Komplettbearbeitung mit verbesserter ULTRASONIC

Reduzierte Prozesskräfte für filigrane Strukturen, Oberflächenqualitäten bis zu Ra < 0,1 µ und längere Werkzeugstandzeiten

Zu den entscheidenden technischen Neuerungen der 2. Generation der ULTRASONIC 20 linear gehört ein vollständig digital gesteuerter Ultraschallgenerator mit ULTRASONIC-Aktoren höherer Leistung. 

Zu den entscheidenden technischen Neuerungen der 2. Generation der ULTRASONIC 20 linear gehört ein vollständig digital gesteuerter Ultraschallgenerator mit ULTRASONIC-Aktoren höherer Leistung. Die Werkzeughalter mit angepasster Aktor-Technologie können einfach und vollautomatisch in die Frässpindel gewechselt werden. Jeder dieser Halter ist mit Piezoelementen ausgestattet, die über ein programmgesteuertes Induktionssystem mit Hochfrequenz zwischen 20 und 50 kHz aktiviert werden. Der ursprünglichen Werkzeugdrehung werden so zusätzliche Werkzeugbewegungen mit definierter Amplitude in Längsrichtung überlagert. Die resultierende Auslenkung der Schneidkanten bzw. der Schleifflächen wird über das NC-Programm gesteuert und kann in einem Bereich von bis zu 10 µm oder sogar darüber liegen. Beim Schleifen, Bohren und Fräsen haben diese überlagerten Schwingungen einen direkten, positiven Einfluss auf die Prozesskräfte, die Abtragleistung und die Werkzeugstandzeit und führen damit zu reduzierten Kosten und höherer Präzision.

Im Detail erzielt die ULTRASONIC-Technik bei der Bearbeitung von Advanced Materials wie Glas, Keramik, Korund und Verbundstoffen sowie Hartmetallen eine höhere Zerspanungsgeschwindigkeit, eine präzisere Kantenbearbeitung und um bis zu 40 Prozent reduzierte Prozesskräfte. Verformungen werden minimiert, wobei gleichzeitig die Präzision der Werkstücke und die Zuverlässigkeit des Prozesses gesteigert wird. Darüber hinaus führt die oszillierende Unterbrechung des Werkzeugkontaktes zu einer verbesserten Schmierung und Kühlung der Schneidkanten und zur optimalen Entfernung abgetragener Partikel aus dem Arbeitsbereich. Resultat ist eine längere Standzeit der Werkzeuge und eine ausgezeichnete Oberflächengüte von bis zu < 0,1 µ bei hart-spröden Hochleistungsmaterialien. Die 2. Generation der ULTRASONIC 20 linear kombiniert damit in idealer Weise das Hochgeschwindigkeitsschneiden mit dem hocheffizienten ULTRASONIC-Schleifen von Advanced Materials auf einer einzigen Maschine. Sie ermöglicht die Bearbeitung einer nie dagewesenen Bandbreite von unterschiedlichen Materialien.

Hochdynamisches, langzeitstabiles 5-Achsen-Maschinenkonzept - kompakt auf nur 3,5 m² Stellfläche

Komplettbearbeitung eines Orthopädie-Implantats aus HIP-Zirconium

Bei der 2. Generation der ULTRASONIC 20 linear baut DMG MORI auf eine langzeitstabile Gantry-Maschinenkonstruktion, um alle Anforderungen der Ultraschallbearbeitung sicher erfüllen zu können. Trotzdem konnte der Werkzeugmaschinenhersteller die Grundfläche der Maschine auf nur noch 3,5 m² reduzieren. Ein Doppelantrieb für die Y-Achse und das Konzept der integrierten Kühlung, das die Temperaturüberwachung der Antriebe, Spindeln und der Steuerung sowie aller Medien nutzt, garantieren höchste Präzision und Werkstückgüte. Die Linearmesssysteme von Magnescale sind ein gutes Beispiel für die Hightech-Komponenten, die DMG MORI hier eingesetzt hat.

Einzigartige Integration von Technologien

Zahntechnische Implantate ​​​​​​​

Insbesondere erweitert die 2. Generation der ULTRASONIC durch ihre Besonderheiten den Einsatz der Ultraschallunterstützung bei spezifischen Materialien, wobei insbesondere das Fräsen und Bohren von Nickel- oder Titan-“Superlegierungen“ oder Materialien wie Magnesium, Wolfram sowie Verbundstoffe zu nennen sind. Bei Fräsanwendungen in Titan konnten die Prozesskräfte um bis zu 30 Prozent reduziert werden. Bei Stahl sind doppelte Vorschubgeschwindigkeiten möglich, bei anderen Materialien, etwa Magnesium, können die Vorschubgeschwindigkeiten teilweise bis auf das Fünffache erhöht werden. Hinzu kommt, dass eine bessere Oberflächengüte erreicht wird. Das ULTRASONIC-Verfahren wirkt sich deutlich auf das Spanbruchverhalten und auf die Abführung der Späne vom Werkzeug aus. Neben den kürzeren Spänen ergibt sich dadurch auch ein drastisch reduzierter Werkzeugverschleiß. Dadurch wird die Technologie für nahezu alle zukunftsorientierten Zielmärkte mit Hightech-Produkten interessant. Die Möglichkeit des Einsatzes der ULTRASONIC-Technologie hat durch ihre spezifischen Vorzüge auch die Flexibilität auf eine neue Stufe gehoben. Es ist jetzt möglich, Werkstücke aus den unterschiedlichsten Materialien, von weich bis zu hart-spröde, in fünf Achsen für den Formenbau, die Medizintechnik, die Automobilbranche und die Luft- und Raumfahrt zu bearbeiten.