Additiv oder subtraktiv? Hybrid!

Wie die CAM-Software hyperMILL von MuM die Wirtschaftlichkeit teurer Werkzeugmaschinen in ganz neue Dimensionen katapultiert

Zeit ist Geld – diese Regel gilt ganz besonders bei Präzisions-Werkzeugmaschinen mit Anschaffungskosten im sechs- oder gar siebenstelligen Bereich. Die von MuM-Konzerntochter OPEN MIND entwickelte CAM-Software hyperMILL verkürzt mit intelligenten Bearbeitungsstrategien die Fräszeiten um bis zu 90% und katapultiert somit die Wirtschaftlichkeit der teuren Maschinen in ganz neue Dimensionen. Und jetzt unterstützt hyperMILL sogar Fräsen und additiven Materialauftrag in einem Arbeitsgang auf neuartigen hybriden Werkzeugmaschinen.

Grober Materialabtrag bis zu 5x schneller

Beim groben Materialabtrag (Schruppen) ist hyperMILL bis zu 5x schneller: Möglich wird das durch „helikales Bohren“, also eine taumelnde Eintauchbewegung ins Material, die signifikant mehr Spanvolumen fördert als konventionelle Fräsmethoden.

Plane Flächen 10x schneller schlichten

Die für das Planfräsen (Schlichten) von Flächen benötigte Bearbeitungszeit wird um bis zu 90% verkürzt. Dafür wird eine neue Methode angewandt, die mittels eigens entwickelter Kegelfräser mit leicht konvexer Krümmung die bei geraden Fräsern entstehenden Riefen an den Bahnrändern vermeidet und so das zeitaufwendige Nacharbeiten mit einem Kugelfräser komplett überflüssig macht. Da in der Praxis ebene Flächen mehr als die Hälfte aller Fräsvorgänge ausmachen, ist der resultierende Produktivitätsgewinn in der Fertigung signifikant.

Insgesamt führen diese innovativen Bearbeitungsstrategien zum Beispiel bei dem hier gezeigten Leichtbauteil aus dem Flugzeugbau zu einer Reduktion der Fräszeit von über 10 Stunden um den Faktor 5 auf nur noch gut 2 Stunden.

Gefräste statt gegossene Impeller in Turbomotoren

Die bei Turbo- oder Kompressor-Motoren benötigten Turbinenräder („Impeller“) können von hyperMILL in wenigen Minuten (statt in rund einer Stunde) gefräst werden und so in neuen Motorengenerationen die bisher verwendeten Gussteile ersetzen. Dies bringt nicht nur eine deutlich erhöhte Bruchfestigkeit, sondern ermöglicht vor allem eine weitergehende Optimierung von Verbrauch und Schadstoff-Ausstoß, da bei der Form der Turbinenschaufeln keine Rücksicht mehr auf die beim Guss obligatorische Ausdrehbarkeit eines Formkerns genommen werden muss.

CAM meets 3D-Druck: Additive und subtraktive Fertigung hybrid kombiniert

Neuartige hybride 5-Achs-Werkzeugmaschinen können die Vorteile von 3D-Metalldruck (Materialauftrag quasi aus dem Nichts) und Fräsen (Herstellen definierter Flächen mit hoher Präzision) in einem Bauraum ohne Umspannvorgang kombinieren. hyperMILL unterstützt dieses Verfahren nun ganzheitlich.

Beispiel: Reparatur einer Turbinenschaufel

Der Bearbeitungsvorgang beginnt subtraktiv: das beschädigte Ende wird abgefräst. Dann wird auf die so entstandene saubere Kante mit einer gesteuerten LMD-Düse (Laser Metal Deposition) additiv neues Material aufgebracht, das im letzten Arbeitsgang in die endgültige Form gefräst wird. Bei größeren Beschädigungen können der LMD- und der Fräs-Vorgang auch mehrmals hintereinander die neue Struktur Stück für Stück aufwachsen lassen.

Diese hybride Technik findet auch in anderen Bereichen Anwendung. Werden z.B. im Rahmen des Automobil-Entwicklungsprozesses Änderungen an großen Spritzguss- oder Schmiedegesenk-Formen erforderlich, bietet die hybride Methode gegenüber der sehr teuren und zeitaufwendigen Fertigung einer neuen Form hohe wirtschaftliche Vorteile.

Mehr zur CAM-Software hyperMILL erfahren Sie auf der Website von OPEN MIND.

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