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Hochgenaue Werkzeugspannung

: Haimer


Die Schrumpftechnik für Fräswerkzeuge ist im Werkzeug- und Formenbau groß geworden und hat inzwischen zahlreiche weitere Anwendungsgebiete der Präzisionszerspanung quasi als Standard besetzt. Es lohnt sich jedoch, in jedem Fall auf eine möglichst hohe Qualität der Schrumpffutter zu achten, denn nur dann stellen sich die gewünschten Vorteile langfristig ein.

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Angesichts des minimalen Kostenanteils eines Schrumpffutters an den Fertigungskosten und der daraus resultierenden Vorteile lohnt es sich in hohe Qualität zu investieren, wie sie sich in allen Haimer-Schrumpffuttern bemerkbar macht.

Angesichts des minimalen Kostenanteils eines Schrumpffutters an den Fertigungskosten...

Die Werkzeug-Schrumpftechnik bewährt sich seit Jahren im Formenbau sowie zunehmend in der Präzisionszerspanung für die Automotive-, Luft- und Raumfahrt- sowie Maschinenbau-Branche. Insbesondere im High-End-Bereich der Metallzerspanung wissen die Anwender heutzutage die radiale Rundlaufgenauigkeit sowie den einfachen, schnellen Werkzeugwechsel zu schätzen. Zudem überzeugen Schrumpffutter durch ihre vielfältige Kontur- und Geometrieauswahl. In der Bearbeitung tragen sie zu einer hohen Präzision und Oberflächenqualität der Werkstücke bei.

Doch dies war bis vor einigen Jahren anders. Werkzeugmaschine, Spindel und Schneidwerkzeug wurden als die entscheidenden Faktoren beim Fräsen angesehen, die Werkzeugaufnahme blieb weitgehend unbeachtet. Ein Fehler, denn wenn die Rundlaufgenauigkeit einer Werkzeugaufnahme nicht stimmt, wirkt sich das unmittelbar auf das Bearbeitungsergebnis aus – Genauigkeit und Oberflächenqualität leiden. Werkzeug und Spindel verschleißen deutlich schneller, und letzten Endes sinkt die Prozesssicherheit. So entstehen beträchtliche Nachteile, die auf Kostenseite unangenehm zu Buche schlagen.

Geringe Investition, große Wirkung

Dabei sind die Aufwendungen für Werkzeugaufnahmen – selbst für qualitativ hochwertige – relativ gering. In der Regel werden die Spannfutter zusammen mit der Erstausstattung der Werkzeugmaschine gekauft und bleiben sehr lange in der Maschine. Studien haben gezeigt, dass die Ausgaben für Werkzeugaufnahmen weniger als 1 % der Gesamtbearbeitungskosten betragen. Warum an
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Optional lässt sich jedes Haimer Power Shrink Chuck ab Durchmesser 6 mm mit der patentierten Auszugsicherung Safe-Lock™ ausstatten. Dazu werden spiralförmige Nuten in den Schaft des Werkzeugs geschliffen. In Kombination mit den korrespondierenden Mitnehmern im Halter sichern sie das Werkzeug vor Auszug bei der Schwerzerspanung.

Optional lässt sich jedes Haimer Power Shrink Chuck ab Durchmesser 6 mm mit...

dieser Stelle sparen, wo doch Nachteile in Qualität, Produktivität und Verschleiß drohen?

Innovative Unternehmen haben sich diese Frage gestellt und suchen seit einigen Jahren die beste Technik zur Aufnahme ihrer Werkzeuge. Auch der Markt hat reagiert und bietet verschiedene Systeme an, die den permanent steigenden Anforderungen des Fräsprozesses bezüglich Präzision, Oberflächengüte, Zeitspanvolumen und Prozesssicherheit gerecht werden sollen.

Besonders große Erfolge verbucht die Schrumpftechnik, die inzwischen die meisten großen Werkzeughersteller im Programm haben. In den meisten hochwertigen Bearbeitungszentren sieht man Fräswerkzeuge, die in Schrumpffuttern gespannt sind. Doch auch bei diesen, auf den ersten Blick sehr einheitlich erscheinenden Werkzeugaufnahmen, gibt es erhebliche Unterschiede. Als Spezialist für hochpräzise Schrumpftechnologie weist Haimer im Folgenden auf grundsätzliche Stärken des Schrumpfens hin, und verrät, was es im Detail zu beachten gilt.

