Fräsbearbeitung Vakuumtisch, foliertes eloxiertes Aluminium

Hallo zusammen,

wir bearbeiten Aluminiumbleche Format 1000x2000 die zum größten Teil von der einen Seite eloxiert und von der anderen passiviert sind. Die eloxierte Seite ist in der Regel mit einer starkhaftenden Folie zum Transportschutz foliert. Diese bleibt auch in der Regel bis zur Montage beim Kunden haften.
Bisher wurde ein Großteil der Bleche durch eine nicht spanenden Technnologie vorgefertigt.
Nun sind wir dabei die ganze Fertigung der Bleche aufs Fräsen auszulegen.
Würde dies in einem Arbeitgang funktionieren, würden wir unsere Produktivität massiv erhöhen.

Das Problem ist nun folgendes:
Die Bleche müssen aufgrund von Senkungen von der eloxierten (folierten) Seite bearbeitet werden.
Beim Fräsen mit einem rechtgedrallten Fräser im Gleichlauf sowie Gegenlauf, zieht sich die Folie nach oben und franzst aus. ( Das führt später beim Kanten zu Problemen) Des weiteren drücken sich feine Späne unter die Folie und werden dann im schlimmsten Fall beim Kunden sichtbar oder fallen sogar in die Elektronik was ein absolutes No Go ist! Fräser Ø3 oder Ø4 mit rechtsdrall scheiden somit von Anfang an aus.

Beim Fräsen mit einem linksgedrallten Fräser im Gleichlauf drücken sich die Späne logischerweise nach unten. Die Folie franst dabei nur etwas aus und es geraten keine Späne unter die Folie. Problem dabei ist: Für alle Konturen die durchgetrennt werden, muss eine Vorrichtung aus Holz oder PVC erstellt werden, die Raum für nach unten gedrückten Späne hat. Diese saugen wir nach dem Abräumen der Tafeln zwar ab, aber dennoch ist der Lagerbestand der Vorrichtungen dann sehr hoch, und diese müssen auch erstmal gefertigt werden. Da wir wöchentlich neue Konturen fräsen, wäre auch dieser Weg etwas unwirtschaftlich.
Zudem kommt noch das leichte ausfransen der Folie. Dies kann man erschlagen, in dem man mit einem Stichel oder ähnliches, die Folie an allen Konturen vortrennt und dabei 0,1-0,15mm tief ins Material sticht. Das ganze wäre allerdings auch sehr Zeitintensiv.

Lange Rede kurzer Sinn: Wunschvorstellung wäre das fräsen eines folierten Bleches wobei die Folie nicht ausfranst und die Späne am besten nach oben über einen rechtsdrall abgeführt werden, ohne das die Späne unter der Folie haften bleiben.

Wir hatten da schon Tecnologen von Werkzeugherstellern im Haus. Die haben sich auch schon die Zähne an dem Problem ausgebissen.

Noch zur Info: Wir arbeiten zur Zeit noch ohne Späneabsaugung. Eine passende Maschine ist bereits angefragt.
Vielleicht hat dennoch jemand Erfahrung mit folierten Blechen die von der folierten Seite gefräst werden.

Besten Dank im voraus.

Hi

Erstmal zur Vakuumvorrichtung. Das ist nicht weiter schwer, hier kann man sich was selber bauen. Und dann nur nach Kontur entsprechend die Vakuumdichtgummis verlegen. Die Vorrichtung braucht dann entsprechend Anschlüsse für verschiedene Kreise / Sektoren, wo das Vakuum ziehen soll. Plus entsprechende Anschläge. Das kann man sich selber bauen, zB aus Alu, oder HWS Kunststoff der Firma Schurg. Ich habe selber schon mehrere solcher Vorrichtungen gebaut. Wenn du HWS verwenden willst, dann nimm den Dunkelroten. Dieser ist von der Beschaffenheit eher mit Hartgummi zu vergleichen, und sehr abriebfest. Dabei wunderbar zerspanend zu bearbeiten.
Ich habe dazu aller 15 mm x 15 mm eine 1.5 mm Bohrung gesetzt, damit das Vakuum über eine große Fläche greifen kann.

