktekwaliteit – door het wegvallen van de bij het eroderen onvermijdelijke witte laag – en een 50-60 % verminderde polijsttijd bovendien kan het polijsten voor het grootste gedeelte op een machine uitgevoerd worden en is handwerk bijna niet meer nodig.

Ook kunnen lossingsvlakken en kanalen voor het wegvloeien van overtollig materiaal in dezelfde opspanning gefreesd worden. Bovendien is de levensduur van de gefreesde matrijzen rond 10-15 % hoger in vergelijking met geërodeerde matrijzen. Toch is van een volledige vervanging van het eroderen bij Heckler AG geen sprake alhoewel het aandeel duidelijk ten gunsten van het frezen is verschoven.

 

RXP500 Voeding 30.000 m/min in alle assen HF-spindel, HSK 40, 3.000 – 42.000 1/min, 14 kW Gereedschappen 21 – 199 posities, hoofdtijdparallel ingericht

RXP500
Voeding 30.000 m/min in alle assen
HF-spindel, HSK 40, 3.000 – 42.000 1/min, 14 kW
Gereedschappen 21 – 199 posities, hoofdtijdparallel ingericht

Voorwaarde bij automatische productie van matrijzen is een volledige beheersing van het proces. Hiervoor heeft de RXP500 met haar hoge stijfheid en dynamiek als ook de speciaal voor het HSC-frezen geoptimaliseerde besturing de beste mogelijkheden..

B&S Technology

11Bij B&S Technology in Tilburg ligt de focus op het topsegment van de markt, waar korte levertijden en hoge nauwkeurigheid worden gevraagd in steeds moeilijker materialen. Vandaar dat het afgelopen jaar is geïnvesteerd in een drieassig bewerkingscentrum van Röders voor ultieme nauwkeurigheid.

B&S Technology heeft zijn roots in de fabricage van stempels en matrijzen, maar anno 2015 omvat het productenpalet ook andersoortige componenten en modules. Dat varieert van prototypes voor de R&D-sector tot kleine en middelgrote series fijnmechanische onderdelen voor marktsegmenten als micro-elektronica, automotive, personal care en de voedings- en verpakkingsindustrie. Nog altijd met complexiteit en hoge nauwkeurigheid als rode lijn.

De strategische keuze om de activiteiten te spreiden over een breder marktgebied noemt shopfloor manager Roland van Abeelen als een van de belangrijkste overlevingsfactoren. “Dat heeft ons overeind gehouden. De risico’s zijn beter gespreid, zodat we economische klappen op kunnen vangen.” Een hoge nauwkeurigheid en kwaliteit noemt hij daarbij, naast snelle en betrouwbare levering, als de kracht van het bedrijf.

 

Tien koelcircuits

B & S - 2

Om verstorende warmte-invloeden tegen te gaan beschikt de RXP 400 onder andere over een koelmantel rond de spil.

In dat plaatje van hoge nauwkeurigheid past de recente investering in de nieuwe RXP400 van Röders, een machine die bij uitstek schittert in een tolerantiebereik van ± 0,001 mm. Hoewel indirect ook snelheid een afweging vormt. “We hebben deze machine aangeschaft als sneller alternatief voor het zinkvonken”, zoals Van Abeelen aangeeft. “Met een nauwkeurigheid rond één micrometer en een oppervlakteruwheid van Ra 0.01 µm hoort dat zonder extra nabewerking tot de mogelijkheden.” Die tijdwinst zit niet alleen in de hogere snelheid van de bewerking zelf, maar vooral in het feit dat geen vonkdoorn meer gemaakt hoeft te worden. Dat wil overigens niet zeggen dat het zinkvonken helemaal buiten beeld gaat verdwijnen. “Bij speciale vormen en bij scherpe hoeken blijft de techniek nog altijd onmisbaar.”

Röders wordt in ons land vertegenwoordigd door Dymato in Veenendaal. Volgens Van Abeelen wordt “alles op de machines van Röders gecontroleerd en beheerst”. Hij doelt dan onder meer op de tien onafhankelijke koelcircuits waarmee de temperatuur van essentiële machinedelen constant wordt gehouden. waaronder een koelmantel rond de spindel, om verstorende warmte-invloeden effectief te bestrijden. Een extra regelkring zorgt er daarnaast voor dat eventuele afwijkingen in de spindellengte worden geregistreerd en via de software worden gecompenseerd.

