Portalbearbeitung von kohlefaserverstärkten Kunststoffen

Aufgabe

Ein Luftfahrtunternehmen benötigt eine Portalmaschine, welche in der Lage ist in Hochgeschwindigkeit Kunststoffteile aus Kohlefaser zu bearbeiten. Bei den Teilen handelt es sich um Flugzeugflügel, Rumpfteile u.ä. Wichtig für das Unternehmen war, dass bei der Bearbeitung der kohlefaserverstärkten Teile keine mechanische Beanspruchung (z.B. Stöße) der Teile stattfindet, welche eine Trennung der Faserlagen nach sich zieht. Die Entscheidung fiel auf eine Wasserschneidanlage, welche mehrere Vorteile gegenüber der herkömmlichen Bearbeitungsmethode mit sich bringt wie z.B. reduzierte Belastung auf das zu bearbeitete Material, keine Stauberzeugung, kein Wärmestau im Bearbeitungsprozess, sowie keine feste Verspannung der Bearbeitungsteile. Benötigt wurde ein Antrieb welcher eine exakte Positionierung und Wiederholbarkeit bieten würde.

Lösung

Um die geforderte Genauigkeit der kompletten Anlage zu erreichen, wurde eine HPR Zahnstange in der Q5, gehärtet und geschliffen, und eine Verspannungsritzel- welle angeboten. Den Antrieb übernahm ein ATLANTA HP Servo Hochleistungs- getriebe mit einem Verdrehspiel von <2 arcmin. Um die exakte Genauigkeit über den gesamten Verfahrweg zu erreichen, wurden die HPR Zahnstangen mit Hilfe des ATLANTA Montagesetzt präzise hintereinander montiert. Das Zahnspiel zwischen der Ritzelwelle und der Zahnstange wurde mit Hilfe der Verspannungswelle reduziert. Währen des Bearbeitungsprozesse konnte ds Zahnflankenspiel immer wieder nachgestellt werden und so auf die Lauparameter der gesamten Maschine angepasst werden. 
Das Getriebe stellt ebenfalls eine hohe Bewegungsdynamik sowie Torsionssteifig- keit währen der Bewegung dar und erlaubt eine direkte Montage des Servomotors. Die beiden Seiten des Maschinenantriebs sind elektronisch im Master / Slave Betrieb geschaltet um eine gleichmäßige und ruhige Bewegung der Maschine zu erhalten. Das Ergebnis ist ein Bearbeitungsportal, welcher in der Lage ist hohe Genauigkeiten bei der Bearbeitung der Teile zu erreichen, ohne das hoch empfindliche Material zu belasten.

Gelieferte Komponente

• 29 80 105 Zahnstangen Q6, m=8, schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
• 29 30 100 Zahnstangen Q6, m=3, schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
• 58 87 039 HP Servo Hochleistungsgetriebe a=125, i=39
• 58 84 039 HP Servo Hochleistungsgetriebe a=63, i=29
• 74 98 712 Verspannungsritzelwelle m=8 Z=12
• 74 93 420 Verspannungsritzelwelle m=3, Z=20
• Schmiereinheit für eine permanente Filzradschmierung