Zum Thema Fräsen von Folien ALU. Hier haben wir uns ein Sonderwerkzeug gebaut, eine Art Skalpel, oder CUTTERMESSER mit drehbarer klinge, und sind vor dem Fräsen die Kontur mit einem Aufmaß von 0,1 mm abgefahren, und haben die Folie vor der Bearbeitung geschnitten. Dann franst auch nichts mehr aus. Späne bekommst du am besten mit Druckluft weg, aber nur soviel Druck geben ( Drosselventil ) das die noch verbliebene nicht abgehoben wird. Dann kannst du ganz bequem das Ganze ausfräsen. Je nach Schneidegeschwindigkeit und Foliendicke, bzw auch wieweit die Klinge ins ALU selber hineinkratzt, kann man hier schon ordentlich GAS geben F bis 7500 mm/min waren kein Thema, ebenso die Standzeit der Klinge die bis zu 6 Schichten im Einsatz bleiben konnte. Das ist somit nicht der wirkliche Zeitfaktor.

Sicherlich kann man auch andere Lösungen versuchen, bzw mit einer besonderen Schneidengeometrie, dass ist dann aber eine Sache die man mit dem Werkzeugschleifer abklären muss. Evt hat hier "Schleifgott" eine brauchbare Lösung für dich.

Auf Wassergepansche würde ich hier komplett verzichten.

MAX Erfolge und viel Spass

Hi Andy,

danke für die Antwort.
Mit den Vorrichtungen an sich und dem auslegen der Vakuumbohrungen haben wir schon reichlich Erfahrungen.
Sie müssen halt immer hergestellt werden. Problematisch wird es, wenn innerhalb der Kontur immer andere Lochbilder bei gleicher Außenkontur bestellt werden. Die Vakuumlöcher kollidieren dann mit der Zeit immer mehr mit den Bohrungen in den fertigen Blechen und das Vakuum hält immer schlechter.

Mit einer Art Skalpelwerkzeug hatte ich auch schon überlegt. Bei den Datrons mit 60.000 U/min fehlt allerdings eine Spindelbremse so das sich ein starres Werkzeug immer weg drehen würde. Aber da lasse ich mich gerne belehren.

Wir haben das mit einem normalen Stichel 60° mal bei einem Blech versucht. Das ganze sah auch ganz ok aus. Nur auf dauer mit einer Spitze die nur 0,2mm im Material kratzt, bei eloxiertem Alu wird das glaube ich nicht lange halten.

Beste Grüße

Hi

Ich habe die Vakuumvorrichtungen immer in Sectoren unterteilt. Das heist ich habe unter der Platte mehrere Volumenkammern gemacht, die sich einzeln ansteuern lassen. Je nach Werkstück war eine Kammer nur für etwa eine Fläche von 50- 70 mm im Quadrat zuständig. diese konnten entweder über intere Ventile oder mehrere Anschlussstücke entsprechend der Aufgabe zusammengeschaltet werden. Dann musste man nur je nach Werkstück nur neue Nuten für die Dichtgummis fräsen, und diese dann neu Verlegen. Also alle Bereiche die Ausgeschnitten werden sollten, waren von Grund auf nicht mit Vakuum beauflagt. Je nach Werkstückzahl und aussehen, muss man sich hier schon ein gutes Konzept ausdenken. Ventiltechnik lohnt nur, wenn viele kleine Kammern vorhanden sind. Bei wenigen Kammern kann man das aussen auch mit Schlauchverbindern lösen.

Zum Messer, das geht auch mit nicht klemmbarer Spindel. Wir haben den Klingenhalter an einem Kugellager befestigt, so das die Schneide selber 0,2 mm hinter der Drehmitte steht, also läuft die Schneide automatisch der Bewegung hinterher, und dreht sich von alleine in Position.

Das kann man recht einfach und schnell aus wenigen Teilen selber bauen, ALU reicht vollkommen zu dafür.