 

Rekenkracht

Een dergelijk niveau van nauwkeurigheid vergt een ultieme stabiliteit van de machine in al zijn facetten. Om een maximale stijfheid van het machineframe te bereiken maakt Röders bijvoorbeeld gebruik van wat wordt aangeduid als het Quadroguide-concept. Bovendien is sprake van directe lineaire aandrijvingen, wat naast een hogere dynamiek en nauwkeurigheid ook minder warmteontwikkeling oplevert.

De machine heeft een bewerkingsbereik van 410 mm x 294 mm x 210 mm. Met een gereedschappenmagazijn van dertig posities.

Naast de stabiliteit van de machine is ook de opname van de gereedschappen een belangrijk element. Op de RXP400 wordt gebruik gemaakt van gereedschaphouders van MST met BIG Plus-opname, door Van Abeelen aangeduid als “de Ferrari onder de gereedschaphouders”. Bij deze BIG Plus-opname is sprake van een dubbel contactvlak (zowel radiaal als axiaal), zodat een hogere stabiliteit en stijfheid wordt bereikt. Rondloopnauwkeurigheden van ± 2 micrometer horen volgens Van Abeelen op deze manier tot de mogelijkheden op deze machine.

Van Abeelen roemt ook de rekenkracht van de Röders-besturing. Dankzij de hoge rekensnelheid kunnen optimale freesbanen worden gerealiseerd, met een vloeiende overgang tussen verschillende banen en gereedschappen. Voor de aansturing wordt gebruik gemaakt van een 32 kHz processor, waarbij de freesbaan elke 0,03 ms wordt gecontroleerd en eventueel bijgestuurd.

 

Hardheid van 70 Rc

Op de RXP400 kan worden gewerkt met een toerental tot 40.000 min-1. Dat maakt het mogelijk om met hele kleine en nauwkeurige freesjes te werken en toch nog een redelijke verspaningscapaciteit te bereiken. Het kleinste freesje bij B&S meet bijvoorbeeld maar een diameter van 0,2 mm. Met name bij de bewerking van moeilijke materialen komt dat van pas en wat dat betreft sluit de machine van Röders naadloos aan op de trend naar steeds exotischer materialen die ook Van Abeelen signaleert. Bij B&S speelt dat onder andere bij de bewerking van prototypes in de R&D-sfeer, waarvoor de machine veelvuldig wordt ingezet. Hardheden tot 70 Rc komen daarbij voor. “Het standaard staal is bij ons meer uitzondering dan regel geworden.”

Omdat voor een ultieme nauwkeurigheid niet alleen de kwaliteit van de machines doorslaggevend is zijn alle werkplaatsen bij B&S geconditioneerd op een temperatuur van 21 ± 1 ºC. “Want er is geen enkele machine die kan corrigeren voor temperatuurverschillen in het product zelf”, aldus Van Abeelen.

 

Betrouwbaar & Snel

De naam B&S verwijst naar de oprichters A. Brekelmans (draaier) en A.A.J. van der Sande (gereedschapmaker) die in 1948 de basis legden voor het bedrijf. Heden ten dage wordt het ook graag gebruikt voor het weergeven van het motto van het bedrijf : ‘Betrouwbaar & Snel’. B&S Technology telt 52 medewerkers en maakt deel uit van de B&S Group, waartoe ook behoren B&S Glassmoulds in Leerdam (de vroegere werkplaats van Royal Leerdam) en B&S Special Tools in Veenendaal (de voormalige reparatiewerkplaats van SKF).

 

Steeds hoogwaardiger materialen

B & S -1

Met de RXP400 van Röders horen nauwkeurigheden van ± 0,001 mm tot de mogelijkheden. Daarmee is de machine een sneller alternatief voor zinkvonken.

B&S Technology beschikt over een breed arsenaal aan mogelijkheden op het gebied van mechanische bewerkingen, dat zich uitstrekt van draaien en frezen tot (rond-, profiel- en coördinaten)slijpen, draadvonken en zinkvonken. Een bewuste keuze die ook te maken heeft met het streven naar korte levertijden, blijkt uit de woorden van Van Abeelen. “Zo verliezen we zo min mogelijk tijd, terwijl we de kwaliteit ook beter in de hand hebben.”

