Energie sparen en efficiënter frezen

Hoe sneller je werkstuk klaar is, hoe meer energie je spaart, betoogde professor Berend Denkena op het tweejaarlijks verspanerscongres van het ISF in Dordtmund. Slimme freesstrategieën kunnen het aantal asbewegingen fors reduceren, zodat je energie spaart en sneller klaar bent met frezen.

Thema’s in de verspaning

Het Institut für Spanende Fertigung (ISF) van de Technische Universiteit Dordtmund bestaat 40 jaar. Een van de tradities van het verspaningsinstituut is het ‘Fachgespräch’ waar industrie en de onderzoekswereld elkaar ontmoeten. Veel aandacht was er dit jaar voor ontwikkelingen op het vlak van simulatie, virtueel testen van NC-programma’s en andere optimalisatieslagen middels software. Ook het verspanen van materialen zoals composieten, titaan en nikkellegeringen als Inconel kwam uitgebreid aan bod. En uiteraard energiebesparing, een belangrijk thema, zo denkt Berend Denkena, oud hoofd ontwikkeling bij Gildemeister en thans  als professor verbonden aan het collega-instituut IFW van de universiteit in Hannover.

Vergelijkingen

Onder zijn leiding heeft een team van de universiteit in Hannover het energievebruik van een DMU 340P en een DMC 80 H duoBLOCK, twee machines van DMG, in kaart gebracht. De eerste in productieomstandigheden, de tweede in een laboratoriumomgeving. Wat de Duitse onderzoekers vooral opvalt, is dat tweederde van alle energie gebruikt wordt door zaken waarmee je niet echt waarde creëert in de verspaning. Bij de DMU 340 P gaat bijvoorbeeld een kwart van het energieverbruik naar de persluchtinstallatie en afzuiging van olienevel.

Adaptieve voeding en CAM

Wil je energie besparen, dan zijn daar al de nodige oplossingen voor. Berend Denkena: “Heidenhain biedt al langer adaptieve voeding aan in de iTCN 530 besturing. In onze studie naar het verspanen van koper konden we de bewerkingstijd met 10 procent verkorten door deze AFC-optie aan te zetten. En daarmee bespaar je energie.” Nog een voor de hand liggende optie om energie te besparen is je CAM-programma efficiëntere freesbanen te laten bedenken. Zeker bij 5-assig verspanen kan het efficiënter positioneren tot een flinke energiebesparing leiden. Denkena: “In de C-as wisten we de totaal afgelegde afstand met 79 procent te reduceren.” Zelfs in de Y-as kwam men tot een vermindering van de afgelegde afstand van bijna 25 procent. Bij het onderzochte werkstuk wist zijn team de bewerkingstijd terug te dringen van 20 uur tot 11 uur. Energiebesparing en productiviteitsverbetering kunnen dus hand in hand gaan.

Mechanisch klemmen

Nog meer energie besparen vergt nieuwe oplossingen voor bijvoorbeeld het koelen en klemmen van assen. Het IFW in Hannover heeft samen met Hydac een luchtkoeler ontwikkeld voor het koelsmeersysteem van een bewerkingscentrum. Deze toerental geregelde luchtkoeler gebruikt slechts 640 watt energie, 70 procent minder dan de huidige koeling. Een energiebesparende oplossing voor de toekomst kan volgens de professor mechanische klemming van de assen zijn. “Als je nu assen niet nodig hebt, worden ze vanuit de besturing geklemd. Dat kost energie. Door ze mechanisch te klemmen bespaar je energie en verbeter je de stijfheid van de machine.”

In het komend digimagazine meer aandacht voor het Fachgespräch Zerspanen in Modernen Produktionsprozess van het ISF in Dortmund.

Meer informatie

ISF TU Dortmund