Hallo 19zoll,

ich weiß ja nicht wo du eine passende Maschine angefragt hast,
aber folgende Firma hat auf jeden Fall Ahnung von deinem Thema: http://portatec.de/

Gruß Uwe

Hallo,
vielen Dank an Andy für die Empfehlung.
Wir konnten ja nun schon gemeinsam einige schwierige Projekte zusammen meistern. Vor allem im Bereich SMC- CFK- GFK- Materialien (zum Teil mit Quarzsandanteilen, was die Bearbeitung durch die extreme abrasive Wirkung besonders erschwert) konnten wir mit unseren Ideen schon so einige Probleme lösen, wo Werkzeuganbieter und -hersteller wie z.B. der „Orange“ oder der der sich selbst als Marktführer in dem Bereich für die Entwicklung von Werkzeugen bei diesen Werkstoffen bezeichnet sowie Andere das Handtuch geworfen haben und versagten, weil die Werkzeuge nicht annähernd die erforderlichen Standzeiten und die Qualitätsanforderungen (Faserausrisse an der Oberfläche, Delaminierung usw.) erreichten.
Also das Zusammenspiel durchdachter Ideen von Bearbeitungstechnologien über die passenden Maschinen und Spannmittel bis hin zur Entwicklung von einzigartigen und leistungsfähigen Zerspanungswerkzeugen sowie bis aufs kleinste Detail ausgeklügelten Schneidengeometrien (mein Part ;o) ) ist entscheidend für die optimale Bearbeitung von schwierigen Werkstoffen oder komplizierten Werkstücken bzw. Fertigungen.

In diesem Fall bin ich mir nur nicht ganz so sicher, ob sich das Werkstück durch den rechtsgedrallten Fräser vom Spanntisch (Vakuumtisch) abhebt / vibriert (sehr nachteilig bei VHM-Werkzeugen, wo das HM-Substrat eine höhere Härte / Sprödigkeit als gewöhnliche Hartmetalle aufweist). Ist das Vakuum so stark, dass die Teile ausreichend gehalten werden oder braucht man diesbezüglich zusätzliche Spannelemente?

In Sachen Werkzeuge könnte ich eventuell mit meinen Ideen und Erfahrungen versuchen weiterzuhelfen und speziell für diese Bearbeitung Werkzeuge mit optimierten Schneidengeometrien entwickeln bzw. versuchen Dein Problem zu lösen.
Sinn macht das natürlich nur, wenn das ein Dauerläufer (Mittel bis Großserie) ist.
Ideal ist natürlich, sich die Fertigungssituation vor Ort anzuschauen.
Wenn es im akzeptablen Entfernungsbereich liegt kann ich gern auch mal vorbei schauen.

Dies gilt natürlich auch für weitere Interessenten, die problematische Fertigungen zu lösen haben und wo man mit einem Standartwerkzeug einer der großen Lieferanten / Hersteller nicht mehr weiter kommt.

Gruß SG

Guten Morgen Uwe,
ja da haben wir die Woche einen Termin. ;-)
Dennoch danke für den Hinweis.

Hallo,
das die Werkstücke bei einem rechtsgedrallten Fräser angehoben werden, ist bisher bei Blechen ohne Folie (hier können wir einen rechtsdrall verwenden) noch nicht passiert. Die fertigen Bleche sind von der Fläche her groß genug.
Ich kann das gerne mal intern diskutieren. Zur Entfernung usw sende ich dir mal eine PN.

Grüße

Hi Andy,

wir haben uns jetzt eine neue Maschine angeguckt und denen im Vorfeld Material mit Folie zukommen lassen um ein Teil für uns vorzubereiten.
Das Ergebnis war ähnlich wie bei unseren bisherigen Erfahrungen.

Die Folie wurde mit einem Fräser mit Radiuskorrektur vorgetrennt so das die Kontur 0,05mm größer wie die Fertigkontur ist.
Somit hat der Trennfräser keinen direkten Kontakt mit der Folie. Diese kann sich nicht hochziehen und es geraten auch keine Späne unter die Folie. Das hatten wir aber intern schon mit einem Stichel probiert. Es funktioniert, aber die Konturen müssen eben einmal komplett vorher abgefahren werden um die Folie zu trennen.

Ich habe dann dem Cheftechniker von einem Skalpelwerkzeug erzählt, das 0,2mm hinter der Spndelmitte läuft und so immer eintlang der Kontur schneidet. :-)
Die Idee fand er klasse, doch eine berechtigte Frage hatte er:
Wie fährt das Werkzeug um die Ecken wenn diese Spitz auslaufen? Das Werkzeug muss doch theoretisch die eine Gerade erstmal um min. 0,2 verlassen um dann die nächsten Gerade um 90° wieder anfahren zu können.

