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maschine+werkzeug 05/2018

Der Dreh mit dem Laser

Maschinen

Drehen/Laserschneiden - Maier Werkzeugmaschinen hat eine Maschine mit einem Faserlaser von Fanuc kombiniert. Die Hybridmaschine macht dadurch bestimmte Bearbeitungen in einer Aufspannung möglich.

Michael Maier, Geschäftsführer von Maier Werkzeugmaschinen in Wehingen, sieht sich nicht als Serienfertiger, sondern »als Lösungspartner für Sonderanwendungen. Basis dafür sind in aller Regel Maschinenmodule.« Daher hat er sich dafür entschieden, weitgehend kundenspezifische Maschinen aus bewährten Modulen zu bauen. Es ist deshalb wenig überraschend, dass das Unternehmen über eine hohe Fertigungstiefe verfügt: »Alles was wir brauchen, machen wir selbst – und zwar nur für uns«, betont Michael Maier.

Die neue MK 36 L von Maier Werkzeugmaschinen ist die erste Maschine überhaupt, die mit einem Faserlaser von Fanuc kombiniert wurde. Angeboten werden Maschinen in der neuen Hybridbauweise in mehreren Größen bis zur MK 20 L, wobei die Zahl den jeweils maximalen Durchmesser von Haupt- und Gegenspindel angibt und das ›L‹ auf den integrierten Laser hinweist. Im Prinzip ist die neuartige Hybridmaschine nichts anderes als die Kombination einer Basismaschine – in diesem Fall einer ML Basic 36 – mit einem Faserlaser von Fanuc, dem FF 3000i-A. Bei dem verwendeten Laser handelt es sich um die Version mit drei Kilowatt Strahlleistung; die Baureihe dieser Laser ist in Kilowatt-Schritten von 1 bis 6 Kilowatt Leistung skaliert. Sie arbeitet mit einer Wellenlänge von 1,064 Mikrometern. Von der Maschinengröße her bleibt die MK 36 L im Rahmen dessen, was Kunden von Maier Werkzeugmaschinen kennen. Die Werkstücke dürfen so in etwa im Bereich 100 mal 100 mal 100 Millimeter liegen. Vorteil: Mit dem Laser lässt sich im Vergleich zu einer herkömmlichen Bearbeitung deutlich mehr Material abtragen, ohne dass die Maschine deswegen steifer und mächtiger konstruiert und gebaut werden muss: »Da keine zusätzlichen Kräfte auftreten, kann die Maschine von der Konstruktion her klein bleiben«, erklärt Michael Maier.

Nahzu kein Verschleiß

Der große Vorteil des Lasers ist, dass er prinzipbedingt beim Schneiden keinem Verschleiß unterliegt, jedenfalls nicht durch die Bearbeitung selbst. Das ist ein Pluspunkt, der insbesondere bei schwer zerspanbaren Werkstoffen mit häufig erforderlichen Werkzeugwechseln positiv zu Buche schlägt. Michael Maier: »Die Schnitte sind komplett gratfrei.« Die Synchronisation des Laserstrahls mit der Steuerung ist für ihn der entscheidende Fortschritt: »Damit können wir viel feiner und genauer schneiden.« Der Gewinn liege in der erfolgreichen Zusammenführung der unterschiedlichen Prozesse.

Nicht in jeder Anwendung fällt der Vorteil so deutlich aus wie bei dem kleinen Schlitz, den der Laser bei seiner Premierenpräsentation in ein Musterwerkstück schneidet: Mit einem konventionellen Werkzeug könnte man gar nicht so hohe Vorschubgeschwindigkeiten fahren. Da sei der Laser 50 Mal schneller.

Allerdings sollte auch der Laser nicht ›volle Kraft voraus‹ ins Material fahren. Denn träfe der Laserstrahl mit voller Leistung auf ein Werkstück, bestünde bei kaltem Material die Gefahr von Anlassverfärbungen. Hier zeigt sich die gute Regelbarkeit des Systems aus Laser-, CNC- und Servotechnik von Fanuc. Mit kurzen Pulsen und entsprechend synchronisiertem Vorschub wird das Material zunächst erwärmt, bis die Schnittbewegung mit voller Leistung gefahren wird. »Mit dieser Technologie haben wir ein exzellentes zusätzliches Werkzeug, bei dem der Bediener nicht durch eine zusätzliche Steuerungsoberfläche überfordert wird«, erklärt Michael Maier.

Den kombinierten Abläufen in der Maschine sehr entgegen kommt das erstmals eingesetzte Fanuc 21,5-Zoll-Panel iH Pro. Das neue Display der iHMI-Serie ist mit einem Full-HD-Display ausgestattet und kann mehrere Informationen gleichzeitig anzeigen – etwa das Handbuch und den Bedienbildschirm. In der jetzt schon geplanten nächsten Ausbaustufe kommt die komplette Integration von Laserfunktionen in die Standard-CNC-Serie 30i/31iB. Für diese Funktionen ist bislang eine dezidierte Lasersteuerung von Fanuc erforderlich. Mit der Integration dieser Funktionen ist dann mit den Fanuc CNC eine noch einmal optimierte, hochgenau synchronisierte Kombination von Laserbearbeitung mit konventionellen Techniken wie Drehen oder Fräsen auf einer Maschine einfach zu realisieren.

  • Der Monitor über dem Bedienpanel zeigt, was in der Maschine während der Bearbeitung passiert. Bild: Fanuc

    Der Monitor über dem Bedienpanel zeigt, was in der Maschine während der Bearbeitung passiert. Bild: Fanuc

  • Das 21,5-Zoll-Bedienpanel zeigt mehrere Informationen gleichzeitig an. Bild: Fanuc

    Das 21,5-Zoll-Bedienpanel zeigt mehrere Informationen gleichzeitig an. Bild: Fanuc

  • Integraler Bestandteil der Hybridmaschine ist ein Faserlaser mit drei Kilowatt Leistung. Bild: Fanuc

    Integraler Bestandteil der Hybridmaschine ist ein Faserlaser mit drei Kilowatt Leistung. Bild: Fanuc

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FANUC Deutschland GmbH

Bernhäuser Straße 36
DE 73765 Neuhausen a.d.F.
Tel.: 07158-1282-0
Fax: 07158-1282-10

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