Home arrow Anwendungsbeispiele arrow Maschinenbau
Maschinenbau

I. Werkzeugmaschinenbau

Im Werkzeugmaschinenbau sind gewichtsoptimierte Baugruppen erforderlich, um noch kürzere Fertigungszeiten zu erzielen. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung gewinnt zunehmend an Bedeutung. Aus den höheren Schnittgeschwindigkeiten resultieren höhere Anforderungen hinsichtlich der Geschwindigkeit und Beschleunigung in den Vorschubachsen bei gleichzeitig guten statischen und dynamischen Eigenschaften.

Mögliche Lösungen dieser komplexen Aufgabenstellung bestehen in der Verbesserung der Antriebe, der Entwicklung neuer Maschinenkonzepte, dem Einsatz alternativer Bauweisen wie dem Blechleichtbau und der Verwendung neuer Werkstoffe wie z. B. Metallschäumen. Diese sind durch die Auflösung des massiven Gefüges in einen zellularen Aufbau gekennzeichnet.

Metallschäume haben mittlerweile in vielen Gebieten Anwendungen gefunden. Jedoch sind deren Eigenschaftskombination im Bereich Leichtbau und Dämpfung für den Werkzeugmaschinenbau von außerordentlich hohem Interesse.

Folgendes Schema soll dies veranschaulichen:

 

 

Neben der Anwendung völlig neuer Maschinenstrukturen oder den Innovationen aus der Antriebstechnik eignen sich geschäumte Metalle durch deren geringes spezi­fisches Gewicht sehr gut zur Erzielung hoher Dynamik in schnell bewegten Baugruppen.

Wichtig ist es, diesen Werkstoff effektiv einzusetzen und dabei durch einfache Gestaltung Fertigungskosten zu sparen. Reine Metallschaumbauteile sind dabei eher nicht denkbar. Sie werden meist in Kombination mit massiven Bauteilen eingesetzt.

2 Wege sind dafür denkbar:

Zum einen können Rohrprofile als Schäumform verwandt und direkt mit Metallschaum gefüllt werden. Zum anderen kann man Sandwichplatten mit zwei Stahl-Deckschichten und einer Schaumkernlage verwenden. Diese sind wie ein Halbzeug weiterzuverarbeiten und können gesägt sowie thermisch oder mechanisch zu einer Baugruppe gefügt werden.

 

II. Allgemeiner Maschinenbau

Die getroffenen Aussagen gelten prinzipiell für alle Bereiche des Maschinen- und Anlagenbaus. Die Anforderungen an hohe Steifigkeit bei geringer Masse verbunden mit bester Schwingungsdämpfung sind Kriterien, die für alle schnell bewegten Baugruppen eine Rolle spielen. Häufig ist aber zu beachten, dass eine Auslegung der Bauteile auch nach der Festigkeit erfolgt und nicht nur nach der Steifigkeit.

 

III. Ausgewählte Beispiele

 

 



Querbalken einer Fräsmaschine aus dem Großwerkzeug- und Formenbau Drucken E-Mail
In diesem Beispiel wird eindrucksvoll gezeigt, in welchen Dimensionen geschäumte Strukturen heute schon eingesetzt werden können ...
weiter …
 
Z-Schlitten einer Universal-Fräsmaschine Drucken E-Mail
In diesem Beispiel wurde die Z-Achse eines Bearbeitungszentrums neu gestaltet ...
weiter …
 
Schlitten einer HSC-Fräsmaschine Drucken E-Mail
Ein häufiges Konstruktionselement für den Maschinenbau sind Sandwiches. Dabei liegt der Fokus vor allem auf ...
weiter …
 
Ausgeschäumte Aluminiumprofile fßr Anwendungen in der Handlingstechnik Drucken E-Mail
Das Ausschäumen von Aluminium stellt eine besondere Schwierigkeit dar ...
weiter …
 
Schwingungsisolator Drucken E-Mail
Leichter Schwingungsisolator zur Entkopplung von Fräswerkzeugaufnahme und Hauptspindel einer Werkzeugmaschine ...
weiter …
 
Balken einer Textilmaschine Drucken E-Mail
In einem gemeinsamen Projekts der Firmen Gleich und AAA.Light Construction wurde ein bestehender Tragbalken für die Verwendung mit Aluminiumschaum optimiert ...
weiter …