Höhere Lebensdauer, weniger Energiebedarf

Für Produktionsunternehmen ist es essenziell geworden, klimafreundlich und zugleich wirtschaftlich zu fertigen. Mit prozessintegrierten Maßnahmen sind Schadstoffemissionen sowie die Ressourceninanspruchnahme so gering wie möglich zu halten, zugleich sind die Mitarbeiter zu schützen und zu entlasten – denn nur so sind Unternehmen für die Aufgaben der Zukunft gerüstet. Die Hydrodehnspanntechnologie in zerspanenden Betrieben kann zu ökologischen, ökonomischen und sozialen Verbesserungen beitragen.

Die Welt der industriellen Produktion verändert sich. Dekarbonisierung heißt das langfristige Ziel in allen Bereichen von Wirtschaft und Gesellschaft. Auf dem Weg dorthin stehen Produkte, Abläufe und Dienstleistungen im Hinblick auf Ressourcenschonung und Klimaneutralität auf dem Prüfstand. Zu den unternehmerischen Handlungsfeldern mit höchster Priorität gehört es, für die Zukunftsfähigkeit zu sorgen. Sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht ist das Ziel gesetzt: Effizienz in allen Bereichen. Nur mit einer sorgsamen Allokation aller Ressourcen wird es gelingen, die enormen Herausforderungen aus wirtschaftlicher Performance, Umweltschutz und sozialer Verantwortung erfolgreich zu bewältigen. So gehört es auch für die Produktionsunternehmen untrennbar zusammen, dass jegliche Güter ressourcenschonend hergestellt werden und zugleich die Regenerationsfähigkeit der Umwelt erhalten bleibt.

MAPAL und SCHUNK haben die Nachhaltigkeit als gemeinsames Ziel

Auch für MAPAL, Technologiepartner im Bereich Werkzeuge, Spannzeuge und Bearbeitungslösungen, und SCHUNK, Global Player sowie ganzheitlicher Partner in der Automatisierungs- und Produktionstechnik, stehen ökologische, ökonomische und soziale Belange im Mittelpunkt. Die Zukunftsfähigkeit sowohl für die eigenen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen als auch die der Kunden haben oberste Priorität. Es gilt, die Prozesse der Anwender zu optimieren und noch wirtschaftlicher und flexibler zu gestalten – auch bei der Zerspanung. Beide Unternehmen arbeiten daran, wie Anwender den Einstieg in eine nachhaltigere Zerspanung realisieren können, und haben die vorteilhafte Wirkung der Hydrodehnspanntechnik im Produktionsbereich untersucht. Das Ergebnis: Anwender profitieren vom Technologievorsprung der Hydrodehnspanntechnik in ökologischen, ökonomischen und sozialen Belangen. MAPAL und SCHUNK empfehlen zerspanenden Unternehmen daher, in der Fertigung aus Gründen der Nachhaltigkeit auf die zukunftsfähige Technologie der Hydrodehnspanntechnik zu setzen.

Metallbearbeiter können Hydrodehnspannfutter, wie hier das UNIQ DReaM Chuck von MAPAL, über viele Jahre zuverlässig einsetzen. ©MAPAL

Ein Plus für die Zukunft: Hydrodehnspanntechnik in der Zerspanung

Von dieser Technologie sind viele Anwender der Metallbearbeitung schon lange überzeugt, weil sie damit eine wirtschaftliche, effiziente und ressourcenschonende Teilebearbeitung erzielen. Am Markt sind Hydrodehn-Werkzeughalter für jede Anwendung verfügbar. Die Werkzeugspannung erfolgt über einen hydraulischen Mechanismus, bei dem das Eindrehen einer Schraube das innere Druckmedium komprimiert und die Dehnbüchse elastisch verformt. So wird der Werkzeugschaft fest umschlossen. Die hohe Spannung und radiale Steifigkeit sorgen für einen absolut sicheren Halt des Werkzeugs und für einen exakten Rundlauf.

