Digimagazine voor de verspanende industrie in de Benelux

Thema: ICTICT in de verspaning: wat kun je ermee? Welke voordelen levert het op? Lopen de Amerikanen hiermee voorop?

LandjepikDe grenzen van technieken vervagen en schuiven op in elkaars richting.

RetrofitDe vaak vergeten optie in de drang naar efficiënter verspanen: retrofit.

Composieten

Frezen in plaats van boren.

Polymeerbeton

Polymeerbeton wint aan marktaandeel in de machinebouw. Waarom?

De Y-factorSteeds meer machinebouwers brengen varianten met een Y-as op de markt.

Compleet bewerkenChileense mijnwerkers mede gered dankzij compleet bewerken in een opspanning.

Nr 2 - februari 2011

R E D A C T I O N E E L

2 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Made-in-Europe.nu digimagazine wordt uitgegeven door VOF Franc Coenen Publiciteit en is onderdeel van het concept Made-in-Europe.nu / verspaning. De website en het digimagazine richten zich op de verspanende industrie in Nederland en België en informeren over efficiënt verspanen.

Redactie: VOF Franc Coenen Publiciteit - T +31 46 4333 123 - Schuttersdreef 72 - 6181 DS Elsloo - E redactie@made-in-europe.nu Twitter @madeineuropenu LinkedIn: Made in Europe Verspaning Advertenties: ACTA Uitgevers-organisatie - Arno Römers - T +31 475 463 465 E arno@actauitgevers.nl

© VOF Franc Coenen Publiciteit

Verspanen anno 2011

De industrie heeft zich vorig jaar sterker hersteld dan menigeen verwacht had. Vooral dankzij de Duitse automobielindustrie en de machinebouw. Deze sectoren danken hun succes aan de export. Met name export richting Azië, want daar is de economie alweer booming als vanouds. Op korte termijn profiteert de West-Europese industrie daarvan. Maar, zo waarschuwde ook het consultancybureau OliverWyman onlangs in een studie: in Azië hebben zich machinebouwers ontwikkeld die reuzen in wording zijn. En die hun vleugels willen uitslaan.

Alle hens aan dek dus in West-Europa. Efficiency moet de boventoon blijven voeren. Slim verspanen om de concurrentie een stap voor te blijven. Hiervoor laten wij innovatieve oplossingen uit R&D centra zien maar ook concrete toepassingen uit de praktijk.

Suggesties of ideeën? Laat het ons weten. In maart verschijnt de volgende uitgave. Ondertussen kunt u de actualiteit volgen op onze website en via twitter. En op de website staat hoe dit digimagazine eenvoudig op Apple’s iPad gelezen kan worden.

Veel leesplezier.

Franc Coenen

Dit werkstuk toonde Seco Tools onlangs tijdens de roadshow die de gereedschappenleverancier organiseerde voor de klanten in de Benelux.

T U R B I N E T E C H N O L O G I E

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 3

In het Duitse onderzoek-project Turpro komen additieve productieprocessen, frezen en intelligente CADCAM-systemen samen. Want alleen met een integrale aanpak van de hele keten, kun je in de toekomst op een efficiënte wijze turbineschoepen produceren en herstellen.

Turbineschoepen spelen een steeds grotere rol, zowel in energiecentrales als in vliegtuigmotoren. Het zijn doorgaans kostbare onderdelen. De kostprijs van een BLISK – een uit een massief blok gefreesd geheel - schiet al gauw door de 100.000 euro heen. Wat te doen als door slijtage een of meerdere schoepen gerepareerd moeten worden? “Uiteindelijk moet je dan weer dezelfde uitgangspositie krijgen als de andere”, zegt Thomas Bergs van het Fraunhofer

IPT, dat hier samen met het Fraunhofer ILT aan werkt.

Lasersmelten Tot nog toe vergt dat veel handwerk. Binnen het Turpro-project is men nu zover dat het hele reparatieproces vergaand geautomatiseerd kan verlopen. Een centrale rol in het concept is weggelegd voor de CAx-software. Hiervoor zijn modules ontwikkeld waarmee je de data in alle reparatiestadia vastlegt en bewerkt. De reparatie van een

Turpro: turbineschoepen produceren en repareren

T U R B I N E T E C H N O L O G I E

4 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

enkele turbineschoep gebeurt door middel van selectief lasersmelten. Daarmee kun je een near netshape product maken met minimaal grondstoffenverbruik. De onderzoekers van het Fraunhofer-instituut hebben dit proces zodanig versneld, dat je ook hogere delen snel op een economisch zinvolle manier kunt produceren.

