Fräszentrum mit eigenem KlimaMaschinell seit Jahren auf höchstem Stand ist das Unternehmen Wolpert eine internationale Größe imGroßformenbau - und gerade deswegen konnte der italienische Werkzeugmaschinenhersteller Parpas, derseit heuer in Österreich durch ACORSvertreten wird, die deutschen Werkzeugmaschinen-Spezialisten miteiner besonderen Lösung überzeugen - einem Fräszentrum mit einer zweiten Haut und Innenklimatisierung.

Autor: Hubert Winkler I NC Fertigung

Was damals mit sechs Mitarbeitern der1991 gegründeten Wolpert Modell- &Formenbau GmbH begann, hat sichheute durch Wachstum und Zukäufeals stattliches Unternehmen im inter-nationalen Werkzeug- und Formenbauetabliert. Über 400 Mitarbeiter in derWolpert Gruppe beschäftigen sich mitallen Bereichen, die der moderne Werk-zeug- und Formenbau heute abzudeckenhat, um im weltweiten Wettbewerb auftechnischer Augenhöhe mit den Kundenund deren Neuentwicklungen zu sein

Kunststoffspritzgusswerkzeuge für2K-Teile (zweierlei Kunststoffe in einerForm), Hybrid-Teile (Kunststoff mit Ein-

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legeteilen) r GID-Gasinnendruckteile vorallem zur Produktion von Prototypentei-len, Klein- und Sonderserien sowohl fürPrototypen als auch für die Serienferti-gung.

Zur Produktion dieser anspruchsvollenTeile sind leistungsfähige, aber auchhochgenaue, stabile und vor allem ther-mostabile Werkzeugmaschinen gefragt.Ein 1,0 m langes Stück Stahl dehntsich entsprechend um 0,0108 mm aus,wenn die Temperatur um 10 C ansteigt- sicherlich unbedeutend bei vielen Bau-teilen, aber von grundlegender Bedeu-tung, wenn es sich bei den Bauteilen

um Strukturen von Werkzeuqmaschinechandelt, mit denen größere, hochpräziseKunststoffformen oder Umforrnwerszsz-ge hergestellt werden.

Kompensations-Softwareist fünfachsig keine Lösung

Eine Werkzeugmaschine besteh: ~unterschiedlichen Strukturen mit ~schiedlicher Masse und geome~Form. Die thermische Ausdehnune ~folgt nicht zeitgleich in allen Ba~der Maschine. In Abhängigkeit ~........Position, verändern sich alle Bau~nerhalb des gleichen Zeitraumes ir: ~

x-technik FERTIGUNGSTECHNIKB/Novern!;e ~

links Alle Strukturen der Parpas XS 63 sindmittels einer zweiten Haut klimatisiert, alleinternen Wärmequellen sind innengekühlt.

rechts Komfortable, leistungsstarke und schnelleHeidenhain Steuerung an der Parpas XS 63.

ungleichförmigen Art und Weise. DasErgebnis ist, dass sich inhomogeneSpannungen innerhalb der Bauteilebilden, welche zu Formveränderun-gen führen - zur Deformation der Ma-schinenstruktur.

dem Erhalt nicht nutzbarer Ergeb-nisse für dieses Problem, eine neueLösung mit einer neuen Isolierung,welche alle Teile der Maschine kom-plett umschließt: Eine zweite Haut,unter der ein Bereich mit ständigerBelüftung mit konstanter Temperaturgeschaffen wurde. Das von Parpasentwickelte doppelwandige Isolati-onssystem macht die Struktur derWerkzeugmaschine immun gegenäußere, jahreszeitlich bedingte Tem-peraturschwankungen oder normaleTemperaturänderungen während desTages oder der Nacht.Ebenso gegengegebene Temperaturschwan- ~

Da solche Deformationen von denVariablen "Standort, Temperatur, Hit-zequelle, Abmessung und Geometrie"abhängig sind, sind sie statistischnicht messbar. Aus diesem Grundentwickelte Parpas 2002, nach zahl-reichen Experimenten unter Anwen-dung verschiedener geometrischerKompensations-Software und nach

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• WERKZEUG- UND FORMENBAU

kungen, hervorgerufen durch Umge-bungserwärmungen wie Heizluft. diesich oft in einzelnen Hallenbereichenrund um Maschinen konzentrieren. Tem-peraturschwankungen, welche durch di-rekte Sonneneinstrahlung erfolgen oderdurch das lange Öffnen von Hallentorenhervorgerufen werden, sind ebenfallskein Thema mehr.

Bei Wolpert war man bei der Suche nacheiner Ergänzung des Werkzeugmaschi-nenparks beeindruckt von den Möglich-keiten einer Parpas. im Speziellen einerXS 63 - eine Gantry mit Verfahrwegenvon 6,0 x 3,0 x 1,5 m in XIY/Z. Die XS63 besteht mechanisch im Wesentli-chen aus fünf Hauptkomponenten ohneDehnfugen oder Zwischenplatten: denbeiden Längsständern, der Traverse,dem Kreuzschlitten. dem Frässchlittensowie den Köpfen. Die XS 63 hat zweiunterschiedliche Fräsköpfe. welche au-

Schlanker Orthogonal-Kopf für tiefe Kavitä-ten mit kurzen stabilen Fräsern. Die Innen-auskleidung der Maschine ist aus Edelstahl.

Zwei Formhälften für die Frontschürze einesPrototypen: Zwei-Meter-Form fünfachsig inHundertstel-Genauigkeit gefräst.

tomatisch gewechselt werden: einenGabelkopf für hohe Fräsleistung beimSchruppen sowie einen besonders imWerkzeug- und Formenbau vorteilhaftenOrthogonalfräskopf in schlanker Bau-weise. Er ermöglicht mit kurzen, steifenWerkzeugen nahe an die Kontur heran-zufahren, ohne dass Werkzeugverlänge-rungen nötig wären.

Die zweite Hautgewährleistet optimales Klima

Die besondere thermische Stabilitätschöpft sie aus einer zweiten, mit Dämm-material beschichteten Haut, welche dieMaschinenstrukturen umschließt. Bis aufden innengekühlten Kopf sind die vieranderen Maschinenkomponenten mittemperierter Luft klimatisiert. Das Sys-tem kann Temperaturveränderungen bis15° C pro 24 Stunden ausgleichen. DieArbeitstemperatur der Maschine kann

damit in einem Bereich von 10° bis 4..,--=

C konstant gehalten werden. SämtlicheWärmequellen in der Maschine, jedes 12-ger, sind durch innere Temperierung 9;:'-kühlt und liefern keinen Temperatureta-trag in die genauigkeitsbestimmende=

90 x-technik FERTIGUNGSTECHNII< 6/Nover- c-

• WERKZEUG- UND FORMENBAU

Strukturen. Die Maschinengenauigkeitist damit unabhängig von der Umge-bungstemperatur und dem Leistungs-eintrag der Maschine. "Wir haben überein Jahr die Temperatur im Umfeld derMaschine festgehalten - beim trockenen

Schruppen von Großwerkzeugen, beimnassen Schlichten. Die Maschine liefertdie zugesagten Ergebnisse unabhängigvon den Umgebungsbedingungen, denBetriebsbedingungen wie abgeforderterLeistung und unabhängig von allen an-

SPINNER Werkzeugmaschinenfabrik.

deren Einflussfaktoren", bestätigt ThiloHofmann, Betriebsleiter bei Wolpert.Christoph Klumpp, der Geschäftsführervon Parpas Deutschland in Hamburg er-gänzt: "Die Genauigkeit der Maschinewird auch durch den Alterungspro- ~

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