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20.11.2018

Joma-Polytec findet für die Fräsbearbeitung seine Ideallösung

5-Achs-Maschine von OPS-Ingersoll erfüllt alle Anforderungen

Eine High Speed Eagle V9 mit Automation von OPS-Ingersoll bearbeitet bei Joma-Polytec sowohl Stahl als auch Grafit. Die Anlage kommt mit den vorhandenen Temperaturschwankungen gut zurecht und erfüllt auch ansonsten alle Wünsche des Werkzeugbaus.

  • Die High Speed Eagle V9 gilt als die universelle Lösung mit entsprechender Automation, die maßgeschneidert zum Produktportfolio passt. © OPS-Ingersoll

    Die High Speed Eagle V9 gilt als die universelle Lösung mit entsprechender Automation, die maßgeschneidert zum Produktportfolio passt. © OPS-Ingersoll

  • Die Automation MultiChange light Plus Tools ist mit 121 Elektrodenplätzen, acht UPC Palettenplätzen und 33 zusätzlichen Werkzeugplätzen sowie OIPM Chip-Ident ausgelegt. © OPS-Ingersoll

    Die Automation MultiChange light Plus Tools ist mit 121 Elektrodenplätzen, acht UPC Palettenplätzen und 33 zusätzlichen Werkzeugplätzen sowie OIPM Chip-Ident ausgelegt. © OPS-Ingersoll

  • Mit der Heidenhain TNC 640 und der Option Load adaptive Control (LAC) werden anhand des jeweiligen Bauteilgewichts die Regelparameter der Dreh-/Schwenkachse automatisch angepasst. © OPS-Ingersoll

    Mit der Heidenhain TNC 640 und der Option Load adaptive Control (LAC) werden anhand des jeweiligen Bauteilgewichts die Regelparameter der Dreh-/Schwenkachse automatisch angepasst. © OPS-Ingersoll

  • Ursprünglich waren 60 % Grafitelektroden geplant, inzwischen fräst man bereits bis zu 80 % Grafit. © OPS-Ingersoll

    Ursprünglich waren 60 % Grafitelektroden geplant, inzwischen fräst man bereits bis zu 80 % Grafit. © OPS-Ingersoll

  • Die gefrästen Oberflächen mit der High Speed Eagle V9 sind mit Schleifqualität vergleichbar. © OPS-Ingersoll

    Die gefrästen Oberflächen mit der High Speed Eagle V9 sind mit Schleifqualität vergleichbar. © OPS-Ingersoll

  • Robert Wagner, Jörg Müller und Thomas Kohler (vlnr) haben ihr Glück gefunden: eine universelle Maschine mit einem durchdachten Automationskonzept.  © OPS-Ingersoll

    Robert Wagner, Jörg Müller und Thomas Kohler (vlnr) haben ihr Glück gefunden: eine universelle Maschine mit einem durchdachten Automationskonzept. © OPS-Ingersoll

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Das international tätige Familienunternehmen Joma-Polytec GmbH in Bodelshausen entwickelt in den Kernbereichen Kunststofftechnik, Extrusion und Hydromechanik Produktlösungen vom Prototyp über die Produktion bis hin zur anschließenden Betreuung. Im eigenen Werkzeugbau beschäftigt man 40 Mitarbeiter und konzentriert sich auf die Herstellung von Präzisionswerkzeugen bis vier Tonnen, Vorrichtungen und Reparaturen.

Der Anspruch: Dynamik, gepaart mit Genauigkeit

Vor vier Jahren schaffte Joma-Polytec die erste 5-Achs-Maschine an. 2017 fiel die Entscheidung, in eine weitere 5-Achs-Maschine zu investieren. Mit dieser wollte man völlig neue Wege gehen. Zunächst beabsichtigte man mit der Maschine 60 % Grafitelektroden und 40 % Stahl weich und hart zu fräsen. Für dieses Produktspektrum beschäftigten sich die Verantwortlichen deshalb auch sehr intensiv mit dem Thema Automatisierung. Schnell war definiert, welche Anforderungen die neue Maschine erfüllen sollte: Eine universelle Lösung mit fünf Achsen und entsprechender Automation, die maßgeschneidert zum Produktportfolio passte. In die engere Wahl kamen drei Maschinenhersteller. Entschieden hat man sich für die High Speed Eagle V9 von OPS-Ingersoll. Gründe dafür gab es viele, so Robert Wagner, stellvertretender Leiter Werkzeugbau bei Joma-Polytec: „Zunächst war es das Maschinenkonzept mit dem doppelten Gantry-Antrieb in der X- und Y-Achse und der hochdynamischen Dreh-Schwenkachse. Wir suchen zwar nicht die Sekunde, aber Dynamik in Verbindung mit hoher Genauigkeit. Unabhängig davon haben wir mit unseren Erodiermaschinen von OPS-Ingersoll durchweg positive Erfahrungen gemacht und so hat auch das zur Entscheidungsfindung beigetragen. Den letzten Ausschlag gab dann aber die Kombination aus universell und automatisiert, ein Konzept, das wir als eine für uns absolut passende Branchenlösung sehen.“

