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Einlegen und loslegen – selbstausrichtende Spanntechnik für die hocheffiziente Serienproduktion

10.09.2013
Vor der Bearbeitung bestimmt die Spanntechnik, wie lange es dauert, Werkstücke in die Maschine einzulegen.

Ein großer Teil der Fertigungskosten entsteht durch diese unproduktiven Nebenzeiten, die oft mit teuren manuellen Arbeitsaufwänden verbunden sind.


Selbstausrichtendes Spannsystem für Gasturbinenschaufeln

Selbstständig fixierende Spannsysteme mit Wiederholgenauigkeiten bis zu 10 µm sorgen für effizientere Prozessketten mit gleichbleibender Bearbeitungsqualität.

Das Fraunhofer IPT zeigt auf der Fachmesse EMO vom 16. bis 21. September in Halle 13, Stand A54 solche selbstausrichtenden Spannsysteme für eine hochgenaue Bearbeitung direkt nach dem Einspannen.

Gleichbleibende Qualität ist eine Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche und wirtschaftliche Serienfertigung. Kürzere Produktionszyklen mit immer kleineren Losgrößen erfordern es, immer flexibler auf Produktwechsel zu reagieren und dabei gleichzeitig eine konstante Qualität zu erreichen. Untersuchungen des Fraunhofer IPT zeigen jedoch, dass die Bauteilqualität besonders bei häufig wechselnden Produktschritten, langen Spannzeiten und hohem manuellem Aufwand stark schwanken kann. Die Lösung sind halbautomatisierte Spannmittel, die die Bauteile selbsttätig ausrichten.

Kurze Spannzeiten und konstante Qualität mit selbstreferenzierenden Spannsystemen

Für eine Reparaturprozesskette hat das Fraunhofer IPT ein halbautomatisiertes Spannkonzept entwickelt und umgesetzt: Das selbstausrichtende Spannsystem verfügt über vier Hydraulikkreisläufe, die mit steigendem Druck nacheinander das Werkstück hochgenau ausrichten und anschließend fixieren. Die Wiederholgenauigkeit mit dieser Methode liegt innerhalb von 10 µm und die Spannzeit ist kürzer als 10 Sekunden. Die Positionierung der Werkstücke erfolgt damit geometrisch eindeutig und es tritt dabei keinerlei störende Reibung auf. Sobald das Werkstück eingespannt ist, kann sofort mit der Bearbeitung begonnen werden. Diese besonders effektive Spanntechnik ermöglicht es, gemeinsame Referenzen in einer Prozesskette zu nutzen. Die Werkstücke müssen daher nicht mehr aufwändig ausgerichtet oder eingemessen werden.

Für jede Produktion gibt es ein eigenes optimales Spannkonzept. Die Randbedingungen der jeweiligen Fertigungsumgebung bestimmen dabei die Wahl des richtigen Spannmittels. Die passende Lösung muss in der Serienfertigung an die Produkte angepasst werden, die Prinzipien für die Gestaltung guter Spannsysteme sind übertragbar.

Das Fraunhofer IPT konnte in der Vergangenheit optimale Spannlösungen für unterschiedliche Fertigungsprozesse seiner Industriepartner entwickeln und implementieren. Einige Fertigungsprozesse, die die Industriepartner des Fraunhofer IPT bis dahin in andere Unternehmen ausgelagert hatten, konnten dank der einfachen Bedienbarkeit der neuen Spanntechnik wieder in die eigene Fertigung zurückgeholt werden. Die Spanntechnik wird für produzierende Unternehmen damit zu einem entscheidenden Faktor, um Lohnstückkosten zu senken und die Konkurrenzfähigkeit zu erhöhen.

Weitere Informationen können Sie mit dem Vortrag »Impact of clamping technology on horizontal and vertical process chain performance« auf der Machining Innovations Conference am 18. September in Hannover erhalten.

Kontakt:

Dipl.-Ing.Roman Kalocsay
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Steinbachstr. 17
52074 Aachen
Telefon+49 241 8904-427
Fax+49 241 8904-198
roman.kalocsay@ipt.fraunhofer.de

Susanne Krause | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ipt.fraunhofer.de

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