SCHUNK und MAPAL haben jeweils jahrzehntelange Erfahrung in dieser Technologie. Dank einer anwendungsspezifisch ausdifferenzierten Werkzeughalter-Segmentierung erhalten Kunden je nach Anwendung und Anforderung passende Hydrodehnspannfutter; sie sind serienmäßig feingewuchtet und für hohe Drehzahlen geeignet. „Die Hydrodehnspanntechnik unterstützt Unternehmen der Zerspanungsindustrie maßgeblich auf dem Weg der Dekarbonisierung“, unterstreicht Matthias Brenner, Director Product Sales & Product Management Clamping Technology bei SCHUNK. „Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft müssen der dringenden Forderung nach geringeren Emissionen, Energie- und Materialverbräuchen nachkommen“, gibt Brenner zu bedenken. „Wer zukunftsfähig produzieren will, muss alle Maßnahmen zur Reduzierung der CO₂-Emissionen ausschöpfen. Dazu zählen neue klimafreundliche Produkte und Leistungen ebenso wie die Verringerung der Emissionen im eigenen Betrieb sowie in der Lieferkette.“

„Die Anwendung der Hydrodehnspanntechnik leistet sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht einen Beitrag für eine zukunftsfähige Produktion“, bekräftigt Dennis Minder, Global Head of Product and Application Management Clamping Technology bei MAPAL und ergänzt: „Ein Pluspunkt für das Hydrodehnspannfutter in Sachen Nachhaltigkeit aus technischer Sicht ist dessen wesentlich höhere Lebensdauer. Wer verantwortungsbewusst in der Fertigung unterwegs sein will, sollte einen Umstieg auf die Hydrodehnspanntechnologie in Betracht ziehen. Bei Neuanschaffungen sind Hydrodehnspannfutter aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten erste Wahl.“

Gegenüber Schrumpffuttern bieten Hydrodehnspannfutter einige Vorteile, wie die höhere Genauigkeit und die einfachere Handhabung. ©MAPAL

Deutliche Steigerung bei Werkstückqualität und Lebensdauer des Spannfutters

Denn die Hydrodehnspanntechnologie steht dank des konstruktiven Konzepts für Ressourcenschutz und Prozesssicherheit. Aus dem dauerhaft exakten Rundlauf eines Hydrodehnspannfutters und der wirksamen Schwingungsdämpfung dank des inneren Ölpolsters resultieren beste Werkstückoberflächen, die Vermeidung von Mikroausbrüchen, die Schonung der Maschinenspindel und höhere Werkzeugstandzeiten beim Metallbearbeiter. Er profitiert somit unmittelbar von Kosteneinsparungen und einer höheren Ergebnisqualität. Mit der Hydrodehntechnologie bleiben die Rundlaufgenauigkeit, die Spannkraft und das Drehmoment konstant über den Zerspanungsablauf; diese Prozesszuverlässigkeit schützt sowohl das Werkstück als auch die Betriebsmittel, vor allem die Werkzeugschneide. Insgesamt werden Nacharbeiten sowohl am Werkstück als auch am Zerspanungsaufbau deutlich reduziert.

Im Vergleich zu einem Schrumpffutter, das durch ständiges Erwärmen und Abkühlen stark beansprucht wird, hält ein Hydrodehnspannfutter deutlich länger. Denn eine Materialermüdung durch thermische Belastung entsteht hier nicht. „Wir bei MAPAL haben durch Vergleiche die längere Lebensdauer verifiziert“, erläutert Dennis Minder. „Während Schrumpffutter nach etwa 500 Spannzyklen nicht mehr die anfängliche Bauteilqualität erzeugen, bringt es ein aktuelles UNIQ-Hydrodehnspannfutter auf 10.000 bis 15.000 Zyklen – bei gleichbleibender Qualität für den Anwender.“ Diese Langlebigkeit dient unmittelbar dem Ressourcenschutz, denn der Metallbearbeiter kann das Betriebsmittel über viele Jahre zuverlässig einsetzen. Auch hinsichtlich Service und Wiederaufbereitung überzeugt das Hydrodehnspannfutter: Einbauteile können ersetzt werden, und das Hydrauliköl ist neu befüllbar. So ist es einsatzbereit für ein zweites Leben und fit für weitere 10.000 bis 15.000 Zyklen in der Zerspanung. „Die Hydrodehnspanntechnologie ist eine hochwirksame Stellschraube für Wirtschaftlichkeit und Materialeinsparung“, betont Matthias Brenner. Die Vermeidung von Ausschuss wirkt direkt positiv auf einen verminderten CO₂-Ausstoß, denn im wertvollen Rohmaterial sind bereits Ressourcen gebunden, die nicht verschwendet werden dürfen. „Die Wegwerfmentalität hat ein Ende. Das wird durch ein Hydrodehnspannfutter konkret unterstützt, denn es ist designt für eine lange Nutzung“, so Brenner.

