Hybride-metaalcomposiet vierschijfsfrees verkort de bewerkingstijden met 78%

CompoTech Plus spol. s r.o. (Sušice, Tsjechië) kondigde op 20 januari aan dat het in samenwerking met Hofmeister Innovation (Pilsen, Tsjechië) een nieuwe hybride snijschijf van staal en koolstofvezel (CF) composiet heeft ontwikkeld. Door zowel de conventionele snijsnelheid als de voedingssnelheid in de totale machinetijd te verhogen, kan het hybride freesgereedschap naar verluidt 78% sneller werken op hetzelfde freescentrum dan een standaard stalen tweeschijfsfrees.

Het gereedschapsontwerp maakt gebruik van een lichtgewicht epoxycomposiet versterkt met koolstofvezels met ultrahoge modulus voor het binnenste gedeelte van de afzonderlijke freesschijven. Het gepatenteerde continue vezelproductieproces, ontwikkeld door CompoTech, maakte de productie mogelijk van volledig geïntegreerde hybride freesschijven met een buitenste band van 16 metalen snij-inzetstukken, voor een totaal van 64. De CF-sectie is geïntegreerd met de stalen naaf en ring met behulp van een combinatie van een in elkaar grijpend vormontwerp en stalen bouten.

De halfafgewerkte CF-composietcomponenten voor de hybride schijven werden geproduceerd en geassembleerd door CompoTech met behulp van halfafgewerkte stalen componenten geleverd door Hofmeister, die de laatste bewerking van elke hybride doorslijpschijf en de montage van het complete hybride freesgereedschap uitvoerde. De complete hybride frees met vier schijven weegt slechts 16,25 kg.

Volgens CompoTech omvatten de belangrijkste productievoordelen een verminderd traagheidsmoment, wat resulteert in een lager energieverbruik; verminderde thermisch-mechanische belasting van freesmachines; verbeterde trillingsdempende eigenschappen, waardoor de nauwkeurigheid van de bewerking van sleufgaten wordt vergroot; soepelere werking van de machine voor een hogere kwaliteit oppervlakteafwerking; en aanzienlijk hogere outputsnelheden, productiviteit en lagere productiekosten. Zakelijke voordelen van het gebruik van de nieuwe hybride tool zijn onder meer het wegnemen van knelpunten, het verbeteren van de winstgevendheid en het uitstellen of vermijden van de noodzaak van verdere kapitaalinvesteringen om groeidoelstellingen te bereiken.

Testfrezen werd uitgevoerd op een gesmede, zeer sterke stalen verbindingsschakel met behulp van een Doosan Mecatec HM63H bewerkingscentrum. Nauwkeurig snijden met tolerantie voor de zij- en onderkanten van de gesmede schakel werd voltooid in 10 seconden met behulp van de nieuwe hybride frees, 35 seconden sneller dan een conventioneel metalen gereedschap met twee schijven.

Metingen gedaan op de V_c en V_f snelheden voor beide soorten freesgereedschappen (vierschijfs hybride en tweeschijfs metaal) toonden aan dat de hybride CF vierschijfsfrees een 50% hogere snijsnelheid en een 54% hogere voeding heeft. Er werden ook duurzaamheidsgegevens verzameld over de standtijd van het gereedschap, waarbij ongeveer 250 stukken werden geregistreerd die vóór een gereedschapswissel voor de tweeschijfsfrees werden gewisseld, vergeleken met meer dan 1200 onderdelen (>4,8 keer meer) die werden geproduceerd met het hybride gereedschap met vier schijven.

De tijdens het project uitgevoerde vergelijkende tests (de tabel vindt u hier) hebben ook overtuigend aangetoond dat het hybride vierschijfsfreesgereedschap op precies dezelfde manier kan worden gebruikt als een conventionele volledig metalen tweeschijfsfrees, maar met toegevoegde bewerkingssnelheid en duurzaamheid. Deze voordelen zouden de aanvankelijk hogere kosten van de nieuwe hybride snijder rechtvaardigen, die volgens Hofmeister een terugverdientijd van slechts ongeveer drie maanden heeft voor een producent van grote volumes.