Wie gehen die Spanmanagementsysteme in einem CNC-Horizontalbearbeitungszentrum mit Metallspänen und Kühlmittel um und welche Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung gibt es diesbezüglich?

In CNC-Horizontalbearbeitungszentren Das Spanabfuhrsystem ist darauf ausgelegt, bei der Bearbeitung entstehende Metallspäne (Späne) effizient abzutransportieren. Diese Späne werden mithilfe einer Kombination aus Förderbändern, Schnecken und Schabermechanismen entfernt, die zusammenarbeiten, um sie vom Schneidbereich wegzubefördern. Horizontale Bearbeitungszentren sind für die Spanabfuhr besonders vorteilhaft, da die Schwerkraft auf natürliche Weise den Abwärtsfluss der Späne unterstützt und so eine Ansammlung im Arbeitsbereich verhindert. Je nach den spezifischen Anforderungen des Bearbeitungsprozesses werden verschiedene Späneförderer eingesetzt. Schneckenförderer können beispielsweise feine, klebrige Späne verarbeiten, während Bandförderer für größere, sperrigere Metallspäne eingesetzt werden. Für eine noch aggressivere Spanabfuhr können pneumatische Systeme eingesetzt werden, insbesondere bei der Bearbeitung feinerer, komplizierterer Späne, die für eine effektive Abfuhr höhere Geschwindigkeiten erfordern.

Das Kühlmittel spielt in CNC-Horizontalbearbeitungszentren eine entscheidende Rolle, indem es bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung sowohl das Werkzeug als auch das Werkstück kühlt.  Normalerweise wird Kühlmittel mit hohem Druck durch das Werkzeug gepumpt, um eine optimale Schnitttemperatur aufrechtzuerhalten. Das Kühlmittel dient mehreren Zwecken: Es schmiert das Schneidwerkzeug, verringert die Reibung und trägt dazu bei, Metallspäne aus der Schneidzone zu spülen, wodurch eine unterbrechungsfreie Bearbeitung gewährleistet wird. Moderne CNC-Horizontalbearbeitungszentren sind mit Hochdruck-Kühlmittelsystemen ausgestattet, die eine präzise Kühlmittelzufuhr direkt an die Schneidkante ermöglichen und so eine optimale Kühlung und Spanabfuhr gewährleisten. Abhängig vom zu bearbeitenden Material, den Schnittbedingungen und der Komplexität der Teilegeometrie können diese Systeme auch auf unterschiedliche Durchflussraten eingestellt werden.

Während das Kühlmittel durch den Bearbeitungsprozess zirkuliert, kann es mit Metallspänen, Schneidölen und Ablagerungen verunreinigt werden. Um sicherzustellen, dass das Kühlmittel wirksam bleibt, verfügen CNC-Horizontalbearbeitungszentren über fortschrittliche Filtersysteme. Magnetfilter werden häufig verwendet, um eisenhaltiges Material, wie z. B. Stahlspäne, aus dem Kühlmittel aufzufangen. Nichteisenstoffe werden durch Netz- oder Papierfilter entfernt, während für eine feinere Trennung fortschrittlichere Filtertechnologien wie Zentrifugen eingesetzt werden. Der Einsatz dieser Filtersysteme verlängert die Lebensdauer sowohl des Kühlmittels als auch der Schneidwerkzeuge. Eine regelmäßige Wartung dieser Systeme ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass sie weiterhin effektiv funktionieren. Hocheffiziente Filter können Partikel mit einer Größe von nur 1 Mikrometer entfernen, wodurch die Sauberkeit des Kühlmittels erhalten bleibt und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert wird.

Die Wirksamkeit des Kühlmittels kann sich verschlechtern, wenn seine Temperatur über den optimalen Wert hinaus ansteigt, was zu einer verminderten Schneidleistung und einem erhöhten Verschleiß der Werkzeuge führt. Aus diesem Grund sind CNC-Horizontalbearbeitungszentren häufig mit Temperaturkontrollsystemen wie Kühlern oder Wärmetauschern ausgestattet. Diese Systeme halten die Kühlmitteltemperatur in einem optimalen Bereich, typischerweise zwischen 18 °C und 25 °C (64 °F bis 77 °F). Eine gut regulierte Kühlmitteltemperatur sorgt für einen reibungslosen Bearbeitungsprozess und verbessert die Standzeit des Werkzeugs sowie die Gesamtqualität des fertigen Werkstücks. In einigen Systemen sind Temperatursensoren in das Kühlmittelmanagementsystem integriert, um eine Echtzeitüberwachung und automatische Anpassungen des Kühlmittelkühlungsprozesses zu ermöglichen. Die Aufrechterhaltung der richtigen Temperatur des Kühlmittels verbessert nicht nur die Bearbeitungseffizienz, sondern verhindert auch thermische Verformungen im Werkstück und gewährleistet so eine hohe Präzision während des gesamten Bearbeitungszyklus.