Hi

Dann frage mal den Techniker ob er einen Innenbearbeitungs- Schneidwerkzeug kennt, welches einen Radius R0 hat ?

Wenn du 0,1 mm neben der Kontur und 0,2 mm hinter der Kontur auf eine Ecke zufährst, was passiert bei einer Richtungsänderung ?
Du musst natürlich auch wieder 0,1 mm über die Kontur hinausfahren. Und was passiert nun wenn sich die Klinge wieder eindreht ?
Es entsteht ein Radius Aber dieser Radius ist so klein, dass es keinen Einfluss hat, was die Inneneckenbearbeitung mit einem Schaftfräser als Konturradius haben könnte ( ausser du putzt die Ecke mit einem R0,1 mm Fräser aus )
Scharfe Richtungswechsel würden zudem die Folie abheben.

Die Frage hat durchaus seine Berechtigung Aber als Techniker sollte man die Frage selber beantworten können

Max Erfolge

Hallo,
ist das beschriebene Vakuumspannsystem etwas ähnliches wie dieses, was in diesem Video zu sehen ist?

https://youtu.be/bM4IQfzinDo

Gruß SG

Hallo,

nein wesentlich großflächiger.

In etwa wie hier: https://www.youtube.com/watch?v=_enMWXZl7A4

Nur eben mit einer Platte 1000 x 2000 m. Die Fertigteile sind dann etwa 300x200.

Gruß

Hallo,

wie seid Ihr nun mit der Lösung des Problems vorangekommen?
Habt Ihr mit weiteren Werkzeuge Versuche gemacht und von welchen Firmen habt Ihr Werkzeuge getestet, wenn ich fragen darf?
Wie waren die Ergebnisse?

Gruß SG

Hallo,

Ich weiß nicht ob das eine Option ist, aber ich würde einfach mal auf die Folie eine Pappe von 1-2mm Aufkleben dadurch verhinderst du das hochziehen der Folie. Bei uns lag zwischen den Platten immer eine Pappe bei. Dadurch hättest du nur einen Kleber zu besorgen.

Lg

Hallo,

danke für den Vorschlag. Die Folie dient als späterer Transportschutz der Fertigteile bis zum Kunden. Dieser zieht die Folie dann bei der Montage ab. Hier sollten somit keine Kleberückstände auf der Folie sein. Das würde nur zu Reklamationen führen.

Wir werden zunächst die Folie mit einem Stichel vorschneiden so das der spätere Fräser gar nicht mit der Folie in Kontakt kommt und diese hochzieht.

Hallo,

Mich würde interessieren ob das mit dem Stichel vorschneiden ordentlich und schnell funktioniert.

Erfahrungsgemäß verkleben rotierende Werkzeuge wenn man nur in der Folie herumkratzt und nicht durchschneidet. Hattet hr einmal einen ganz gewöhnlichen Schleppmesserhalter zum Folienschneiden probiert ?
Das Teil kostet ja nun nicht die Welt. Klar wird bei einem Messeroffset von 0,2mm immer in der Kurve ein 0,2mm Radius stehen bleiben aber für den Fräsvorgang würde ich sogar dazu raten die Schnittkante der Folie in einem Abstand von 0,2mm zur Fräskante zu behalten da so auch keine Späne unter die Folie geschoben werden dürften.
Alternativ müsste man ein Tangentialmesser - Schneidemesser verwenden. Verteuert die Angelegenheit extrem und ist in meinen Augen bei dem Mini Offset der Schleppmesser nicht notwendig.

Vorschubtechnisch sind dem Schleppmesser übrigens keine Grenzen gesetzt da diese Technik in Schneideplotter mit bis zu 100m/min Verwendung findet. Das sollte Eure Fräsmaschine kaum schaffen ;-)

mfG
Frank H von CNC-STEP

Die Plottermesser / Ersatzmesser dazu sind von Roland und auch nicht der Kostenfaktor da sie ewig halten.

Schleppmesserhalter für CNC Fräsmaschine


Der Beitrag wurde von CNC-STEP bearbeitet: 01.06.2017, 15:48 Uhr