Opspanmateriaal voor metaal- en kunststofverwerking

Vacuümopspantechnologie is bijzonder geschikt voor werkstukken met een groot oppervlak, dunne wanden, maatinstabiliteit of die gevoelig zijn voor krassen.

De gelijkmatige krachtverdeling via atmosferisch vacuüm voorkomt kromtrekken of doorbuigen tijdens de bewerking. Hierdoor kunnen componenten vrijwel vervormingsvrij worden vastgeklemd, zonder dat er lokale drukplekken of vervormingen ontstaan zoals bij conventioneel mechanisch opspanmateriaal.

Geschikte materialen in de praktijk:

• Metalen: aluminium, non-ferrometalen (NF-metalen) zoals koper of messing.
• Kunststoffen: technische kunststoffen, acrylglas en delicate gecoate platen.

Ja, absoluut. Vacuümopspantechnologie is ideaal voor kwetsbare, dunwandige of gemakkelijk vervormbare werkstukken.

Omdat de houdkracht via atmosferisch vacuüm gelijkmatig over het gehele oppervlak wordt verdeeld, worden plaatselijke klempieken – zoals die door mechanische opspanklemmen of bankschroeven worden veroorzaakt – volledig vermeden. Dit zorgt ervoor dat er geen drukplekken of krassen ontstaan, met name op dunwandige aluminium componenten, gecoate metaalplaten of werkstukken met kwetsbare zichtbare oppervlakken. Tegelijkertijd blijven de zijkanten van het werkstuk grotendeels toegankelijk, waardoor complexe bewerkingen in één enkele opspanning kunnen worden uitgevoerd.

Ja. Vacüumopspansystemen zijn ideaal voor zowel 5-assige als 6-assige bewerkingen.

Omdat het werkstuk vanaf de bodem over het gehele oppervlak wordt opgespannen, zijn er geen hinderlijke mechanische opspanklemmen nodig. Dit biedt het grote voordeel van volledig onbelemmerde toegang. Hierdoor kunnen complexe bewerkingen vaak aan vijf zijden in één opspanning worden uitgevoerd, zonder dat er extra heropspanningen nodig zijn. Tegelijkertijd worden dunwandige componenten op een materiaalvriendelijke manier opgespannen, waardoor ze niet in elkaar gedraaid worden.

Belangrijke voorschriften voor het proces:

• Tijdens de bewerking moet de opspannockel permanent aangesloten blijven op de vacuümgenerator om te voorkomen dat het vacuüm wegvalt.
• Met name bij roterende en zwenkbare machinetafels moet ervoor worden gezorgd dat vacuümslangen veilig worden geleid en geen storende contouren in het werkbereik vormen.

Schmalz biedt specifieke oplossingen voor elk van de verschillende productiefasen:

• Productie van enkelstuks en kleine series: maximale flexibiliteit staat hier centraal. Gestandaardiseerd opspanmateriaal zoals matrixplaten (MPL) of vacuüm blokzuignappen (CMB) zijn hiervoor uitermate geschikt. Ze maken een kostenefficiënte klemming van een grote verscheidenheid aan geometrieën mogelijk zonder dat er complexe op maat gemaakte opspaninrichtingen nodig zijn.
• Massaproductie: Bij productie van grotere series ligt de nadruk op cyclustijd en absolute procesbetrouwbaarheid. Hier wordt vaak gebruikgemaakt van gespecialiseerde opspanopstellingen die specifiek zijn afgestemd op het werkstuk en het bewerkingsproces. Schmalz biedt zowel afzonderlijke componenten voor integratie in klantspecifieke ontwerpen als ondersteuning bij het ontwerpen van op maat gemaakte opspanopstellingen.

Er bestaat geen standaardoplossing voor CNC-vacuümklemmen; er zijn veeleer twee primaire benaderingen die verschillen naargelang de geometrie van het stuk en de freeskrachten:

• Blokzuigers: dit is de standaardoplossing voor kunststoffen en metaalplaten. Ze bieden een eenvoudige, kosteneffectieve instapoplossing en zijn binnen enkele seconden te installeren. Ze zijn bijzonder geschikt voor terugkerende werkstukgeometrieën die een materiaalvriendelijke, vervormingsvrije opspanning vereisen.
• Modulaire opspansystemen (vacuümgridplaten): de allrounder voor maximale flexibiliteit. Het opspanvlak kan individueel worden aangepast met een afdichtingskoord en worden uitgebreid met accessoires (zoals Innospann-zuignappen ISBL-HD of elastomeermatten SFM). Hierdoor zijn ze perfect geschikt voor het bewerken van complexe metalen en kunststof componenten met variërende afmetingen, onregelmatige contouren of zeer hoge bewerkingskrachten.

Ja. In veel gevallen kan een vacüum opspansysteem eenvoudig achteraf worden ingebouwd in bestaande CNC bewerkingsmachines – ongeacht de fabrikant van de machine. Een dergelijke uitbreiding is doorgaans veel kosteneffectiever dan de aanschaf van een nieuwe machine.

Alle gangbare machinetafelsystemen worden ondersteund. Op gladde tafels of T-slot-platen wordt de vacuümbevestigingsmodule of gridplaat eenvoudig mechanisch of via een nulpunt-opspansysteem bevestigd.

Bij het kiezen van de juiste vacuümgenerator voor de metaal- en kunststofbewerking moet u in de eerste plaats zorgen voor een hoog vacuümniveau voor maximale klemkrachten, evenals voor een intelligent energie- en vloeistofbeheer. Aangezien CNC-processen voor deze materialen sterk afhankelijk zijn van het type werkstuk (poreus of dicht) en doorgaans luchtdicht zijn, adviseren de applicatie-experts van Schmalz over het algemeen krachtige, oliegesmeerde vacuümpompen.

Let bij uw keuze op de volgende belangrijke kenmerken:

• Energieefficiency: aangezien de metaal- en kunststofbewerking vaak luchtdichte applicaties omvat, wordt een systeem met een geïntegreerde automatische functie voor energiebesparing sterk aanbevolen om de bedrijfskosten te verlagen.
• Procesbetrouwbaarheid: continue bewaking van het vacuümniveau via geschikte alarmsystemen, evenals een directe koppeling met het besturingssysteem van de machine, zijn essentieel voor het behoud van een veilige grip.
• Vloeistofbeheer: als er koelvloeistof (KSS) wordt gebruikt in het bewerkingsproces, is een geïntegreerd systeem voor de betrouwbare scheiding en recirculatie van vloeistoffen absoluut noodzakelijk.

Afhankelijk van de applicatie maken CNC-opspansystemen gebruik van elektrische vacuümgeneratoren of pneumatische vacuümgeneratoren. De belangrijkste factoren bij de keuze van het juiste systeem zijn in de eerste plaats de grootte van het werkstuk, de lekkage, het bewerkingsproces en de vereiste houdkracht:

• Luchtdichte materialen (hoog vacuümniveau): Voor dichte materialen zoals aluminium, kunststoffen of gecoate platen worden vaak vacuümgeneratoren gebruikt die een hoog vacuüm kunnen produceren om maximale houdkrachten uit te voeren.
• Poreuze gebieden (hoge doorstroming): Bij applicaties met een hoger lekvolume is een hoge zuigcapaciteit of een hoger debiet nodig om het verlies continue te compenseren.

Daarnaast spelen intelligente functies zoals vacuümbewaking, vloeistofafscheiding of energiebesparende regelingen een cruciale rol bij het waarborgen van procesbetrouwbaarheid en energie-efficiëntie in geautomatiseerde productieprocessen.