Resonante Systeme für die Ultraschallbearbeitung von Kunststoffen erhöhen Effizienz

Beim Zerspanen und Trennen spröder Leichtbauwerkstoffe sorgen neue Lösungen wie die resonanten Systeme von Weber Ultrasonics und Hufschmied Zerspanungswerkzeuge durch signifikant reduzierte Prozesskräfte für kürzere Bearbeitungs- und längere Werkzeugstandzeiten sowie für deutlich höhere Genauigkeiten. Dies ermöglicht, beim Zerspanen mit Industrierobotern ähnliche Toleranzbereiche einzuhalten wie mit Werkzeugmaschinen. Weber Ultrasonics präsentiert diese Neuentwicklung auf der Fakuma 2017.

Der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen wie faserverstärkte Kunststoffen, Verbundmaterialien und Stacks mit Kernen aus Schaum- oder Wabenstruktur erfordert häufig veränderte Bearbeitungslösungen. Das ultraschallunterstützte Zerspanen, Schneiden und Sägen ermöglicht hier angepasste, effiziente Prozesse. Die heute üblicherweise eingesetzten, nicht-resonanten Systeme setzen jedoch nur rund fünf Prozent der eingesetzten Energie in Schwingung um.

Bei resonanten Ultraschallsystemen, einer gemeinsamen Entwicklung der Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH und der Weber Ultrasonics AG, liegt der Wirkungsgrad der Ultraschallunterstützung dagegen bei 90 bis 95 Prozent. Daraus resultieren unter anderem signifikant reduzierte Prozesskräfte. Dies ermöglicht bei der Bearbeitung von beispielsweise GFK und CFK höhere Zeitspanvolumen und damit einen höheren Materialdurchsatz sowie geringere Maschinenbelegzeiten. Außerdem erhöht die geringe Belastung bzw. Deformation der Werkzeuge deren Standzeit. Beides sorgt für effizientere Prozesse.


Darüber hinaus kann mit den neuen resonanten Systemen für die Ultraschallzerspanung eine höhere Genauigkeit bei der Bearbeitung erzielt werden. Einerseits lassen sich dadurch mit Portalsystemen filigranere Werkstücke herstellen. Andererseits ermöglicht es den Einsatz von Industrierobotern als kostengünstige und flexible Alternative für die Umsetzung eines automatisierten Fertigungsprozesses. Die dabei realisierbaren Fertigungstoleranzen liegen im relativen Genauigkeitsbereich klassischer Werkzeugmaschinen.

Fakuma: Halle 4, Stand A4-4200

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