5-assig verspanen In de laatste stap worden de oppervlakken 5-assig verspaand, om de zeer nauwkeurige afwerking te krijgen. Hiervoor is er allereerst een adaptief spansysteem ontwikkeld voor de stukken die niet allemaal dezelfde afmetingen hebben. Hiermee kun je snel de stukken opspannen met een nauwkeurigheid van 2,5 µm. Het spansysteem is zo ontwikkeld, dat vibratie wordt tegengegaan. Dat gebeurt op een actieve manier. Voor het frezen zelf zet men het axiaal frezen in, wat zich

juist goed leent voor het maken van smalle, diepe kamers. De beperkende factor bij deze freestechniek is de tot nog toe thermisch-mechanische belasting op het gereedschap. Hiervoor is er een nieuw gereedschapsconcept ontwikkeld, dat deze belasting reduceert.

Combimachine Aan het Werkzeugmaschinenlabor van de RWTH Aachen, naast de Fraunhoferinstituten, werken de onderzoekers ondertussen aan het samenbrengen van het lasersmelten (laser metal deposition) en 5-assig verspanen in één machine (een Chiron bewerkingscentrum). Door een robot in te integreren, is het denkbaar dat je deze onderdelen van gasturbines in de toekomst zonder om te spannen in een keer afwerkt. Aan de ene kant additief opbouwen, aan de andere kant nauwkeurig frezen.

De International Conference on Turbomachinery Manufacturing (ICTM) vindt op 23 en 24 februari plaats in Aken. Meer informatie: www.ictm-aachen.com

Zo worden de stukken opgebouwd, laag voor laag. Links een deel nadat het met de laser is opgebouwd, daarnaast het gefreesde deel.

Zie voor praktijkvoorbeelden het artikel Laser in de praktijk op pagina 5

T U R B I N E T E C H N O L O G I E

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 5

Laser in de praktijk Tijdens het Aachener Laser Kolloquium 2010 lieten enkele bedrijven al toepassingen van additief fabriceren zien,

afkomstig uit FANTASIA.

In dit project zijn twee technieken onderzocht: selective laser melting (SLM) en laser metal deposition (LMD). Het eerste proces valt uiteen in twee stappen: een poederlaag neerslaan op een bed

en met de laser de juiste geometrie uitharden. LMD is een direct proces: het metaalpoeder wordt via een nozzle in de laserstraal gebracht, smelt en zo bouw je laag voor laag het product op. LMD kan dan weer toegepast worden op bestaande componenten. Dat laatste is een van de toepassingen die in het Europees project onderzocht zijn. Dit proces kan namelijk het TIG-oplassen vervangen, wat als nadeel heeft dat je veel warmte in het materiaal brengt, iets dat bij de reparatie van turbineschoepen ongewenst is. De resultaten met LMD zijn heel goed. Met deze techniek slaagt men erin om de schoepen foutloos te repareren door er een nieuwe

nikkel kobalt chroom legering van enkele millimeters dik op aan te brengen. Door het materiaal voor het lasersmelten tot 1150 graden C te verwarmen, voorkomt men scheurvorming. De mechanische eigenschappen blijven goed. Een van de partners in het FANTASIA-project is Turbomeca, een Franse producent van gasturbines. De beschadigde componenten worden gescand, aan de hand van de oorspronkelijke CAD-data wordt bepaald waar de beschadiging zit en deze wordt hersteld met selective laser melting. Bij sommige componen-ten haalt men qua vermoeiïngs-eigenschappen dezelfde als bij een gietdeel, soms zelfs betere.

In de nieuwe generatie horizontale

bewerkingscentra combineert Doosan

een hoge verspanings capaciteit met

hoge nauwkeurigheid. Met een

stabiele machineconstructie, hoge

ijlgang- en voedingssnelheden in een

gunstige prijs-/kwaliteitsverhouding

biedt Dormac een perfecte investering

met een hoog rendement.

Altijd een passende oplossing voor uw verspanende productie

0229 54 24 85 - info@dormac.nl www.dormac.nl

De horizontale bewerkingscentra van Doosan

snel en nauwkeurig verspanen met een hoge capaciteit

I C T I N V E R S P A N I N G

6 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

ICT dringt steeds dieper door in de verspaning. Menige CNC-machine is al lang via het internet verbonden met de service-afdeling bij de fabrikant. Maar er is veel meer mogelijk. Wie op een slimme manier de data uit de machine gebruikt, verlaagt kosten en doorlooptijd. Op de laatste IMTS in Chicago lieten enkele Amerikaanse bedrijven zien dat ICT nog steeds hun domein is, ook al zijn ze de machinebouw – op uitzonderingen zoals HAAS Inc. na – kwijtgeraakt.

