Thermostabile Werkzeugmaschinen

höchste Thermotabilität durch Hydropol®

Thermostabile Werkzeugmaschine

Werkzeugmaschinen, welche bei Temperaturänderung völlig unverändert bleiben sind wünschenswert, jedoch nicht realisierbar, da die Wärmeausdehnung von Werkstoffen nicht gleichmäßig über alle Temperatur- und Geometriebereiche erfolgt.

Bis zu 80 % der Genauigkeitsabweichungen moderner Bearbeitungsmaschinen sind erfahrungsgemäß auf thermoelastische Verlagerungen der Maschinenstruktur zurückzuführen.

Ein thermisch-hochstabiles Maschinenbett ist eine Grundvoraussetzung für den Genauigkeitsgrad einer Werkzeugmaschine und somit für die Fertigung von Präzisionswerkstücken.

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Hydropol® - der Werkstoff mit höchster Thermostabilität

Die Werkstoffeigenschaften und die Verbundbauweise von Hydropol®-Maschinenbetten bieten optimale Voraussetzungen, um eine hohe Thermostabilität zu erreichen. Die hohe Wärmestabilität von Hydropol® bedeutet auch eine hohe Wärmekapazität. Somit werden kurzfristig auftretende Temperaturschwankungen unmittelbar kompensiert.

Stahl mit einem nahezu gleichen Ausdehnungskoeffizient wie Hydropol® ist ein häufig verwendeter Werkstoff im Maschinenbau. Für die Präzision ausschlaggebende Teile wie Führungsschienen, werden unmittelbar an das Maschinenbett geschraubt und haben dieselbe Wärmeausdehnung.

Latente Wärmespeicher

Durch den Einsatz von „Phase Change Materials“ oder kurz PCMs kann die thermische Masse eines Bauteils wesentlich gesteigert werden, ohne die tatsächliche Masse zu erhöhen. Bei Anforderungen, welche mit unseren Standard-Hydropol®-Sorten nicht mehr zu erreichen sind, werden PCMs entsprechend verarbeitet und eingesetzt. Dadurch kann dem Bauteil Wärmeenergie hinzugefügt werden, ohne dass sich dabei das Bauteil selbst erwärmt. 

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Temperierte Maschinenbetten

Eine weitere Möglichkeit um Temperatureinflüssen gezielt entgegenzuwirken, ist die Integration von Heiz- oder Kühlkreisläufen in das Hydropol® Maschinenbett. Durch die spezielle Konstruktion und Bauweise von Hydropol® ist dies mit nur geringem Aufwand zu realisieren. Je nach Anforderung kann das Bett großflächig oder aber auch nur partiell temperiert werden. Als Trägermedium kann das Kühlschmiermittel verwendet werden, aber auch separate Kreisläufe, wie z.B.: elektrische Heizungen stellen kein Problem dar.

Jahrzehntelange Erfahrung

Unser Entwicklungsteam forscht stets an neuen und innovativen Lösungen, um unsere Produkte weiter zu optimieren. Dazu fließen unsere Erfahrungen und Erkenntnisse aus langjähriger Praxis und Marktführung mit ein. Die Zusammenarbeit mit namhaften Universitäten ermöglicht uns den Zugang zu Forschungseinrichtungen, sowie breitgefächertem Wissen.

Unser Ziel ist, durch die kontinuierliche Verbesserung unserer Produkte neue Maßstäbe zu setzen.

 

 

 

Деформация структуры станка под воздействием материала

Устойчивая к тепловым нагрузкам станина станка – это основное требование для производства заготовок высокой точности.

Станины станка для инструментов могут изготавливаться из различных материалов. Тепловые свойства данных материалов влияют на деформацию под воздействием тепла.

Деформация под давлением

фиксированные балки

Модель метода конечных элементов с четырьмя балками, закрепленными на одной стороне, имеющими одинаковые внешние размеры (500 x 500 x 1200 мм) и одинаковую прочность на изгиб с четырьмя различными материалами:

  • Монолитный минеральный состав
  • Серый чугун с толщиной стенки 38 мм
  • Алюминий с толщиной стенки 67 мм
  • Материал Hydropol® с толщиной стальной стенки 5 мм

Характеристики материала

Регулировка температуры окружающей среды

  • Начните при температуре 22 °C
  • Перейдите на температуру 32 °C, подождите 24 ч, затем
  • Перейдите на температуру 22 °C, подождите 24 ч

Каждый раз оценивается положение фронтальных поверхностей как функция времени (средний показатель по всей поверхности)

Zellweger Ingenieurgesellschaft mbH создает модели для быстрого расчета термического роста крупных систем. Текущее сравнение моделей исходит из подготовительной работы по проекту с крупным производителем инструмента. Обмен опытом с framag по данному вопросу произошел в более позднее время.