HAIMER Safe‑Lock™ Gereedschapsspanning: Veilig, Efficiënt en Duurzaam

Het HAIMER Safe-Lock™ uittrekkingsbeveiligingssysteem zorgt voor veilige spannings van snijgereedschappen. Speciale aandrijvingsnokken in de gereedshouder passen perfect op de spiraalvormige natten op de steel van het snijgereedschap, wat wrijvingskrachten en een positieve vormsluiting creëert. Dit voorkomt effectief dat het snijgereedschap uit de gereedshouder wordt getrokken. Bovendien verhoogt het de productiviteit door hogere toelaatbare snelheden en langere gereedschapslevensduur.

Tussenzeit is Safe-Lock™ een de-facto standaard geworden in het gebied van gereedshouding voor freesoperaties. In de afgelopen 10 jaar, sinds de introductie van het Safe-Lock™-systeem, is herhaaldelijk bevestigd dat deze spanningsmethode vaak duidelijk superieur is aan conventionele freesspannen en Weldon-gespijnde gereedshouders. Dit wordt bewezen door een groot aantal licentiepartners, waarvan sommige tot de wereldleidende snijgereedschaps- en gereedshouderfabrikanten behoren – bijvoorbeeld Walter, Widia, Sandvik Coromant, Seco Tools, Sumitomo, Kennametal, Helical, Emuge Franken, Data Flute, Niagara, OSG en Mapal. In 2017 besloten Iscar en Ingersoll ook gereedschappen met de Safe-Lock™-steel aan te bieden. Verder is het assortiment aan krimp-, spannen- en hydraulische spannen Safe-Lock™ gereedshouders de afgelopen jaren aanzienlijk uitgebreid. Naast de Safe-Lock™ hydraulische spannen van Kennametal, werkt Mapal er al aan om zijn hydraulische spannaanaalbod met Safe-Lock™ op de markt te brengen.

Andreas Haimer, Managing Director van HAIMER GmbH, legt uit: "We zijn trots dat ons Safe-Lock™ uittrekkingsbeveiligingssysteem zich heeft gevestigd als de nieuwe standaard in de zware en ruwe freesindustrie en ook steeds belangrijker wordt in andere gebieden zoals trochoïdaal frezen. We zijn ook erg blij met onze nieuwe licentiepartners, die helpen het Safe-Lock™-assortiment uit te breiden en het beschikbaar te maken voor meer eindgebruikers."

Succesvol in de luchtvaartindustrie

Safe-Lock™ is voortgekomen uit de eisen van zware zerspaning, een dagelijkse uitdaging in de luchtvaart- en energieproducerende industrieën. Innovatieve materialen zoals diverse titaniumlegeringen zijn niet alleen licht, maar ook zeer stijf, corrosiebestendig en moeilijk te bewerken. Dit beïnvloedt niet alleen de machineconcepten en processen, maar ook de snijgereedschappen en gereedshouders die worden gebruikt.

Veel werkstukken worden uit een massief blok gemaakt – tijdens dit freesproces wordt tot 90% van het materiaal verwijderd. Om het proces economisch en kwalitatief te optimaliseren en een hoge metaalafvoersnelheid te bereiken, worden hoge koppels en voedingen met lage toer gekozen. Maar tijdens deze High Performance Cutting-operatie (HPC) ontstaan hoge trekkrachten. In combinatie met hoge snijkrachten en agressieve voedingen ontstaat een buigende beweging van het gereedschap in de gereedshouder, wat uiteindelijk het risico op gereedschapsuittrekking vergroot. Dit treft met name alle gereedshouderontwerpen die accurate spanning en hoge concentriciteit bieden, zoals krimp-, hydraulische- of freesspannen.

Als gevolg is Safe-Lock™ nu wijdverspreid in de luchtvaartindustrie. Alexander Steurer, Senior Manager NC-Programmering Statorcomponenten bij MTU Aero Engines in München, legt de beslissing om het HAIMER-systeem te gebruiken uit: "Door de introductie van Safe-Lock™ en de krimptechnologie van HAIMER kunnen we procesbetrouwbaarheid garanderen zelfs bij het frezen van uitdagende hoogtemperatuurmaterialen. Dit is een voorwaarde om soepel verwerken te garanderen tijdens de productie van frames en gietstukken, gegeven onze hoge mate van automatisering. De combinatie van uittrekkingsbeveiliging en hoogste concentriciteit van het Safe-Lock™-systeem leidt tot lage trillingen en, als resultaat, een zeer stabiel bewerkingsproces. Door de verhoogde snijdieptes en voedingen kan de metaalafvoersnelheid aanzienlijk worden verhoogd. En dankzij de verbeterde concentriciteit van HAIMER krimpspannen wordt de gereedschapslevensduur met maximaal 50% verbeterd.

