Innolite: ultraprecies én productief verspanen van LED-matrijzen

Het Duitse bedrijf Innolite presenteert op de Precisiebeurs 2014 een complete aanpak voor de productie van hoogwaardige matrijzen voor optische componenten, waarbij nauwkeurigheden in het submicronbereik liggen. Innolite heeft daarvoor niet alleen ultraprecieze bewerkingscentra gebouwd, maar levert eigenlijk een complete procesaanpak, inclusief programmering en nulpuntspansysteem met een herhaalnauwkeurigheid van 1 µm.

Nulpuntspansysteem met herhaalnauwkeurigheid van 1 µm

De vraag naar kunststof optische componenten heeft de grenzen van het diamantbewerken verlegd. Met name de opmars van LED-verlichting stuwt deze markt. Toleranties worden nauwer, aantallen nemen toe, de productiviteit moet omhoog. Precies die combinatie heeft Innolite gezocht in onder andere de IL 600, een ultraprecisie machine voor het bewerken van complexe vrijvormvlakken in micro spuitgietmatrijzen. Daarmee lost het bedrijf een van de grote tekortkomingen van het bewerken met diamant op, namelijk de lage productiviteit. Innolite heeft deze technologie ontwikkeld in samenwerking met het Fraunhofer IPT in Aken, het kunststofinstituut IKV en spuitgietmachinefabrikant Arburg. gezamenlijk hebben ze een proces ontwikkeld voor de productie van kunststof optieken voor LED-verlichting.

Hydrostatisch gelagerde bewerkingscentra

De meest complete oplossing van Innolite is de IL 600, een bewerkingscentrum met 3 hydrostatisch gelagerde assen in de basisopstelling. Door voor een lichtgewicht constructie voor de slede te kiezen, kent deze machine hoge dynamische eigenschappen zoals een ijlgang van 15.000 mm / min. Voor het draaien van onronde werkstukken plaatst Innolite een – eveneens hydrostatisch gelagerde – Z-as op de Z-as, de Overdrive 50. Het totale gewicht van de slede met Z-as bedraagt minder dan 4 kilo, waardoor men een versnelling van 6G bereikt (bij een slag van 50 mm). Een alternatief is om een luchtgelagerde freesspindel toe te passen. In de IL 300 combineert het bedrijf de voordelen van een hydrostatisch gelagerde lineaire geleiding met die van een hydrostatisch hoofdspindel. Daardoor is de machine in staat om hogere krachten de absorberen. Voorfrezen met conventionele gereedschappen en ultraprecies diamantbewerken kunnen hierdoor op dezelfde machine gebeuren.

Bekijk hier een animatie van de IL 600.

Snel wisselen

Productiviteit is niet alleen aan een machine te bedanken. Juist de tijd die verloren gaat aan het opspannen, drukt vaak een stempel op de totale productiviteit van een proces. Daarom heeft het Innolite het ultranauwkeurig opspansysteem uit de IL 600 doorontwikkeld tot een stand alone opspansysteem, het Nanogrip-spansysteem. Het gaat hier om een nulpuntspansysteem, dat het snel wisselen van werkstukken of materiaal (op een pallet) mogelijk maakt zonder aan de nauwkeurigheid van de opspanning in te boeten. Dat gebeurt met een herhaalnauwkeurigheid van ongeveer 1 µm. Deze herhaalnauwkeurigheid wordt bereikt op meerdere stations in het totale proces, bijvoorbeeld bij het wisselen tussen bewerkingscentrum en meetmachine. Er is ook een Nanogrip Tool ontwikkeld als ultraprecies wisselsysteem voor onder andere draaigereedschappen. Hiermee kun je onbemand gereedschappen wisselen. Op een pallet kunnen 4 gereedschappen worden opgespannen.

Staal met diamant bewerken

Christian Wenzel, directeur van Innolite, houdt woensdag 12 november op de Precisiebeurs een lezing over de uitdagingen in het diamant verspanen en de oplossingen die het bedrijf hiervoor ontwikkeld heeft. Hij gaat dan ook in op de uitdagingen die deze markt nu nog kent en de oplossing van Innolite voor het met diamantgereedschappen verspanen van stalen matrijzen. Innolite, in 2008 voortgekomen uit het Fraunhofer IPT in Aken, is tijdens de Precisiebeurs zelf aanwezig op de stand van Encoma.

FOTO: een voorbeeld van de Nanogrip Tool, voor 4 wisselplaten die in hoogte verstelbaar zijn. De pallet kan 90 graden geindexeerd worden.