CNC-Chip-Verwaltung. Was ist mit den Chips?

Ich bekomme immer wieder die Frage, wenn sich jemand Gedanken darüber macht, wie das Fräsen ohne Kühlmittelüberflutung funktioniert – was ist mit den Spänen? Es ist eine berechtigte Frage, und eine wichtige, wenn man bedenkt, wie verheerend die Ansammlung von Spänen in einem Fräsprozess sein kann und wie viel Arbeit es erfordern kann, Späne zu entfernen oder aus einer Werkzeugmaschine zu entfernen. In diesem Blogbeitrag erklären wir genau, was mit den Spänen passiert, die bei einem Fräsprozess entstehen, bei dem das Kühlmittel in einem feinen Nebel versprüht wird und verdampft, sobald der Schnitt abgeschlossen ist.

Späneansammlung und ihre Auswirkung auf den Fräsprozess

Neben der offensichtlichen Kühlung und Schmierung des Schnitts selbst besteht eine der Hauptfunktionen des Kühlmittels darin, die entstehenden Späne vom Schneidprozess wegzuspülen – und dadurch zu verhindern, dass sie erneut geschnitten werden oder das Schneidwerkzeug verstopfen. In Anbetracht dessen befürchten viele traditionelle Maschinisten, dass sie mit einem als feiner Nebel aufgetragenen Verdunstungskühlmittel den Fräsprozess durch die gerade erzeugten Späne erheblich beeinträchtigen könnten. Glücklicherweise ist dies in den allermeisten Frässituationen überhaupt nicht der Fall.

Das in DATRON-Geräten verwendete Verdunstungskühlmittel wird mit einem Zerstäubungssystem namens MicroJet aufgetragen. Dieses System führt Druckluft zusammen mit dem Kühlmittel zur MicroJet-Düse, die das verdunstende Kühlmittel zerstäubt und direkt auf den Schnitt sprüht. Da die Kühlflüssigkeit beim Kontakt mit dem Schneidprozess verdampft (und den größten Teil der Wärme während des Prozesses ableitet), sind die resultierenden Späne vollkommen trocken, wenn sie die Spannuten des Schaftfräsers passieren und vom Schneidwerkzeug weggeschleudert werden.

Da die Späne trocken sind, wenn sie landen, erfordert das Wegräumen viel weniger Aufwand, als wenn die Späne in Flutkühlmittel eingeweicht werden. Die Chips haften nicht an der Innenseite der Maschinenkabine, an der Vorrichtung, aneinander oder an irgendetwas wirklich. Sollte der Maschinenkopf daher in einen Bereich kommen, in dem sich Späne angesammelt haben, bläst derselbe Hochdruckluft-/Kühlmittelstrahl, der den Schnitt kühlt, auch die Späne weg, bevor das Schneidwerkzeug überhaupt mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Aus diesem Grund stellen die Späne in den meisten Fällen keinerlei Gefahr für den Fräsprozess dar.

Natürlich gibt es Ausnahmen von jeder Regel. Selbst mit verdunstendem Kühlmittel und einem Hochdruckluftstoß können Späne nur schwer aus dem Weg gehen. Meiner Erfahrung nach kann dies passieren, wenn Sie ein Werkzeug mit sehr kleinem Durchmesser haben, das in einer Tiefe fräst, die mehrere Vielfache seines Durchmessers beträgt, in einer Tasche, die nicht viel größer ist als das Werkzeug selbst. Da Sie kein Flutkühlmittel haben, um diese Späne aus der Tasche zu befördern, muss darauf geachtet werden, ein Schneidwerkzeug mit einem richtig gestalteten Spankanal auszuwählen, um die Späne ausreichend aus einer solchen Tasche auszuwerfen.

Chipverwaltung und -entsorgung

Die meisten Maschinen mit Flutkühlung sind entweder standardmäßig mit oder optional mit Späneförderern ausgestattet. Späneförderer sind Systeme, die sich am Boden einer Werkzeugmaschine befinden und aktiv Späne aus der Maschinenkabine befördern, entweder über eine Schnecke oder ein Förderband. Von dort werden sie ein paar Meter nach oben gebracht, damit sie in einen Mülleimer oder ein Fass geworfen werden können. Für den an diesen Prozess gewöhnten Maschinenbediener kann es etwas verwirrend sein, auf eine DATRON Maschine zu schauen und keinerlei Späneförderer zu sehen.

Zu beachten ist zwar, dass das Flaggschiff M10 Pro über einen optionalen Späneförderer verfügt, die meisten DATRON Maschinen im Feld jedoch nicht. Der Grund dafür ist darauf zurückzuführen, dass die Späne trocken sind, wenn sie die Spannut des Schaftfräsers verlassen, und daher viel einfacher zu handhaben sind.

Wenn Sie sich jede DATRON genau ansehen, werden Sie feststellen, dass unter dem Bearbeitungstisch, aber über dem Boden der Maschine eine beträchtliche Fläche vorhanden ist. Dieser Bereich dient als Spänewanne und ist als großer Raum konzipiert, in dem sich Späne ansammeln können, ohne den Maschinenbetrieb oder Fräsprozess zu stören. Diese Spänewanne ist bei jeder DATRON herausnehmbar, damit die Späne bei der Entsorgung weggeschaufelt, gekippt oder abgesaugt werden können. Dieser Bereich ist groß genug, um das Ergebnis einer mehrtägigen kontinuierlichen Mahlung aufzunehmen, aber dennoch zugänglich genug, um seinen Inhalt problemlos zu entsorgen. Es wird viel Wert darauf gelegt, das Innere der Maschinenkabine so zu gestalten, dass es wenig bis gar keine Sammelpunkte gibt, damit die Späne auf natürliche Weise nach unten auf die Spänewanne fallen. Maschinenbediener, die sowohl Kühlwasser- als auch Verdunstungskühlmittel-Maschinen bedient haben, kommentieren häufig, dass das Entfernen trockener Späne nicht einfacher oder schwieriger ist als das Reinigen nasser Späne, es ist nur anders.

Die Verwendung von Nebelkühlmittel wird immer beliebter, insbesondere im Bereich des Hochdrehzahlschneidens, wo es effektiver ist als herkömmliches Flutkühlmittel. Dass DATRON Zerspanungssysteme über Verdunstungskühlmittel verfügen, ist einzigartig und bedeutet, dass Sie – zumindest mit Ihrer DATRON Maschine – Späne ohne Tauchgang genießen können.