Bild: Fraunhofer IPA
Trends in der Sägebranche

Sägeverfahren sind Bestandteil nahezu jeder Fertigungskette. Kaum ein anderes Verfahren hat eine vergleichbare Tradition und industrielle Bedeutung. Beim Fraunhofer IPA aus Stuttgart stehen bei der Sägetechnik neben den klassischen Zerspanungsthemen wie Weiterentwicklung von Werkzeugen und Maschinen vor allem neue Ansätze sowie Anwendungsmöglichkeiten aktuell im Fokus.


Die Digitalisierung hat längst nahezu alle Branchen erreicht. Das Sägeumfeld ist dabei keine Ausnahme. Ein Schwerpunkt ist hier, wie sich der Maschinenbediener gezielt und einfach unterstützen lässt. So verfügen heute einige Sägewerkzeuge unter anderem über QR- bzw. Data Matrix-Codes. Ein kurzes Einscannen der Sägewerkzeuge an der Maschine – und binnen Sekunden sind hinterlegte Informationen wie Werkzeugdaten oder Vorschläge bei Prozessparametern für den Bediener verfügbar.


Übertragungsfehler bei der Maschinenauswahl oder die Einstellung falscher Parameter durch den Bediener lassen sich so verhindern. Für Kreissägewerkzeuge bietet sich hier zudem die RFID-Technik als Alternative an. Dabei befindet sich der Datenträger direkt im Grundkörper des Sägewerkzeuges. So können neben Parameterempfehlungen oder Werkzeugdaten auch Informationen von der Maschine bzw. des Prozesses direkt auf dem Sägewerkzeug gespeichert werden. Unabhängig davon, ob die Informationen direkt auf dem Werkzeug vorhanden sind oder über Cloud-Lösungen zur Verfügung gestellt werden, bieten beide Techniken eine Vielzahl an neuen Möglichkeiten.


Noch einen Schritt weiter geht das Projekt SawConnect. Durch die Zusammenarbeit von Sägemaschinen- und Werkzeugherstellern mit verschiedenen Forschungsstellen wird ein einheitliches Konzept zur Vernetzung in der Sägebranche geschaffen. Grundlage ist ein offener Kommunikationsstandard, der einen Datenaustausch zwischen Bediener, Sägemaschine und Sägewerkzeug sowie vor- und nachgelagerten Schritten erlaubt.

 

3D-Druck als Chance auch für die Sägebranche


Die klassische Zerspanung erhält zunehmend Unterstützung durch additive Fertigungsverfahren. Dieses Umfeld bedienen die beiden Hersteller von Sägemaschinen Hermann Klaeger GmbH, Kernen im Remstal, mit der Klaeger-3D-Cut sowie Kasto Maschinenbau GmbH & Co. KG aus Achern mit der Kasto win amc. Beide Maschinen sind für das Abtrennen von Angussteilen zum Lösen für metallische 3D-Druckbauteile ausgelegt. „Mit dem Bandsägeautomaten Kasto win amc vereinen wir beim Trennvorgang additiv gefertigter Bauteile Effizienz und Bedienersicherheit durch die Vollverkleidung und Absaugung“, beschreibt Sönke Krebber von Kasto die Eigenschaften der aktuellen Maschinenbaureihe. Beide Unternehmen schöpfen aus ihrem Know-how im Bereich von Sägemaschinen und bedienen durch die neuen Produkte völlig neue Anwendungsfelder. Eine klassische Technologie ergänzt dabei sinnvoll ein noch recht junges Fertigungsverfahren und ermöglicht einen wichtigen Schritt auf dem Weg des 3D-Drucks hin zur Serienanwendung.

 

Sicherheitstechnik für handgeführte Maschinen


Im Bereich der kleinen Werkstattmaschinen für einzelne Zuschnitte spielt heute die Leistungsfähigkeit eine eher untergeordnete Rolle. Wichtiger sind sowohl die Flexibilität als auch Bedienbarkeit der Maschinen. Dabei steht vor allem auch der Schutz des Bedieners im Vordergrund. Neben Tischkreissägen sind in erster Linie Vertikalbandsägen für die Holz- oder Metallbearbeitung kritisch. Diese handgeführten Maschinen bieten aufgrund der hohen Schnittgeschwindigkeiten ein hohes Risiko für Schnittverletzungen. Schutzmaßnahmen existieren dabei heute eher wenige – und wenn, schränken sie den Bedienkomfort der Maschinen oft deutlich ein. Aus diesem Grund hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA durch Kombination moderner Sensortechnik ein System entwickelt, welches die Bedienerhände ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Handschuhe vom Werkstück unterscheiden kann. Damit bremst die Sägemaschine rechtzeitig ab, bevor es zu Schnittverletzungen kommt.


Dieser Demonstrator verdeutlicht, dass selbst mit kostengünstiger Sensortechnik sowie einer selbstlernenden Software nahezu alle kritischen Situationen erfassbar sind. Eine zuverlässige und schnelle Bremstechnik für die Sägebänder sowie eine finale Validierung im Praxisbetrieb sind nun die noch aktuellen Herausforderungen. Ziel ist es, eine solche Technik flächendeckend in Serie zu bringen, damit Schnittverletzungen im Sägeumfeld der Vergangenheit angehören.

 

Neue Werkstoffe aus dem Leichtbau


Die Themen Leichtbau und Elektromobilität beeinflussen für viele Anwendungen die Wahl der Werkstoffe. Neben hochfesten Stählen und Aluminium sind vor allem Faserbundwerkstoffe wie kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) ein Thema. Die Kombination aus hohen Festigkeiten und geringem Gewicht macht sie für viele Einsatzgebiete interessant.


Insbesondere für klassische Metallbearbeiter muss ein Umdenken stattfinden. So bedarf es angepasster Werkzeuge, die eine saubere Schnittkante ermöglichen und dennoch dem hohen Verschleiß durch das abrasive Material gewachsen sind. Auf Seiten der Maschinentechnik ist die Herausforderung vor allem, das Erfassen der feinen Stäube sicherzustellen und so den Bediener nicht einem zusätzlichen Gesundheitsrisiko auszusetzen. Erfahrungen zeigen, dass diese Werkstoffe häufig deutlich näher der Bearbeitung von Holzwerkstoffen ähneln als der von Stahl. Dies gilt sowohl für die Auswahl der Werkzeuge und Prozessparameter als auch für die Wahl der Sägemaschine. Eine Herausforderung ist dabei die große Bandbreite an Werkstoffzusammensetzungen, die oft eine sehr prozessspezifische Betrachtung notwendig macht.


www.ipa.fraunhofer.de

 

 

 

Beitrag aus dima 3/2018:

 

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