Die Qualität muss stimmen

Ein fachgerecht produziertes Schrumpffutter sollte eine Rundlaufgenauigkeit von unter 3 µm (bei 3 x D) erreichen – nur dann kann die Präzision letzten Endes auch auf die Werkzeugschneide übertragen werden. Jedes Schrumpffutter sollte feingewuchtet sein. Als ideale Wuchtgüte hat sich für Haimer die Wuchtgüte G2.5 bei 25.000 U/min bzw. bei kleinen Aufnahmen < 1 gmm Restunwucht herauskristallisiert. Diese Güte bleibt bei jedem Schrumpfprozess erhalten, denn Schrumpffutter weisen keine beweglichen Teile auf,
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Haimer Power Clamp NG ist die Schrumpfmaschine für hohe Ansprüche. Wie mit allen Power Clamp Geräten können HSS und HM Werkzeuge in Rekordzeit ohne Einschränkungen von Durchmesser 3 bis 32 mm geschrumpft werden.

Haimer Power Clamp NG ist die Schrumpfmaschine für hohe Ansprüche. Wie mit...

weshalb sie unter allen Aufnahmesystemen die beste Wiederholgenauigkeit der Wuchtgüte bieten. Andere Spannsysteme, die viele bewegliche Teile enthalten, deren Position sich bei jedem Spannvorgang neu anordnet, sind nicht wiederholgenau auswuchtbar.

Ein Schrumpffutter spannt das Werkzeug 360° um den Schaft. Das führt zu einer grundsätzlich hohen Spannkraft und Steifigkeit. Dieser Effekt lässt sich zusätzlich durch eine verkürzte Einführphase und einen verlängerten Spannbereich verstärken. Die Wechselzeit bei Schrumpffuttern ist nicht zu schlagen, zumindest wenn der Prozess mit leistungsstarken, induktiven Schrumpfmaschinen verbunden ist. Der Werkzeugwechsel kann in fünf bis zehn Sekunden erfolgen. Zudem benötigen die Produktionsstätten sehr wenig zusätzliches Inventar, also keine Spannzangen, Muttern, Dichtungsscheiben etc.

Aus unterschiedlichen Bearbeitungen (Schruppen, Schlichten, tiefe Konturen etc.) ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an das Schrumpffutter. Der Anbieter sollte dem mit einem breiten Sortiment an Konturen und Ausführungen entgegenkommen. Für die 5-Achs-Bearbeitung im Formenbau sind z. B. sehr schlanke Aufnahmen mit 3°-Schräge im Bereich der Spitze gefordert. Um tiefe Kavitäten zu bearbeiten, lassen sich Schrumpffutter mit Schrumpfverlängerungen kombinieren. Dadurch erhält der Anwender sehr lange Werkzeugaufnahmen mit dennoch geringem Rundlauffehler.

Schrumpffutter sind ideal geeignet, KSS oder Luft/Öl-Nebel intelligent an die Schneide des Werkzeugs zu leiten. Manche Hersteller bieten diesbezüglich
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Nicht alle Schrumpffutter sind gleich: Die Haimer Aufnahmen sind besonders im Design und weisen dadurch Vorteile für den Anwender auf.

Nicht alle Schrumpffutter sind gleich: Die Haimer Aufnahmen sind besonders im...

optionale Systeme an. Sauberkeit ist eine grundsätzliche Stärke von Schrumpffuttern. Das konstruktiv abgedichtete System ist gegenüber Verunreinigungen optimal geschützt.

Spannfutter für jede Anwendung

Haimer hat über Jahre hinweg die Bandbreite seiner Schrumpffutter derart erweitert, dass dem Einsatz kaum Grenzen gesetzt sind. Schon die Schrumpffutter in Standardausführung sind feingewuchtet und aus hochwarmfestem Spezialstahl gefertigt. Alle funktionalen Oberflächen sind präzise verarbeitet und die Kegeltoleranzen sind präziser gefertigt als von den einschlägigen Normen gefordert.

Als Weiterentwicklung der Standard Schrumpffutter wurden die Haimer Power Shrink Chucks speziell für Hochgeschwindigkeits- oder Hochpräzisionsfräsanwendungen entwickelt. Das patentierte Design kombiniert eine geringe Neigung zu Vibrationen mit einer hohen Steifigkeit und schlankem Design an der Spitze. Das ermöglicht die Schnitttiefe und die Vorschübe zu erhöhen und ein höheres Zeitspanvolumen zu erreichen.

