Veel bedrijven hebben moeite om strakke productieschema's te halen en de vraag naar nauwkeurige onderdelen bij te benen. Lange doorlooptijden en trage bewerkingen staan de vooruitgang vaak in de weg. Om concurrerend te blijven, hebben machinewerkplaatsen snellere en betrouwbaardere methoden nodig om hun taken uit te voeren. Verspanen met hoge snelheid helpt door snel metaal te snijden, de kwaliteit van onderdelen te verbeteren en ervoor te zorgen dat producten op tijd geleverd worden.
Veel teams willen weten hoe machinale bewerking met hoge snelheid hun werk kan verlichten. Laten we nu eens uitleggen hoe het werkt en wanneer het te gebruiken.
Wat is machinaal bewerken met hoge snelheid?
Verspanen op hoge snelheid (HSM) is een verspaningsmethode die aanzienlijk hogere snelheden gebruikt dan standaard verspanen. Het gaat om hogere spindelsnelheden, snellere voedingssnelheden en snelle bewegingen tussen de sneden.
Het primaire doel is om snel materiaal te verwijderen zonder overmatige hitte te genereren. Snelle en lichte sneden helpen om het gereedschap koel te houden. Dit vermindert gereedschapsslijtage en zorgt voor een gladder oppervlak op het afgewerkte onderdeel.
HSM gebruikt ook speciale snijbanen die scherpe bochten vermijden. Deze vloeiende paden verlagen de belasting op zowel de machine als het onderdeel. Machines die gebouwd zijn voor HSM zijn sterker en reageren sneller om de snelle bewegingen bij te houden.
Gebruikelijke technieken voor machinaal bewerken met hoge snelheid
Bij hogesnelheidsbewerking worden gespecialiseerde technieken gebruikt om optimale resultaten te behalen. Elke methode is ontworpen om sneller te snijden, minder warmte af te geven en nauwkeurigere onderdelen te maken. Dit zijn enkele van de belangrijkste manieren waarop werkplaatsen tegenwoordig hogesnelheidsbewerking toepassen.
Trochoïdaal frezen
Trochoïdaal frezen is een methode om sleuven of kamers te snijden met behulp van een lusvormige beweging. Het gereedschap beweegt in kleine, cirkelvormige banen terwijl het naar voren beweegt. Dit houdt het gereedschap koel en verspreidt de snijkracht. Hierdoor gaat het gereedschap langer mee en kan het dieper in harde materialen snijden.
Schillen frezen
Peel frezen maakt gebruik van een smalle snede, waarbij de voorwaartse beweging van het gereedschap op een constante snelheid wordt gehouden. Het gereedschap "schilt" dunne stroken materiaal weg bij elke snede. Dit vermindert de kracht op het gereedschap. Het werkt goed op taaie metalen en behoudt een lage warmte.
Zaklopen met hoge snelheid
Uitsparingen met hoge snelheid worden gebruikt om grote oppervlakken in een onderdeel vrij te maken. De machine maakt gebruik van snelle, ondiepe gangen in plaats van diepe sneden. Dit helpt om spanen snel te verwijderen en voorkomt gereedschapbreuk. Het maakt de kamerwanden ook gladder.
Bewerking
Restbewerking is een methode voor het verfijnen van kleine gebieden die bij eerdere bewerkingen over het hoofd zijn gezien. De software identificeert gebieden met restmateriaal en gebruikt kleinere gereedschappen om ze af te werken. Dit bespaart tijd en houdt het onderdeel nauwkeurig.
Dynamisch frezen
Dynamisch frezen zorgt ervoor dat het gereedschap in een constante snelheid in het materiaal grijpt. De baan van het gereedschap verandert om zware belastingen te vermijden. Dit betekent dat de machine hogere snelheden en voedingen kan gebruiken. Het vermindert gereedschapsslijtage en zorgt voor consistentere werkstukken.
Boren en tappen met hoge snelheid
Hoge snelheid boren en tikken op maken gebruik van hoge spindelsnelheden en snelle bewegingen. De boren of tappen gaan sneller in en uit het materiaal. Dit verkort de cyclustijden. Speciale coatings en koelmiddelen houden de gereedschappen scherp en verminderen de warmte.
Voordelen van machinaal bewerken met hoge snelheid
Het gebruik van hogesnelheidsbewerking geeft fabrikanten een duidelijk voordeel. Het versnelt de productie, verbetert de kwaliteit en zorgt ervoor dat gereedschappen langer meegaan. Hieronder staan de belangrijkste voordelen die teams ervaren als ze deze methode gebruiken.
