Spannsysteme Schnell rüsten, sicher spannen und präzise bearbeiten mit Magnetspanntechnik

Autor / Redakteur: Marc Heinrich / Bernhard Kuttkat

Wenn es um die Magnetspanntechnik geht, sind Argumente wie Rüst- und Nebenzeitenminimierung ebenso überzeugend wie die Anwendungsvielfalt. Deshalb setzt die EMA Maschinen- und Apparatebau GmbH in Hamburg beim Spannen von ferromagnetischen Großteilen auf die Magnetspanntechnik.

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Bild 1: Für die vier parallel geschalteten Magnetspannplatten stehen insgesamt 200 Polverlängerungen zur Verfügung.
Bild 1: Für die vier parallel geschalteten Magnetspannplatten stehen insgesamt 200 Polverlängerungen zur Verfügung.
( Archiv: Vogel Business Media )

Magnetspanntechnik bringt erhebliche Vorteile bei der Großteilefertigung, denn auch bei großen und schweren Werkstücken spielt maximale Präzision in der Fertigung oft eine entscheidende Rolle. Die EMA Maschinen- und Apparatebau GmbH in Hamburg, Spezialist für hochpräzise Großteilefertigung, nutzt für das Spannen ferromagnetischer Werkstücke die Magnetspanntechnik Magnos des Lauffener Spann- und Greiftechnikspezialisten Schunk. Aus gutem Grund: Mit extrem kurzen Rüstzeiten, einer absolut sicheren Spannung und optimalen Eigenschaften für eine hochpräzise Bearbeitung der großen Teile bietet Magnos deutliche Vorteile gegenüber anderen Spannmitteln.

Seit 1978 im Maschinen- und Apparatebau aktiv, fertigt EMA hochpräzise, bis zu 3000 mm lange und 8 t schwere Werkstücke für den Schiffsbau, die Ölförderung, für Druckmaschinen und für die pharmazeutische Industrie. Zudem übernimmt das Unternehmen die Montage einzelner Maschinenkomponenten, einschließlich der Endabnahme der Baugruppen. Qualität ist oberstes Gebot.

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Derzeit wird mit zwölf CNC-Maschinen produziert – darunter ein Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum, acht Maschinen mit horizontaler und eine mit vertikaler Spindel. Außerdem stehen zwei Drehmaschinen zur Verfügung, eine mit vertikaler und eine mit horizontaler Spindel.

Von Aluminium bis hin zu schwer zerspanbaren Chrom-Nickel-Legierungen wird jeder Werkstoff bearbeitet. Der Markt verlangt schnelle, innovative und vor allem flexible Lösungen. Deshalb investiert EMA regelmäßig in moderne Maschinen und Fertigungstechniken.

Erst kürzlich wurde das Bearbeitungszentrum HEC 1600 von Starrag-Heckert in Betrieb genommen, das Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 8 t und einem Störkreisdurchmesser von 3000 mm mit höchster Präzision bearbeitet.

Spannmittel müssen sicher und vibrationsfrei Werkstücke spannen

Für die sichere, vibrationsfreie Spannung setzt das Hamburger Unternehmen auf die Magnetspanntechnik Magnos. Im Einsatz sind vier Magnetspannplatten MFR 1-050-060-040 mit insgesamt 200 Polverlängerungen (Bild 1).

Mit einem Wendeplatten-Messerkopf mit 160 mm Durchmesser werden bei einer Drehzahl von 400 min—1 und einer Zustellung ap = 3,5 mm Gussplatten in vertikaler Aufspannung bearbeitet (Bild 2). Die Werkstücke wiegen 200 kg. Magnos hat sich als perfektes Spannmittel bewährt, um Rüstzeiten zu reduzieren und die Ergebnisse der Bearbeitung zu verbessern.

Magnetspanntechnik ermöglicht Bearbeitung des Werkstücks von fünf Seiten

Die magnetische Aufspannung macht eine Bearbeitung des Werkstücks von fünf Seiten möglich, ohne dass es ein zweites oder gar drittes Mal aufgespannt werden muss. Dabei ist die Handhabung denkbar einfach: Das ferromagnetische Werkstück wird angelegt, der Strom aktiviert und im Bruchteil einer Sekunde sorgt der permanente Elektromagnet für sicheren Halt, auch nachdem der Strom abgeschaltet worden ist (Bild 3).

Vergleichsmessungen bei Anwendern haben gezeigt, dass Einsparungen der Rüstzeit zwischen 30 und 50% möglich sind und so Stillstandszeiten der Maschinen deutlich reduziert werden. Die Investitionskosten für die neue Spanntechnik amortisieren sich innerhalb kürzester Zeit.

Flächig spannende Elektromagneten reduzieren Vibrationen

Weil das Werkstück über die Elektromagnete flächig gespannt wird, ermöglicht Magnos ein nahezu vibrationsfreies Bearbeiten. Das bewirkt aufgrund längerer Schneidenstandzeiten deutliche Einsparungen bei den Werkzeugkosten.

Gleichzeitig wird die Oberflächenqualität erheblich verbessert, weil eine Vibration des Werkstücks quasi ausgeschlossen ist. Hinzu kommt, dass aufgrund der flächigen Spannung des Permanentmagneten das Werkstück nicht deformiert wird. Gerade bei dünnwandigen oder empfindlichen Werkstücken ist dies ein großer Vorteil.

Der Spann- und Greiftechnikspezialist Schunk bietet auch bei Polgröße 50 eine 2er-Version an, die selbst bei einem vergrößerten Luftspalt zwischen Werkstück und Pol hohe Haltekräfte sicherstellt. Die Gesamthaltekraft pro Quadratmeter beträgt bei Polgröße 50 stolze 105,6 t.

Die Bauweise der Platten gewährleistet eine lange Lebensdauer. Die Steuereinheit ist kompakt und robust gefertigt, was sich vor allem bei häufigen Schaltvorgängen bewährt.

Magnetspanntechnik reduziert Rüstzeiten

Bei der Inbetriebnahme des neuen Bearbeitungszentrums demonstrierte EMA die Leistungsfähigkeit der Magnetspanntechnik (Bild 4). Auf einer Magnetspannplatte MFR1-050-060-040 wurde ein Block aus GGG60 vertikal aufgespannt. Mit einem Lastkran wurde eine Zugkraft von 1,2 t benötigt, um den kompletten Vorrichtungswinkel abzuheben.

Die unkomplizierte und schnelle Aufspannung auf der Magnetspannplatte reduziert die Rüstzeiten und die Anzahl der Aufspannungen deutlich. Die nahezu vibrations- und deformationsfreie Spannung verbessert die Oberflächenqualität der Teile. Magnos erfüllt alle Anforderungen moderner Bearbeitung von Werkstücken aus ferromagnetischen Werkstoffen: Magnetspannsysteme bieten große Flexibilität bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit.

Marc Heinrich ist Produktmanager der Schunk GmbH & Co. KG in 74348 Lauffen.

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