Het accent ligt meer en meer op de levering van prototypes, enkelstuks en kleine series in de vorm van een totaalconcept voor en in nauwe samenwerking met de klant. Inclusief onderhoud en nazorg van de systemen. Wat materiaalsoorten betreft bestrijkt B&S het hele scala van kunststoffen, aluminium en staal tot gehard staal, Inconel en titaanlegeringen. Waarbij Van Abeelen een duidelijke verschuiving ziet naar hoogwaardiger maar moeilijker te bewerken materialen.

Carl Zeiss

RXP 500 DS van Röders ideaal voor hoognauwkeurige bewerking van complexe en filigrane producten

Zeiss - Kaak

Alfred Langer

Voor de vervaardiging van houders en kinematische onderdelen voor haar hoognauwkeurige optische apparatuur heeft Carl Zeiss in Oberkochen gekozen voor de voordelen die de HSC bewerking daarbij biedt. Vooral vanwege de hoge precisie bij de bewerking van harde materialen en de realisatie van complexe 3D geometrieën die bij deze techniek hand in hand gaat met hoge bewerkingssnelheden. Daarbij is gekozen voor het vijfassige RXP 500 DS bewerkingscentrum van Röders en over de ervaringen met deze machine is men ronduit enthousiast.

“Het begrip hoogtechnologisch is bij ons letterlijk van toepassing”, aldus Alfred Langer, hoofd van de afdeling Speciaalproductie bij Carl Zeiss. Hij doelt daarbij op de diverse producten die worden toegepast in vliegtuigen en in ruimtecapsules. De afdeling van Langer levert niet alleen de complexe mechanische onderdelen voor deze producten, maar is ook verantwoordelijk voor de vervaardiging van de optische componenten en voor de montage tot kant-en-klare modules. Door de directe contacten met zowel de ontwikkelingsafdeling als de eindconstructie is men in staat om het hele maaktraject te overzien en kan men klanten al vanaf het eerste stadium ondersteuning bieden in het ontwerptraject.

 

Alfred Langer: “Het HSC frezen is dankzij haar geringe kracht- en warmte-invloeden op het product bij uitstek geschikt voor het bewerken van filigrane en dunwandige structuren.” 

 

 

Carl Zeiss is een internationaal opererend concern en wereldleider op het gebied van optische en optoelektrische apparatuur. Het werkterrein loopt uiteen van producten en diensten voor biomedisch onderzoek en medische technologie tot en met complete systeemoplossingen voor de halfgeleider-, automobiel- en machine-industrie. Doorgaans gaat het daarbij om unieke producten of om kleine series. De afdeling Speciaalproductie vervaardigt voor deze apparatuur onder meer de behuizingen en de kinematische componenten en het spreekt vanzelf dat kwaliteit en nauwkeurigheid daarbij centraal staan. De afdeling telt circa 25 bewerkingsmachines, voor het merendeel moderne CNC-gestuurde draaimachines en drie- tot vijfassige bewerkingscentra.

Vanwege de talrijke uitdagingen die het hoofd moeten worden gebogen is het spectrum aan materialen dat bewerkt moet worden aanzienlijk uitgebreider dan bij doorsnee werkplaatsen. Naast standaardmaterialen als aluminium en koolstof- en gereedschapstalen komen ook veel speciale materialen met bijzondere fysische eigenschappen om de hoek kijken, waaronder extreem harde en moeilijk te verspanen legeringen.

Voordelen van HSC bewerking

Zeiss - KLanger

Richard Kaak

“We bewerken veel filigrane en dunwandige componenten, zoals bijvoorbeeld de houders voor de precisieoptiek. Tijdens de bewerking worden deze makkelijk vervormd door het contact met het gereedschap, wat de nauwkeurigheid uiteraard negatief beïnvloedt”, legt projectleider Richard Kaak uit. Door ‘in slakkengang’ te werken, dus met lage krachten en voedingssnelheden, kunnen de afwijkingen weliswaar worden beperkt, maar dat leidt wel tot aanzienlijk langere procestijden en beduidend hogere kosten. Bovendien zijn er nog andere foutenbronnen die het verspaningsproces verstoren, zoals de trillingen die worden opgewekt en de warmteontwikkeling die voor geometrische afwijkingen zorgt. De overstap naar HSC bewerking met zijn hoge toerentallen beloofde op al deze punten een aanzienlijke verbetering, omdat spanen sneller worden afgevoerd, de snijkrachten lager liggen en het trillingsniveau beperkt blijft.

