Bei der Zerspanung von Vollkern-Kunststoffplatten sind hohe Schnittkräfte erforderlich. Für eine Schreinerei war dies eine Herausforderung: In der Aufspannung drohten die Werkstücke immer wieder zu verrutschen, was einen sicheren Bearbeitungsprozess gefährdete. Abhilfe schafften schließlich Blocksauger aus Aluminium, die die Platten sicher hielten und auftretende Querkräfte abfingen. So ermöglichten sie eine schnelle und prozesssichere Bearbeitung.

Die Greifer funktionieren effektiv in Verbindung mit der standardmäßig aufgezogenen Schutzfolie der HPL-Platten. (Bild: Schmalz)

Kerngeschäft der Schreinerei Josef Eibl, mit Sitz im niederbayerischen Aham, ist die Holzverarbeitung für den Laden- und Innenausbau. Darüber hinaus fertigt das Unternehmen mit 26 Mitarbeitern auf 5.000 m2 Produkte aus High Temperature Laminate (HPL) und dem Mineralwerkstoff Varicor. HPL ist ein Vollkern-Kunststoff. Hoher Druck verpresst einzelne Schichten zu Platten in unterschiedlichen Stärken und Maßen. Sie werden zu Küchen-Arbeitsplatten, Türen oder Trennwänden weiterverarbeitet. Aus dem zunächst flüssigen Werkstoff Varicor entstehen nach dem Aushärten keramikähnliche Waschplätze für Hotels, Kliniken oder Kindergärten. Eibl hat in den vergangenen Jahren viel Know-how rund um diese Werkstoffe erworben. „Diese Materialien sind stark gefragt“, erklärt Geschäftsführer Josef Eibl jun.

In der Praxis bieten die Werkstoffe viele Vorteile. So sind HPL-Platten sehr hart sowie biege- und zugfest. Sie sind widerstandsfähig gegen Abrieb und ebenso stoß- wie kratzfest. Allerdings ist ihre Bearbeitung aufwendiger als die einfacher Pressspanplatten. Das Zerspanen erfordert geringere Vorschübe, was die Bearbeitungszeit verlängert. Außerdem beansprucht die Materialbeschaffenheit die Werkzeuge stärker, wodurch diese schneller verschleißen. Stirnseitige Bohrungen sind der anspruchsvollste Belastungsfall bei der CNC-Bearbeitung des Unternehmens. Dabei wirken fast ausschließlich Querkräfte auf das Aufspannsystem, die das Werkstück auf dem Blocksauger verschieben können. Bei HPL-Platten wirken diese Kräfte besonders stark. Herkömmliche Blocksauger, so die Erfahrung von Eibl, reichten für eine effiziente Bearbeitung nicht mehr aus.

Bei der Zwei-Kreis-Variante der Blocksauger dient der erste Vakuumkreis zum Halten des Saugers am Tisch, der zweite zum Fixieren des Werkstücks. (Bildquelle: Schmalz)

Deshalb improvisierten die Mitarbeiter: Um ein Verrutschen zu verhindern, brachten sie doppelseitige Klebebänder an Tisch und Werkstück an. Außerdem setzten sie mechanische Spanner ein. Beide Varianten hatten allerdings Nachteile. Beim Klebeband bereiteten die Toleranz und das spätere Ablösen des Bandes Probleme. Die Spanner klemmten das Werkstück zwar sicher ein. Ein durchgängiges Bearbeiten der Oberfläche war aber nicht möglich, weil der Spannteller im Weg war. Stirnseitig verhinderte zudem der Kolben des Spannsystems einen durchlaufenden Bearbeitungsprozess. Die Folge: Mitarbeiter mussten die Werkstücke mit hohem Zeitaufwand mehrfach spannen, um es von allen Seiten zu zerspanen.

Da das Unternehmen immer mehr HPL-Platten und Mineralwerkstoffen verarbeitete, verstärkte sich das Problem des Zeitverlustes durch Mehrfachspannungen. Also machte sich die Geschäftsleitung auf die Suche nach Alternativen. Fündig wurde das Unternehmen schließlich auf der Holzfachmesse Ligna in Hannover. Am Stand von Schmalz, Glatten, entdeckte sie geeignete Sauger aus Aluminium. Eibl kaufte noch am Messestand acht Stück.

Schmalz bietet für Ein- und Zwei-Kreis-Vakuumsysteme Blocksauger vom Typ VCBL-K1/2 mit Grundkörper und Saugplatten aus Aluminium. Bei der Zwei-Kreis-Variante hält ein erster Vakuumkreis den Sauger am Tisch, der zweite fixiert das Werkstück. Bei der Ein-Kreis-Variante verfügen die Blocksauger über einen mechanischen Klemmhebel. Er dient zum Vorfixieren des Saugers auf der Konsole. Um den starken Querkräften entgegenzuwirken, verfügen die Blocksauger über einen Reibbelag. Besonders effektiv ist dieser in Verbindung mit der standardmäßig aufgezogenen Schutzfolie der HPL-Platten. Sie schützt die Platten vor Beschädigungen und verzahnt sich mit dem Material des Reibbelags – das absorbiert die Querkräfte effektiv.

Um den starken Querkräften beim Zerspanen entgegenzuwirken, verfügen die Blocksauger über einen Reibbelag. Josef Eibl jun. und seine Mitarbeiterin wissen die daraus resultierenden sicheren Bearbeitungsprozesse zu schätzen. (Bildquelle: Schmalz)

Die Blocksauger bewähren sich auch in einer weiteren Anwendung. Das Unternehmen Almighty Boards aus dem oberbayerischen Egenhofen entwickelte ein Sportgerät namens Slackdeck. Mit dieser Mischung aus Long- und Snowboard kann man auf einer Slackline balancieren und sein Gleichgewichtsgefühl trainieren. Die Jungunternehmer haben Eibl beauftragt, Rohteile für die Boards zu fertigen und zu bearbeiten. Um das Slackdeck robust und widerstandsfähig zu machen, besteht es aus mehreren Schichten aus Holz und Verbundwerkstoffen.

Die Robustheit und die spezielle Wellenform der Slackdecks fordern die zerspanende Bearbeitung heraus. Zum prozesssicheren Fixieren der Sportgeräte stehen nur wenig geeignete Stellen zur Verfügung. Herkömmliche Sauger könnten die hohen Bearbeitungskräfte an den kleinen Spannflächen nicht aufnehmen. Anders die Lösung von Schmalz: Die Sauger spannen die Werkstücke durch ihre hohen Haltekräfte zuverlässig. „Ohne diese Entwicklung von Schmalz hätten wir aufwendige Schablonen anfertigen müssen, um die Boards sicher zu spannen und zu bearbeiten. Der Einsatz der Aluminium-Sauger senkt die Kosten und wir liefern gleichzeitig eine überzeugende Qualität“, freut sich Eibl.

Der Einsatz der Blocksauger ist ein Erfolg. „Die Werkstücke sind sicher auf dem Maschinentisch fixiert. Auch wenn wir stirnseitig mit hohen Kräften zerspanen, gibt es kein Verrutschen“, bestätigt der Geschäftsführer. Der Einsatz der Sauger hat dadurch die Prozesse vereinfacht. „Wir brauchen keine teuren Zusatzvorrichtungen und müssen nicht mehr umständlich mehrfach spannen. Der Bearbeitungsprozess läuft sicher durch. Das spart uns Zeit und Geld.“

ist Fachleiter Unternehmenskommunikation bei J. Schmalz in Glatten.

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