Elke tiende milliseconde kan de TMAC software ingrijpen in de besturing van de CNC-machine. “Als onze software constateert dat het werkelijke vermogen van de spindel verandert, passen we direct de voeding aan zodat het freesgereedschap altijd op dezelfde manier in het materiaal blijft”, legt Rob Caron, president van Caron Engineering uit. TMAC staat voor Tool Monitoring Adaptive Control, het systeem bewaakt voortdurend de gereedschappen.

Vermogen meten Bij TMAC draait alles om de registratie van

het werkelijke vermogen van de spindel, dat tot op 0,001 pk nauwkeurig gemeten wordt. Volgens Caron levert het meten van het vermogen een nauwkeuriger beeld dan het meten van de stroom, omdat deze laatste een niet-lineair beeld geeft. Bovendien kun je het vermogen ook meten op draaibanken, waar de snelheid van de spindel

Mauris egestas lacus sit ameVivamus pulvinar, purus ultricies ultrices ullamcorper, dolor diam euismod nisl, vel consectetuer eros mi sit amet lorem.

— Quisque Massa

ICT in de verspaningMike Doyle van I/GEAR

I C T I N V E R S P A N I N G

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 7

constant is. De uitkomst van deze meting wordt real time vergeleken met de grenswaarden die de gebruiker vooraf heeft aangegeven. Dat kan een grenswaarde zijn voor maximale slijtage, maar ook voor dreigende gereedschapbreuk. De adaptieve besturing past vervolgens de voeding aan om het opgenomen vermogen gelijk te houden. Voor elk gereedschap kunnen afzonderlijke waarden worden ingegeven. Het systeem leert alle gereedschappen kennen. De acties die TMAC neemt bij een te grote afwijking, zijn uiteenlopend, legt Caron uit. Van een feed hold tot een machinealarm of tot een automatische gereedschapwissel naar een zustergereedschap als het systeem overmatige slijtage detecteert. “Voordat het gereedschap breekt of je product beschadigt.” Caron Engineering heeft het systeem inmiddels uitgebreid met ook bewaking van de druk van het koel- en smeersysteem, waarbij er vier verschillende drukken gedefinieerd kunnen worden, afhankelijk van de gereedschappen die je op dat moment gebruikt. Alle data worden opgeslagen voor een latere analyse. Volgens Rob Caron boeken de gebruikers – zoals GE, Pratt & Whitney, GM, Volvo Aerospace en MTU Aero Engines – gemiddeld een cyclustijdreductie van 20 tot 40 procent doordat ze hun processen kunnen optimaliseren. Ze verspanen immers

voortdurend op de grens doordat ze zeker zijn van hun gereedschappen.

Energy dashboard Mazak Corp. gooide het in Chicago weer over

een heel andere boeg. De Amerikaanse vestiging van deze Japanse machinebouwer toonde het Mazak Energy Dashboard. Via MTConnect – het twee jaar geleden geïntroduceerde communicatieprotocol voor werktuigmachines – verzamelt de software het actuele energieverbruik van alle machines in de werkplaats. Ook aangesloten machines, zoals stafladers, worden gemonitored. Volgens Brian Papke, president

van Mazak Corp., is deze eerste versie van het dashboard een instrument dat je laat zien hoe groot het besparingspotentieel in deze sector is. Want niet alleen meet je hiermee het energieverbruik, maar ook de productiviteit want elke minuut dat de spindel niet draait, wordt geregistreerd.

Machine-efficiency “Dat is het eigenlijke doel van onze software. We willen de gebruiker inzicht geven in de efficiency van de machine en de mensen, waarmee we in één oogopslag laten zien waar de verbetermogelijkheden zitten”, legt Athulan Vijayaraghavan uit. Hij is technisch directeur van System Insights, het Amerikaanse bedrijf dat Viamana heeft ontwikkeld. In feite is dit de

Rob Caron van Caron Engineering: vroegtijdige signalen over mogelijke gereedschapbreuk.