Verhoogde productiviteit
Verspanen op hoge snelheid snijdt sneller. Het gebruikt kortere cyclustijden en vermindert stilstand. De machine besteedt meer tijd aan snijden en minder tijd aan bewegen tussen stappen.
Winkels kunnen meer onderdelen produceren in dezelfde tijd. Dit helpt om deadlines te halen en grotere orders te verwerken zonder dat er meer machines nodig zijn.
Verbeterde oppervlakteafwerking
Omdat de gereedschappen sneller bewegen en lichter snijden, zijn de afgewerkte oppervlakken gladder. Er zijn minder bramen en ruwe randen.
Hierdoor kan de noodzaak voor secundaire polijsten of slijpen. Het bespaart tijd en arbeid terwijl het eindproduct er beter uitziet.
Verminderde gereedschapsslijtage
HSM gebruikt technieken die de snijkracht en hitte reduceren. Minder warmte betekent minder schade aan het gereedschap. Soepele gereedschapspaden voorkomen ook plotselinge druk op de snijkant.
Hierdoor gaan gereedschappen langer mee. Dit verlaagt de gereedschapskosten en zorgt voor een stabiele productie.
Lager energieverbruik
Bij hogesnelheidsbewerking wordt materiaal sneller verwijderd met kleinere sneden en gelijkmatige gereedschapsbanen. Hierdoor worden de machinemotoren minder belast.
De machine gebruikt minder stroom per onderdeel. Na verloop van tijd verlaagt dit de energiekosten en ondersteunt het een efficiëntere productie.
Kernfactoren van machinale bewerkingen met hoge snelheid
Om maximaal voordeel te halen uit machinale bewerking met hoge snelheid, moeten verschillende sleutelfactoren samenwerken. Elke factor heeft invloed op hoe snel, nauwkeurig en stabiel het proces is. Laten we eens kijken naar wat het belangrijkst is.
Spindelsnelheid en -vermogen
Voor hogesnelheidsbewerking zijn hoge spindelsnelheden nodig. Veel opstellingen draaien meer dan 10.000 tpm. De spindel moet ook genoeg vermogen hebben om deze snelheden onder belasting te handhaven.
Sterkere spindels kunnen diepere of snellere zaagsneden aan zonder te vertragen. Ze helpen ook om klapperen en slechte oppervlakteafwerking te voorkomen.
Stijfheid en stabiliteit van de machine
Bij hoge snelheden kan zelfs de kleinste trilling een onderdeel beschadigen. Het machineframe moet stijf zijn. De onderdelen moeten bestand zijn tegen buigen of schudden.
Een stabiele machine zaagt soepeler. Het helpt ook de gereedschappen te beschermen en verlengt hun levensduur. Daarom hebben de meeste HSM machines sterke frames en nauwkeurige lineaire geleidingen.
Gereedschapsbaanoptimalisatie
De strategieën van de freesbanen spelen een belangrijke rol. Verspanen met hoge snelheid werkt het best met banen die scherpe bochten of plotselinge richtingsveranderingen vermijden.
Soepele, vloeiende paden zorgen voor een constante snijbelasting. CAM-software helpt bij het genereren van deze paden. Het vermijdt ook onnodige luchtsneden en overlappingen. Dit bespaart tijd en beschermt het gereedschap.
Opspanning en opspanmiddelen
Bij hoge snelheden kunnen zelfs kleine bewegingen problemen veroorzaken. Het onderdeel moet stevig op zijn plaats worden gehouden. Klemmen, vizieren en klemmen moeten bestand zijn tegen trillingen en op hun plaats blijven.
Vaak worden op maat gemaakte opspanningen gebruikt. Ze helpen om complexe vormen of dunne wanden vast te houden zonder te buigen. Goede opspanningen zorgen voor meer nauwkeurigheid en herhaalbaarheid.
Toepassingen in verschillende sectoren
HSM wordt gebruikt in diverse industrieën. Het helpt bedrijven om sneller gedetailleerde onderdelen te produceren met een hogere kwaliteit. Hieronder staan enkele belangrijke gebieden waar HSM een grote invloed heeft.