Spindelauslastung von knapp 400 Stunden in kurzer Zeit erreicht

Seit November 2017 wird auf der High Speed Eagle V9 gefräst. Sowohl weich wie hart bis HRC 62 und Grafitelektroden. Der Anteil an Grafit beträgt inzwischen sogar 80 %. Von anfangs 142 Stunden pro Monat konnte die Spindelauslastung mittlerweile auf 378 Stunden pro Monat gesteigert werden, womit man sich der ursprünglichen Planauslastung annähert. Eine Situation, so Jörg Müller, Gebietsverkaufsleitung OPS-Ingersoll, von der Anwender der High Speed Eagle V9 häufig überrascht werden: „Für viele unserer Kunden ist die Geschwindigkeit eine völlig neue Dimension. Zunächst ist das sicher auf die hohe Zerspanleistung der Anlage zurückzuführen. Deshalb wird die Maschine ja auch in der Serienfertigung bei unterschiedlichsten Werkstoffen eingesetzt. Man muss dabei aber vor allem die Vorbereitungen und den Programmieraufwand in den Griff bekommen, denn der kann höher sein als die reine Fräszeit.“

Automatisierung für den kompletten Workflow

Joma Polytec hat sich für die MultiChange Light Plus Tools -Automation mit 121 Werkzeugplätzen, 112 Elektrodenplätzen plus acht Paletten entschieden. Weiterhin verfügt das Handlingsystem über 33 zusätzliche Werkzeugplätze, aus welchen bei Bedarf Fräswerkzeuge in die Frässpindel eingewechselt werden können. Einen weiteren großen Nutzen bietet das OIPM-Chip-Identsystem, mit dem durch die Anbindung an Erodiermaschinen ein kompletter Workflow geschaffen wird. „Das sind Optionen, die in der Summe zu einer wesentlich höheren Produktivität führen“, sagt Müller.

Die Qualität stimmt: Oberflächen mit Schleifqualität

Neben dem flexiblen Einsatz spielen auch die Gewichte von Formeinsätzen und -trennungen sowie die Präzision eine wesentliche Rolle. Die 50 bis 60 kg Werkstückgewichte stellen dabei für die Torque-Antriebe in den Dreh-/Schwenkachsen kaum eine Herausforderung dar. Durch die tiefe Lage der Schwenkachse ist zudem eine bestmögliche Nutzung des Arbeitsraums mit maximalen Werkstückgrößen bis zu Durchmesser 600 mm und einer Höhe von 550 mm gegeben.

Toleranzen am Werkstück innerhalb von plus minus einem Hundertstel Millimeter müssen erreicht werden. Auch deshalb waren sowohl das Polymerbetonbett wie die Temperaturstabilität der Anlage für die Verantwortlichen ein elementarer Aspekt. Dazu Thomas Kohler, Leiter Werkzeugbau: „Aufgrund der Temperaturschwankungen in unseren Produktionsräumen ist es für uns notwendig, eine hohe thermische Stabilität in unseren Maschinen vorzuhalten, die in der Endbearbeitung trotz der ungünstigen Umgebungsbedingungen eine sehr hohe Präzision am Werkstück sicherstellt. Mit unserer Anlage erreichen wir bei der Bearbeitung Oberflächenqualitäten, die denen eines Schleifprozesses entsprechen, sodass wir damit die noch notwendige Nachbearbeitungszeit auf ein absolutes Minimum reduzieren können."

Oberflächen, an welchen auch das ATS Aerosol-Kühlmittelmanagement, einen wesentlichen Anteil hat, denn die Maschine sieht trotz Bearbeitung im Mischbetrieb mit Stahl und Grafit nach wie vor aus wie neu.

Zukunftsfähig: die Automationszelle bietet Platz für eine weitere Maschine

Universell, aber auf die eigenen Anforderungen zugeschnitten, auch deshalb hat man die Spindelvariante HSK E50 (36.000 min-1, 17 kW) gewählt. Eine Spindel, die sehr gut für eine multifunktionale Bearbeitung unterschiedlicher Materialien geeignet ist. Somit ist einerseits ein hohes Drehmoment bei gleichzeitiger gleichmäßiger Spindelbelastung für die Stahlbearbeitung, andererseits aber auch die notwendige Dynamik für alle sonstigen Prozesse gegeben.

Bei so vielen Pluspunkten verwundert es kaum, dass man bei Joma-Polytec die Entscheidung für die High Speed Eagle V9 so wieder treffen würde. Zumal damit die Möglichkeit besteht, die Automationszelle durch eine zweite Maschine zu ergänzen und die Ausbringung damit zu verdoppeln.

Unternehmensinformation

Joma-Polytec GmbH

Höfelstraße 17-19
DE 72411 Bodelshausen
Tel.: 07471 706-0

OPS-Ingersoll Funkenerosion GmbH

Daimlerstr. 22
DE 57299 Burbach
Tel.: 02736 446-0
Fax: 02736 446-510

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