Machinedata inzetten voor meer productiviteit en

proceszekerheid

I C T I N V E R S P A N I N G

8 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

applicatie die Mazak gebruikt voor de energiebewaking, wat slechts een aspect is. “Waar het echt om gaat, is productiviteit meten.” Viamana onderscheidt zich van de andere systemen doordat het van een groot aantal machines en componenten in de fabriek data verzamelt (CNC-machines, PLC’s, sensoren) en deze zelf analyseert om verstoringen te ontdekken. Daarna geeft het systeem de gebruiker een oplossing om de verstoring te verminderen of helemaal op te lossen. Doordat productiedata over een langere tijd worden bijgehouden, kun je met Vimana ook analyses maken die als input voor toekomstige investeringsbeslissingen worden gebruikt. Je kunt het niet alleen op de nieuwste machines zetten, ook op de oudere generaties. Athulan denkt dat dit een aspect is dat nogal eens onderschat wordt door de systeemhuizen. “Veel bedrijven hebben ook oudere machines in huis. Ook daarvan moet je de efficiency kunnen meten.”

Andere applicaties Op de beursvloer in Chicago lieten nog meer exposanten ICT-toe-passingen in de verspaning zien. AgieCharmilles demonstreerde bijvoorbeeld met een meettaster op de CUT3000. Werkstukken kunnen nagemeten worden zonder ze van de machine te halen, data worden draadloos naar de QC-afdeling gestuurd. Met MT Connect. Ook Bosch Rexroth gebruikt dit communicatie-protocol. Het koppelde op de

IMTS niet alleen de volledig digitale servomotoren, maar ook hydraulische assen aan een monitoringsysteem. Hurco biedt MTConnect in Amerika standaard aan op de nieuwe modellen, inclusief de DCX-serie, de VM- en VMX-machines. MAG Industrial Automation Systems liet Freedom eWARE software zien. Dit systeem verzamelt eveneens real time productiedata van alle aangesloten machines. Ook het energieverbruik wordt gemeten. In totaal zijn er vijf modules beschikbaar voor het dataloggen, analyseren en rapporteren van de meetgegevens. eView is bijvoorbeeld de module die ingezet wordt om de onderhoudstatus van de machine te bewaken. eMonitor geeft inzicht in onder andere ongewenste vibraties, drukken van vloeistoffen, stroomverbruik van de spindel en assen et cetera. eCell is een module speciaal voor productiecellen. De MAG-software draait ook op mobiele apparaten,

zoals de BlackBerry, iPhone en iPad.

Six Sigma online Een andere Amerikaans softwarepakket is ontwikkeld door I/GEAR. Dit systeem is veel meer een monitoringsysteem om de gebruiker overal – zowel mobiel als plaatsgebonden – direct inzicht te geven in de feitelijke productie. Bijzonder aan het I/GEAR-systeem is dat het werkt via cloud computing, het buzzwoord op de laatste IMTS in Chicago (zie ook het kader). “De software is altijd up to date op onze servers, daar hoef je je als gebruiker niet druk over te maken”, zegt Mark Doyle, vice president sales bij I/GEAR. “Er is geen extra hardware of software nodig, want we gebruiken alleen de data die toch al in de machine beschikbaar zijn.” Voorlopig biedt I/GEAR haar systeem alleen in de VS aan, omdat er wordt samengewerkt met de

Athulan Vijayaraghavan, technisch directeur van System Insights.

I C T I N V E R S P A N I N G

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 9

machinefabrikanten zelf. Zij moeten de datacommunicatie met de servers van het bedrijf uit Louisville in de machinebesturing inbouwen. Elke vijf seconden wordt een signaal over de machine naar het I/GEAR systeem doorgestuurd via het web, onder andere over de voeding, de uptime van de machine en het energieverbruik. Data die afgestemd zijn op de gegevens die je nodig hebt voor Six Sigma.

Echte verstoringen vinden

Mark Doyle: “Een voordeel van ons systeem is dat de machine niet langer een eiland is. Vaak constateren wij een tunnelvisie bij verspanende bedrijven. Ze kijken enkel naar een machine, terwijl je nu een database opbouwt waarmee je machines met elkaar kunt vergelijken qua uptime en condities. Dat helpt de echte oorzaak van verstoringen vinden.” Voor onbemande productie is het volgens hem noodzakelijk om online je machines te monitoren. De I/GEAR data zijn niet alleen via een laptop, maar ook met mobiele devices beschikbaar. Een klant van I/GEAR is Lincoln Electrics, dat het systeem wereldwijd inzet. Via I/GEAR TV kun je de data zichtbaar maken op displays in de fabriek.