Die Heavy Duty Shrink Chucks zeichnen sich durch eine erhöhte Wandstärke im Spannbereich aus, einer sehr steifen Außenkontur und patentierten Dehnungsnuten in der Spannbohrung. So kommen hohe Spannkräfte zustande, die sich durchaus mit denen von Kraftspannfuttern vergleichen lassen.

Das
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Die konstruktiven Unterschiede der Haimer Schrumpffutter haben positiven Effekt auf die Haltekraft.

Die konstruktiven Unterschiede der Haimer Schrumpffutter haben positiven Effekt...

Haimer-Portfolio an Schrumpffuttern wird durch die Mini Shrink Chucks abgerundet. Das sind einteilige Schrumpffutter mit einem extrem schlanken Design und einer 3°-Außenkontur – konstruiert für den Formenbau. Als Variante gibt es die Power Mini Shrink Chucks. Sie sind an der Spitze schlank wie ein Mini Shrink Chuck, verfügen aber über eine verstärkte Basis, um Vibrationen abzudämpfen und eine bessere Drehmomentübertragung zu erzeugen.

Passende Spindelschnittstelle

Da für die Hochpräzisionsbearbeitung die richtige Verbindung zwischen Werkzeugaufnahme und Spindel ebenfalls von großer Bedeutung ist, bietet Haimer alle Schrumpffutter mit Spindelschnittstellen in Premiumqualität an und garantiert für seine Steilkegel eine Kegeltoleranz besser als AT3. Haimer hat auch HSK-A/E/F-Kegel im Programm, die Vorteile gegenüber den Standardsteilkegeln aufweisen wie z. B. eine hohe Wiederholgenauigkeit, eine fixe axiale Positionierung durch Plananlage und eine Nachhaltigkeit im Hochgeschwindigkeitsfräsen. Zudem bietet Haimer die Spindelsysteme Capto™ und Kennametals KM4X an.

Schrumpfmaschinen für jede Anforderung

Um Werkzeug und Schrumpffutter miteinander zu verbinden, wird eine passende Schrumpfmaschine benötigt. Haimer bietet ein breites Portfolio, das jede Anforderung berücksichtigt. Power Clamp Nano ist eine horizontale Schrumpfmaschine für kleine Schnittstellen wie HSK-E25 bis HSK-A63
oder SK/BT30 bis SK/BT40 und für kleinere Werkzeuge bis zu einem Durchmesser von 16 mm.

Power Clamp Comfort NG ist die Schrumpfmaschine für hohe Ansprüche. Sie ist mit einer patentierten und revolutionären Doppelspulentechnologie und einer Kontaktkühlung ausgestattet. Die Spule passt sich der Länge und dem Durchmesser des Schrumpffutters an. Nur der Schrumpfbereich wird erhitzt, was die Kühlzeit deutlich absenkt. Austauschbare Anschlagscheiben oder der Austausch von Spulen sind nicht mehr nötig.

Die Power Clamp Premium Baureihe ist die High-End-Lösung für professionelles Schrumpfen und Kühlen. Sie bietet viel Arbeitsfläche, eine perfekte Bedienung und linear geführte Kühlkörper mit Temperaturüberwachung für maximale Sicherheit. Optional kann auch die Längenvoreinstellung auf 0,02 mm genau (z. B. für Schwesterwerkzeuge) bei dieser Baureihe integriert werden.

Angesichts des minimalen Kostenanteils eines Schrumpffutters an den Fertigungskosten und der daraus resultierenden Vorteile lohnt es sich in hohe Qualität zu investieren, wie sie sich in allen Haimer-Schrumpffuttern bemerkbar macht.
Optional lässt sich jedes Haimer Power Shrink Chuck ab Durchmesser 6 mm mit der patentierten Auszugsicherung Safe-Lock™ ausstatten. Dazu werden spiralförmige Nuten in den Schaft des Werkzeugs geschliffen. In Kombination mit den korrespondierenden Mitnehmern im Halter sichern sie das Werkzeug vor Auszug bei der Schwerzerspanung.
Haimer Power Clamp NG ist die Schrumpfmaschine für hohe Ansprüche. Wie mit allen Power Clamp Geräten können HSS und HM Werkzeuge in Rekordzeit ohne Einschränkungen von Durchmesser 3 bis 32 mm geschrumpft werden.
Nicht alle Schrumpffutter sind gleich: Die Haimer Aufnahmen sind besonders im Design und weisen dadurch Vorteile für den Anwender auf.
Die konstruktiven Unterschiede der Haimer Schrumpffutter haben positiven Effekt auf die Haltekraft.


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