Ruimtevaart Onderdelen
In de lucht- en ruimtevaart wordt vaak gewerkt met harde metalen zoals titanium en Inconel. Deze materialen zijn moeilijk te bewerken. HSM verwijdert metaal snel en houdt daarbij de afmetingen binnen de perken. Het wordt vaak gebruikt om dunne wanden te maken, beugels, dekten structurele onderdelen. HSM helpt het gewicht te verminderen, de nauwkeurigheid van onderdelen te verbeteren en de productietijd te verkorten.
Auto-onderdelen
Autofabrikanten gebruiken HSM voor motorblokken, ophangingsonderdelen en aangepaste ontwerpen. De snelle snijsnelheden ondersteunen productie op grote schaal. Het proces werkt goed met aluminium en andere lichtgewicht metalen die helpen brandstof te besparen.
Medische apparaten
Medische onderdelen moeten nauwkeurig en zeer glad zijn. HSM wordt gebruikt om gereedschappen, implantaten en testapparatuur te maken. Het maakt schone, scherpe details mogelijk op materialen zoals roestvrij staal, titanium en kunststoffen. Hierdoor is vaak geen of minder nabewerking nodig.
Mallen en matrijzen maken
HSM is een belangrijk hulpmiddel in de matrijzenindustrie. Hij bewerkt harde metalen met hoge nauwkeurigheid. Door de gladdere oppervlakken hoeft er later minder gepolijst te worden. Dankzij de hoge snijsnelheden kunnen gereedschapmakers mallen snel leveren, wat vooral gunstig is voor kleine series of aangepaste onderdelen.
Beste praktijken voor implementatie
Om de beste resultaten met HSM te behalen, moet elk aspect van de opstelling zorgvuldig overwogen en geoptimaliseerd worden. Door goede werkwijzen te volgen worden fouten verminderd, gaat het gereedschap langer mee en blijft de kwaliteit constant.
Geschiktheid van onderdelen beoordelen
Niet alle onderdelen zijn geschikt voor hogesnelheidsbewerking. Het is essentieel om eerst het materiaal, de vorm en de toleranties te controleren.
Onderdelen met dunne wanden, krappe bochten of diepe zakken hebben meestal het meeste voordeel. Eenvoudiger producten of producten in kleine aantallen hebben de snelheid en kosten van HSM misschien niet nodig.
Kies de juiste gereedschapsmachines
De machine moet gebouwd zijn voor hogesnelheidswerk. Dat betekent dat de machine snelle spindels, snelle bewegingsbesturing en een sterk, stijf frame moet hebben.
Als de machine zwak of traag is, kan ze trillen of ruwe oppervlakken achterlaten. Het kan ook de levensduur van het gereedschap verkorten en tot fouten leiden.
Gebruik hoogwaardig snijgereedschap
Goed gereedschap is essentieel bij HSM. Gebruik scherp, uitgebalanceerd gereedschap met de juiste coatings en vormen om snel te kunnen snijden.
Hardmetalen gereedschap met hittebestendige coatings, zoals TiAlN of diamant, is vaak de beste keuze. Zorg ervoor dat het gereedschap past bij het materiaal dat je gaat snijden.
Controle Chip Evacuatie
Bij hoge snelheden hopen spanen zich snel op. Als ze niet snel worden verwijderd, kunnen ze het gereedschap beschadigen of het onderdeel oververhitten.
Gebruik luchtstralen, koelvloeistof of hogedruksystemen om spanen af te voeren. Gereedschapspaden moeten open zijn en de sneden moeten licht zijn zodat de spanen gemakkelijk wegvloeien.
Stijfheid behouden in werkstukbevestiging
Het onderdeel moet tijdens het zagen volledig stil blijven liggen. Elke beweging veroorzaakt klapperen, slechte afwerking van het oppervlak of schade aan het gereedschap.
Gebruik sterke klemmen of aangepaste opspanningen. Houd het werkstuk dicht bij de tafel om trillingen te beperken. Een solide opstelling leidt tot betere snedes en een langere levensduur van het gereedschap.
Conclusie
Verspanen op hoge snelheid is een moderne benadering die fabrikanten helpt om onderdelen sneller te snijden, met een betere precisie en een langere levensduur van de gereedschappen. Het vertrouwt op hoge spindelsnelheden, geoptimaliseerde gereedschapspaden en stabiele machines om de productiviteit te verbeteren. Deze methode wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie, de medische industrie en de matrijzenbouw.
Wil je weten of hogesnelheidsbewerking geschikt is voor je volgende project? Neem vandaag nog contact met ons op voor deskundig advies of een snelle offerte.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