Richard Kaak: “Na twee jaar ervaring met de RXP 500 DS kunnen we constateren dat de machine op alle wezenlijke punten aan onze verwachtingen voldoet.”

Een belangrijk punt van afweging was eveneens de productiviteit. Want ook in dit segment van hoogwaardige producten speelt de kostenfactor wel degelijk een rol. Inkopers kiezen niet alleen op basis van technische kwaliteiten, maar wegen ook de kostprijs mee in hun beslissing.

 

Afgewogen keuze

Zeiss - Distanzring

Deze afstandsring met kegelvormige vlakken wordt toegepast in de NIRSpec, het ‘superoog’ waarmee de opvolgers van de Hubble satelliet worden uitgerust.

“Aan de keuze voor de nieuwe technologie is een zorgvuldig selectieproces vooraf gegaan”, blikt Langer terug. Na een intensieve beoordeling van alle aanbieders bleek dat slechts een handvol daarvan in aanmerking kwam. In een tweede selectieronde werden de resterende opties in een beslissingsmatrix tegen elkaar afgewogen, waarbij de keuze verder werd ingeperkt. De volgende beslissende stap was de bewerking van een proefproduct waarin alle moeilijkheidsgraden waren verwerkt zoals die bij Carl Zeiss aan de orde zijn. Dat leidde uiteindelijk tot de keuze voor de vijfassige RXP500DS van Röders, waarbij met name de snelle en hoognauwkeurige directe aandrijving van de lineaire assen en de robuustheid van de machine de doorslag gaven.

De wrijvingsloze en hoogdynamische directe lineaire aandrijvingen met behulp van rolgeleidingen behoren tot de bijzonderheden waarmee de machine zich onderscheidt. Een wegmeetsysteem met hoog oplossend vermogen zorgt daarbij voor een maximale nauwkeurigheid. Die nauwkeurigheid krijgt extra inhoud door een uitgekiende temperatuurbeheersing met in totaal tien koelcircuits, inclusief een koelmantel rond de spindel. Daarnaast is sprake van een extra regelkring die afwijkingen in de spindellengte controleert en compenseert. De spindel, met HSK40 opname, heeft een vermogen van 14 kW en kan een maximaal toerental van 42.000 min-1 bereiken. Tot de uitrusting behoren verder reinigingsmogelijkheden voor gereedschap en werkstuk, een meettaster voor de controle van het werkstuk en een exacte opmeting van het gereedschap met behulp van een laserbundel.

Een bijzondere attractie vormt het door Röders speciaal ontwikkelde rondascorrectiesysteem met behulp van meer dan 400 meetpunten in de bewerkingsruimte. De online via de besturing berekende compensatie van afwijkingen staat, ook bij meerzijdige en simultaanbewerkingen, garant voor een maximale nauwkeurigheid zonder dat de operator handmatig hoeft in te grijpen. “Dankzij deze eigenschappen bereikt de Röders-machine de hoogste nauwkeurigheid onder alle bewerkingshoeken, zonder dat dit ten koste gaat van de bewerkingssnelheid en productiviteit. En dat is precies wat we zochten”, zo maakt Langer de balans op.

 

Ervaringen tot nu toe

Zeiss - RXP500_high

Dankzij het RC2 productenmagazijn met 18 posities kan de RXP 500 DS onbemand doordraaien gedurende nachtdiensten en weekends.

“Na ongeveer twee jaar ervaring kunnen we constateren dat de machine op alle wezenlijke punten aan onze verwachtingen voldoet”, stelt Kaak vast. Dat geldt zowel de nauwkeurigheid als de productiviteit van de machine. Zo kunnen bijvoorbeeld bij de vervaardiging van complexe zettingen met meerdere cilindrische passingen (waarvan de assen exact in rij moeten liggen) nauwkeurigheden worden bereikt van 5 µm op zowel de centrering van de assen als de steek, terwijl bij de rondheid zelfs een tolerantie binnen 2 µm haalbaar is. Een ander voorbeeld betreft een fragiele afstandsring met kegelvormige vlakken, waarvan de assen onderling onder een hoek van 5,3º liggen. Voor de positie van het snijpunt van deze assen, ver buiten het werkstuk zelf, geldt een tolerantie van slechts 0,02 mm en ook dat vormde voor de RXP 500 DS geen onoverkomelijk obstakel.

