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Trennen in extrem engen Toleranzen

Gerade bei der Herstellung von Produkten in der anspruchsvollen Medizinaltechnik-Branche ist sehr hohe Genauigkeit mit möglichst wenigen Arbeitsschritten erforderlich. Um die Produktion trotz stetig steigender Anforderungen so wirtschaftlich wie möglich zu halten, wird vor allem für Rohmaterial mit geringen Wanddicken bis 0,04 mm und besonders harte Werkstoffe, wie sie in dieser Sparte verwendet werden, der Trennschleifautomat Bimax TS 91 der Kurt Müller Maschinen-Revisions AG eingesetzt.

 

(re) Die vollautomatische und robuste Trennschleifmaschine stellt sicher, dass Rohr- und Stangenmaterial mit sehr engen Toleranzen getrennt werden kann. Die Maschine trennt beispielsweise Metall mit einer Längenabweichung von nur ±0,02 mm, wovon Unternehmen bei der Herstellung von Halbfabrikaten für die Medizinaltechnik profitieren.

Beim Trennschleifen handelt es sich um eine Bearbeitung mit undefinierter Schneidegeometrie. «Die Steuerung ist aufwendig, da die Abnutzung der Trennscheibe mitberücksichtigt werden muss», erklärt Fabio Amato, Geschäftsführer der Kurt Müller Maschinen-Revisions AG in Dachsen/ZH. «Das Einrichten auf eine andere Werkstückdimension oder ein anderes Material ist beim Trennschleifen noch anspruchsvoller als beim Sägen.»

Durch den gratarmen Schnitt und die grösstmögliche Längenpräzision des Automaten, dessen Trennbewegung und Schlittenvorschub pneumatisch respektive über eine Kugelspindel erfolgen, sollen weitere Bearbeitungsschritte der jeweiligen Teile – wie Bürsten, Trovalisieren oder auf Endlänge schleifen – eingespart werden, sodass sie direkt in den nächsten Bearbeitungsschritt übergeben werden können. Besonders eignet sich die Maschine für Rundmaterial und Flach- oder Vierkantrohteile.

Für hohe Stückzahlen und Schichtbetrieb geeignet

Trennschleifmaschinen werden generell meist bei harten oder sehr dünnwandigen Profilen eingesetzt. Bei den Materialien stehen Keramik, Nickellegierungen für die Medizinaltechnik und gehärteter Stahl im Vordergrund. Alternativ könnten die Teile mittels eines elektrochemischen Prozesses bearbeitet werden. «Dies funktioniert jedoch nur bei Metallen und nicht bei Keramik», erläutert Fabio Amato. «Zudem ist dieser Prozess, der mit der Funkenerosion im Werkzeugbau vergleichbar ist, sehr aufwendig und teuer – gerade wenn beispielsweise etwa eine Million Spritzen am Tag bearbeitet werden müssen.» Für entsprechend dünnwandige Kanülen für den medizinischen Bereich mit einem Aussendurchmesser von nur 0,4 mm erzielt der Trennschleifautomat präzise Ergebnisse, die nur noch geringe Nacharbeit erfordern.

Die Kräfte, die auf das jeweilige Teil einwirken, sind beim Trennschleifen weniger stark als beim Sägen. Daher kann es mit viel geringerer Kraft und damit deformationsfrei eingespannt werden. Weitere Bearbeitungsmöglichkeiten wie ein Abkanten oder Schneiden mit dem Quetschmesser, das erst ab einem Durchmesser von 20 mm funktioniert, sind gerade für einen Einsatz in der Medizinaltechnik qualitativ zu minderwertig. Da der Bimax TS 91 das zu trennende Material beidseitig an der Schnittstelle hält, bildet sich kein Grat. Ebenso ist die Möglichkeit einer Teile-Mehrfachspannung gegeben. Die Ablängegenauigkeit liegt je nach Teil bei ±0,02 mm, respektive ±0,008".

«Durch seine robuste Bauweise eignet sich der Automat auch für sehr hohe Stückzahlen und Schichtbetrieb», betont Fabio Amato. «Zudem stehen gummigebundene Schleifscheiben mit Dicken zwischen 0,5 und 0,8 mm sowie CBN- oder Diamantscheiben zur Verfügung.» Die Schneidgeschwindigkeit lässt sich konstant und automatisch regeln, die Drehzahlanpassung erfolgt mittels eines Frequenzumformers.

Da es sich um eine Präzisionsmaschine handelt, sind an den Anwender einige Anforderungen gestellt. Eine deutlich anspruchsvollere Tätigkeit als beim Sägen ist beispielsweise die Ermittlung der optimalen Trennschnittparameter.

Zu jeder Maschine findet daher beim Hersteller eine Schulung statt, bei der die Steuerung und die Einrichtung im Detail erklärt werden. Für die Bedienung in der laufenden Produktion kann dann angelerntes Personal eingesetzt werden. Eine SPS-Steuerung mit Operator-Panel vereinfacht das Handling. Die Materialzuführung kann manuell oder mittels Stangenlader erfolgen. Jede Maschine wird generell vorab kundenspezifisch ausgelegt und mit der erforderlichen Peripherie wie Lademagazin oder Aussortierung gekoppelt.


Kurt Müller Maschinen-Revisions AG

8447 Dachsen, Tel. 052 647 00 00

info@kmueller.ch