Techni-Show exposanten tonen toepassingen van gecombineerde bewerkingstechnieken

Iedere verspaner kent wel enkele voorbeelden van gecombineerde bewerkingen op één machine. Draaifreesbewerkingen, zoals op de multitasking machines, zijn het bekendste voorbeeld. Ultrasoon frezen is misschien minder bekend, maar wordt al langere tijd toegepast. Trillingsondersteund draaien is nog veel minder gangbaar. Dit levert met name bij het draaien van brosse materialen voordelen op. Nog minder bekend is bijvoorbeeld het ultrasoon vonkeroderen. Door de elektrode of het werkstuk ultrasoon te laten trillen (20 tot 40 kHz), worden bij het bewerken van smalle en diepe gaten en bij een kleine vonkspleet de spanen beter afgevoerd. Hierdoor kan de aspectratio aanzienlijk worden verhoogd, zelfs tot 29 als je de elektrode ook nog eens planetair beweegt. Onderzoekers van zowel buitenlandse universiteiten alsook kennisinstituten bestempelen de hybride machine als kansrijk voor de maakindustrie. Op Techni-Show 2014, van 11 tot en met 14 maart in de Jaarbeurs in Utrecht, tonen enkele exposanten de nieuwste high end toepassingen van hybride machines.

Frezen en slijpen

Röders Tec, de Duitse fabrikant van precisie freesmachines, combineert bijvoorbeeld het frezen en coördinatenslijpen in één machine. Juist de combinatie van nauwkeurigheid én snelheid zijn de doorslaggevende argumenten, zegt Theo Coffeng van Dymato, dat Röders Tec in Nederland vertegenwoordigt. “Eén µm materiaal wegfrezen is lastig. Slijpen is daarvoor een betere techniek, maar is wel een langzamere bewerking. Door de bewerkingen te combineren in één opspanning, zijn we sneller.” Als je namelijk het werkstuk op een afzonderlijke frees- en slijpmachine bewerkt, moet je rekening houden met onnauwkeurigheid bij het opnieuw opspannen in de slijpmachine. Daarvoor moet je dan bij het frezen meer materiaal laten staan. “Het slijpen duurt hierdoor langer. Met de gecombineerde bewerking kunnen we veel dichter bij de eindmaat frezen, zodat er minder geslepen hoeft te worden.” Theo Coffeng ziet zeker een markt voor dit type high end machine in Nederland, maar die is natuurlijk beperkt. Je moet er het werk voor hebben, zowel wat de hoeveelheid betreft alsook de juiste werkstukken. “Want je kunt met deze combimachine niet alles doen wat ook met een coördinatenslijpmachine mogelijk is.” Een coördinatenslijpmachine maakt immers een excentrische beweging met de slijpsteen.

Harddraaien en slijpen

Ook Huub Balm, internationaal salesmanager bij de Nederlandse fabrikant van precisie draaimachines Hembrug, benadrukt dat de applicatie bepalend is of het zinvol is zo’n hybride machine in te zetten. Hembrug combineert in de Mikroturn onder andere het harddraaien met slijpen. Dat wordt bijvoorbeeld toegepast bij lange boringen, omdat het draaigereedschap dan niet stabiel genoeg is voor een zeer hoge rechtheid van de boring. “Zelfs hardmetalen beitels zijn daarvoor te slap. Met onze software calculeren we de onnauwkeurigheid en slijpen deze weg.” Eigenlijk spreekt hij liever over ‘uitvonken’, omdat de bewerking in tegenstelling tot het gewone slijpen zo goed als droog gebeurt, zonder gebruik van koelsmeeremulsies. Een ander voorbeeld dat Huub Balm geeft, is het bewerken van de injectorbody van een piëzogestuurde injector. Het cilindrisch deel wordt finish hardgedraaid. Omdat het gereedschap niet onderin het product komt, wordt onderin nog met de slijpspindel een vlak geslepen. “Kwaliteit is bij deze gecombineerde bewerkingen altijd de belangrijkste factor”, benadrukt Balm. En die kwaliteit is volgens hem beter dan wanneer je het werkstuk op een aparte slijpmachine gaat slijpen. “Omdat onze machines stabiel en nauwkeurig zijn, met de hydrostatische geleidingen en het granieten bed.” Een derde voorbeeld uit het portfolio van Hembrug is het aanbrengen van een kruisvormig slijppatroon op glijlagers. Dat gebeurt op een verticale draaimachine. “De reden om te combineren, is in dit geval de handling. De handling van de grote en zware lagers is lastig. Daarom wil de klant dit op één machine doen.”

Economisch de beste oplossing?

De voorbeelden van Hembrug en Röders Tec zijn typische high end toepassingen. Een ander voorbeeld is het integreren van een laser in een CNC-bewerkingsmachine om een oppervlak na het frezen een bepaalde structuur mee te geven. Dit gebeurt in de matrijzenbouw. Theo Coffeng denkt dat je telkens de vraag moet stellen of de gecombineerde technologie ook economisch de beste oplossing is. Want, zegt hij: “Gecombineerde machines kunnen meestal de verschillende bewerkingen niet zo goed uitvoeren als een dedicated machine. De machinebouwer moet een compromis zoeken in de constructie.” Een freesmachine met een geïntegreerde draaitafel zal nooit de verspaningscapaciteit halen van een standaard verticale draaimachine. “Het gaat er dus om hoeveel volume moet je afnemen.” Bovendien stellen dergelijke machines hoge eisen aan de operators. CAM programmeren is noodzakelijk, maar het stelt ook hoge eisen aan onder andere de opspanning van het werkstuk, de parameters waarmee wordt verspaand, emulsies die je gebruikt. Ook Huub Balm van Hembrug zegt dat je bij het bouwen van zo’n hybride machine doorgaans concessies moet doen. Hij merkt dat de vraag redelijk stabiel is. “Ik heb het idee dat sommige bedrijven ervan terug zijn gekomen. Een tijdje terug hoorde je in de markt dat de vraag naar deze machines sterker zou gaan toenemen.”

Zowel Dymato als Hembrug tonen op Techni-Show 2014 concrete toepassingen die zijn bewerkt op een hybride machine.