Spannfutter wie das TENDO Silver sind ideal für den Einstieg in die Hydrodehnspanntechnik. Der Präzisionsallrounder ist mit allen Werkzeugmaschinenspindeln kompatibel. ©SCHUNK

Einfaches Teilehandling vorteilhaft für Mitarbeiterschutz

Und noch ein Argument spricht für die Hydrodehnspanntechnologie: der Mitarbeiterschutz. Der Werker ist für eine einfache und unproblematische Handhabung des hochwertigen Werkzeugfutters dankbar, denn es muss nur eingesteckt und festgeschraubt werden. Alles in allem dauert der Wechsel nur wenige Sekunden und erfolgt dennoch mikrometergenau. Weitere Peripheriegeräte sind nicht erforderlich. Die kurzen Rüstzeiten und entfallende Nacharbeiten wirken sich direkt auf die Produktivität und Senkung der Arbeitskosten aus. Nicht zuletzt wird auch die Arbeitssicherheit im metallbearbeitenden Betriebsalltag durch die Hydrodehnspanntechnik auf ein neues Niveau gehoben: Verbrennungen an einem heißen Spannfutter kommen nicht mehr vor. „Ein Schrumpfgerät ist nicht nur umständlich in der Bedienung, sondern auch eine potenzielle Gefahrenquelle“, verweist Dennis Minder. „Und die ist mit dem Hydrodehnspannfutter eliminiert.“

Wesentliche Energieeinsparung im Vergleich zu Schrumpffuttern

Neben der Langlebigkeit, dem Ressourcenschutz und der Arbeitssicherheit überzeugt die Hydrodehnspanntechnik auch durch die Energieeinsparung gegenüber dem Einsatz von Schrumpffuttern. Der hier übliche hohe Stromverbrauch entfällt – und damit direkt verbunden auch wesentliche Mengen an CO₂-Emissionen. „Ein starkes Argument für einen Wechsel zum hydraulischen Spannen ist der hohe Energieaufwand beim Schrumpfen“, erläutert Dennis Minder. „Ein Verzicht auf Warmschrumpfen eliminiert sämtliche Energieverbräuche, mindert den CO₂-Ausstoß und drückt die Energiekosten“, so der MAPAL Spezialist. „Wir haben in der eigenen Fertigung ermittelt, dass ein Schrumpfgerät, das täglich im Dreischichtbetrieb im Einsatz ist, jährlich auf einen Stromverbrauch von 10.000 bis 12.000 Kilowattstunden kommt – es ist also ein Stromfresser“, stellt Minder fest. „Das geht mit dem Hydrodehnspannfutter deutlich sparsamer. Jede Reduzierung des Energieverbrauchs hilft uns auf dem Weg, die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen!“

So berücksichtigt der Einsatz der Hydrodehnspanntechnik in Zerspanprozessen viele Dimensionen einer zukunftsfähigen Produktion – vom Schutz der Ressourcen, beginnend beim Rohmaterial, über die Energie bis hin zu verbesserten und entlastenden Arbeitsbedingungen für die Betriebsangehörigen. Die Prozessverbesserung bestehender Abläufe im betrieblichen Alltag ist einer der großen Hebel, um die Produktherstellung egal in welchen Bereichen ressourceneffizienter zu gestalten. Entscheidend ist, dass Anlagenbetreiber alle Bereiche des Ressourcenverzehrs betrachten, jegliche Verschwendungen identifizieren und sie schließlich beseitigen. Schon kleine Veränderungen im Produktionsprozess können ohne großen Engineering-Aufwand umgesetzt werden und schnell spürbare Wirkung zeigen. Mit dem Einsatz von Hydrodehnspannfuttern können Anwender in zerspanenden Betrieben unmittelbar CO₂-Emissionen einsparen und ihre Klimaziele umsetzen – im laufenden Betrieb und ohne aufwändiges Umrüsten. Weil die Geometrie der Hydrodehnspannfutter TENDO Slim 4ax (SCHUNK) und UNIQ DReaM 4.5° (MAPAL) exakt mit der von Warmschrumpffuttern übereinstimmt, können diese 1:1 ohne Programmierung ersetzt werden. Noch nie war der Umstieg einfacher.

Alle Hydrodehnspannfutter sind denkbar einfach zu handhaben. Werkzeuge lassen sich sekundenschnell und μ-genauer ohne Peripheriegeräte einwechseln. ©SCHUNK