Vermeldenswaard is ook de nauwkeurigheid van de kantelbeweging. Dankzij effectieve interne controlemetingen en compensatie van afwijkingen kunnen hier nauwkeurigheden worden bereikt die in veel gevallen een ordegrootte beter liggen dan bij de tot nu toe gebruikte technieken. Positief punt is eveneens dat de machine van Röders zich moeiteloos leent voor onbemande productie buiten de reguliere dagdienst. Mede dankzij een productenmagazijn met 18 posities en een kettingmagazijn met honderd gereedschappen kan de machine ’s nachts en in de weekends doordraaien en zodoende een maximaal spilrendement bereiken.

 

Support als wezenlijk onderdeel van investering

“Een doorslaggevende factor is naast dit alles de goede ondersteuning die vanuit de machinebouwer wordt geboden”, voegt Langer toe. Dat was juist daarom van belang omdat met de machine nieuwe wegen werden ingeslagen, onder andere vanwege de keuze voor de eigen machinebesturing van Röders in plaats van de gangbare besturingen. De voordelen van een transparant totaalconcept gaven daarbij de doorslag, waarbij de PC-gebaseerde besturing door de machinebouwer voortdurend via updates wordt geoptimaliseerd. Deze benadering maakte het tevens mogelijk om direct op de behoeften van Carl Zeiss toegesneden verbeteringen en modules te ontwikkelen, die vervolgens eenvoudig via een CD kunnen worden geladen. Bij dit alles wordt de ondersteuning van Röders als ‘voortreffelijk’ beoordeeld en dat geldt eveneens voor de overige service en nazorg.

 

Voordelen binnen de totale procesketen

Zeiss - KRXP500

De RXP 500 DC van Röders wordt bij Carl Zeiss met name ingezet bij de bewerking van complexe en hoognauwkeurige producten.

“Ook de bijkomende voordelen die de hoge nauwkeurigheidsgraad heeft voor navolgende processen mogen niet onvermeld blijven”, laat Kaak weten. Met name bij processen als ontbramen en polijsten werpt de hoge nauwkeurigheid van de RXP 500 DS onmiskenbaar zijn vruchten af, in die zin dat deze nabewerkingen nu aanzienlijk minder tijd vergen. Daarbij komt dat het in veel gevallen niet meer nodig is om uit te wijken naar gietwerk. In het verleden was dit nogal eens noodzakelijk, omdat de filigrane structuren en dunne wanden niet bestand waren tegen de krachten die optreden bij conventionele verspaningsprocessen. Het nadeel van gietwerk is echter dat er toch weer extra nabewerkingen nodig zijn, met name bij passings- en afdichtvlakken. Bovendien voldoet de oppervlaktekwaliteit van gietstukken vaak niet aan de gestelde eisen. Dankzij de introductie van het HSC frezen met zijn bescheiden krachtenniveau heeft Carl Zeiss de grenzen van haar mogelijkheden op het gebied van verspanen aanzienlijk verlegt.

 

De RXP 500 DS van Röders TEC

De vijfassige RXP 500 DS is het typische ‘werkpaard’ van Röders TEC voor het HSC hardfrezen. De machine heeft een werkbereik van 500 mm x 500 mm x 300 mm en de vierde en vijfde as worden gerealiseerd met behulp van een draai/zwenktafel. De spindel beschikt over een vermogen van 14 kW en een maximaal toerental van 42.000 min-1.

Bij het ontwerp hebben snelheid, robuustheid en nauwkeurigheid voorop gestaan. Op basis van klassieke en bijzonder stijve rolgeleidingen zorgen wrijvingsloze directe lineaire aandrijvingen voor een combinatie van hoge dynamiek en precisie. Vergeleken met conventionele kogelomloopspillen onderscheiden directe lineaire aandrijvingen zich niet alleen door hogere baannauwkeurigheden, maar ze zijn bovendien volledig onderhoudsvrij omdat geen sprake is van slijtage door bewegende delen en mechanisch contact. Het energieverbruik is vergelijkbaar.

Een uitgekiend temperatuurmanagement, een automatische compensatie van de spindellengte en een geïntegreerde gereedschapcontrole met een laserbundel staan garant voor een nauwkeurigheid welke die van andere machines in dit werkbereik duidelijk overstijgt. Daar komt als extra functie nog bij de automatische geometriecontrole van het werkstuk met behulp van een taster.