De voordelen van minder dan 3 µm concentriciteit die het symmetrische Safe-Lock™-ontwerp biedt, gecombineerd met optimale balans en de mogelijkheid voor eenvoudige lengtevoorafstelling, waren substantiële redenen voor MTU om over te schakelen naar het HAIMER-systeem in plaats van door te gaan met Whistle Notch- of Weldon-gereedschapsystemen. Hoewel deze andere systemen inderdaad gereedschapsuittrekking voorkomen, zijn beide asymmetrisch van ontwerp, wat onvoldoende concentriciteit en balansnauwkeurigheid oplevert.

Hogere productiviteit met Safe-Lock™

Safe-Lock™ heeft echter niet alleen enthousiaste volgelingen in de luchtvaartindustrie. Bij Glätzer weet Daniel Rautenbach hoe fier concurrerend en grondig de automobielindustrie kan zijn. De Managing Director van de CNC-bewerkingsspecialisten in Solingen legt uit: "Perfecte kwaliteit en levertrouwbaarheid zijn de basisvereisten om in onze industrie aan te bieden. Prijzen zijn fier concurrerend." Daarom komt in zijn bedrijf het verschil tussen winst en verlies neer op proces-efficiëntie. Kwaliteit zonder compromissen is een must.

Via een van de grootste projecten in dit gebied werd Ingo Schulten, Operation Manager, op de HAIMER Safe-Lock™ uittrekkingsbeveiliging attent en begon er mid-2013 mee te werken. De specifieke toepassing was een onderdeel voor een pneumatisch bediende vrachtwagenschijfrem bestaande uit knorpgrafiet gietijzer, type EN-GJS-800-2. Om holle contouren te frezen, is het contact tussen snijgereedschap en werkstuk niet alleen puntueel, maar dekt eigenlijk 30 tot 40 procent van het gereedschap. Ingo Schulten legt uit: "De extrem hoge inslag- en snijkrachten zorgen ervoor dat het gereedschap uit de houder wil getrokken worden." De gebruikte Weldon-spannen zorgden ervoor dat het snijgereedschap in de houder bleef, maar de zijschroef verhinderde dat het gereedschap goede concentriciteit bereikte. Volgens Schulten "was de gereedschapslevensduur zeer onstabiel, wat zelfs tot gereedschapsbreuk leidde."

De freestesten met Safe-Lock™ overtuigden hem en de andere medewerkers bij Glätzer. "Voor mij leek de switch naar Safe-Lock™ vanzelfsprekend, alsof je een elektrische starter gebruikt in plaats van een kraak om een auto te starten," legde Schulten enthousiast uit. "De snijgegevens verbeterden aanzienlijk. De gereedschapslevensduur nam consistent met 40% toe."

Voordelen van hogesnelheidsfrezen

Safe-Lock™ wordt ook steeds populairder in andere industrieën en tijdens HSC-bewerking met hoge helisfreesjes alsook in trochoïdaal frezen. Tijdens trochoïdaal freesoperaties, waar de snijsnelheid en axiële snijdiepte door software-ondersteuning kunnen worden verhoogd, wordt de productiviteit aanzienlijk verbeterd. Dus freesoperaties worden drie keer sneller uitgevoerd met diepere snijdieptes, zelfs bij harde en moeilijk te bewerken materialen.

Dit verhoogt echter ook het gevaar van gereedschapsuittrekking. Hoewel tijdens trochoïdaal frezen meestal alleen een dun spaan wordt verwijderd, wordt vaak de volledige lengte van de snijgereedschapsneering gebruikt tijdens het proces. Dit resulteert in hogere axiële krachten die de operator dwingen om aandacht te besteden aan veilige snijgereedschapsspanning. Een krimpspan met Safe-Lock™ is de ideale oplossing aangezien het meer veiligheid biedt dan het Weldon-systeem, eenvoudiger te installeren is en heel precies gespannen kan worden. De ideale balans en concentriciteitseigenschappen van de krimptechnologie in combinatie met de spanningsveiligheid van het Safe-Lock™-systeem maken hogere productiviteit mogelijk door hogere toelaatbare snelheden en verhoogde gereedschapslevensduur, allemaal met complete gereedschapveiligheid.

Veilige en efficiënte gereedschapsspanning

Het Safe-Lock™-principe kan als volgt worden uitgelegd: spiraalvormige natten worden in de steel van het snijgereedschap geschlopen, die dezelfde hoek hebben als die in het gereedschap. In combinatie met speciale EDM-vormgesloten aandrijvingsnokken in de gereedshouder (krimpspannen, spannspannen of ook hydraulische spannen) voorkomen de natten dat het snijgereedschap tijdens extreme bewerking draait of uit de span wordt getrokken, wat zeer hoge kosten veroorzaakt bij de productie van dure werkstukken. De combinatie van uittrekkingsbeveiliging en hoge concentriciteit leidt tot minder trillingen en heel efficiënte metaalafvoersnelheden. Hiermee is het mogelijk de metaalafvoersnelheden aanzienlijk te verhogen door de snijdiepte en voedingen te verhogen. Daarnaast zal gereedschapslijtage worden verminderd.

Eerder op de website van Haimer gepubliceerd.