TMAC www.caron-eng.com

I/GEAR www.igearonline.com

Vimana www.systeminsights.com

MT Connect http://www.mtconnect.org

MAG Freedom eWare http://www.mag-ias.com/index.php?id=940&L=2

AMT http://www.amtonline.org

Na MTConnect nu cloud computing

Was MTConnect – het communicatieprotocol – nog het buzzwoord op de IMTS van 2008, onlangs pakte de AMT (The Association for Manufacturing Technology) groots uit met cloud computing. Feitelijk is dit niet nieuw, want in de jaren negentig werd al voorspeld dat in de toekomst software op servers ging draaien die je via je pc of notebook benadert. Door de snelle internetverbindingen en de draadloze connectiviteit op veel plaatsen, breekt dit nu door onder de term cloud computing. David Edstrom, directeur innovatie bij AMT, vindt dat de maakindustrie nog te weinig cloud computing inzet. “Omdat men erg conservatief is.” Vooral angst voor hackers houdt bedrijven tegen. Toch gaat cloud computing ook in de maakindustrie doorbreken, voorspelt Edstrom. “GMail is toch ook geaccepteerd en dat is misschien wel het bekendste voorbeeld van cloud computing.” Deze manier van software aanbieden biedt goedkopere software, makkelijker te onderhouden systemen en je bent zeker van een goede back-up van data, iets dat bij het mkb nogal eens een probleem kan zijn.

T E C H N O L O G I E

10 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Ook in de metaalbewerking is niet meer alles even helder als vroeger. Het toepassingsgebied van sommige technieken verschuift. Waterstraal-snijden rukt op richting verspanen; tandwielen worden ook al uit plaatmateriaal gemaakt. Landjepik in de metaal!

3D waterstraalsnijden is niet nieuw. Maar dankzij verbeterde en nieuwe technieken, lukt het bedrijven als Flow International wel om bewerkingen uit te voeren

die tot voor kort het domein van de verspaners waren. De Amerikaanse fabrikant van waterstraal-snijmachines liet eind vorig jaar in Chicago op de IMTS voor het eerst de optie Dynamic Waterjet XD op een 3D snijmachine zien. De positie van de snijkop wordt dankzij supersnelle computers continu aangepast aan de snijcondities, waardoor je het taps toelopen van snijkanten voorkomt. Aan de hand van een beperkt

aantal parameters berekent een algoritme hoe de besturing ervoor zorgt dat de snijkant precies wordt zoals je die wilt.

Precisie gaten Tim Fabian, global productmanager bij Flow International, denkt dat het bedrijf met deze technologie nieuwe markten kan aanboren. Ook als het om freesbewerkingen gaat. In Chicago liet hij een werkstuk van een

roestvaststaal legering zien met tientallen zeer precieze gaten. “Vroeger vergde dit veel en duur boorwerk. Nu kunnen we met onze waterstraal-machine elke zes seconde een precies gat maken, zonder inbreng van warmte in het materiaal”, aldus Tim Fabian. Dat kan technisch eigenlijk al langer, maar dan kostte zo’n Flow-machine meer dan een miljoen dollar. Nu biedt men de technologie aan op machines van rond de 160.000 dollar.

LandjepikGrenzen van bewerkingstechnieken vervagen

VIDEO

T E C H N O L O G I E

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 11

Toepassingen ziet Fabian vooral in de medische industrie, luchtvaart en later ook in de algemene toelevering.

Waterstraal of vonken Ook als het om microbewerken gaat, komt het waterstraalsnijden in beeld. Het Zwitserse Micro Waterjet AG heeft een machine ontwikkeld die, volgens Walter Maurer, de nauwkeurigheid haalt die je anders met bijvoorbeeld ECM (elektrochemisch verspanen) bereikt. Volgens de ISO-standaard kun je met de Zwitserse machines constant snijden met een nauwkeurigheid van 3 micron. “Daarmee hebben we een heel nieuwe markt aangeboord”, zegt Maurer. Namelijk de markt die tot nog toe gedomineerd wordt door vooral draadvonkmachines. De Zwitserse machinebouwer haalt zo’n hoge nauwkeurigheid door op drie fronten goed te scoren. Een

positioneernauwkeurigheid van 1 micron in de assen, een nozzle met een diameter van 0,3 mm als je abrassief snijdt (anders 0,08 mm) en een pomp die zeer constant een druk van 4000 bar levert. Maurer denkt de nauwkeurigheid nog te kunnen verbeteren met de toekomstige generaties machines.

Tandwielen uit plaat Wie denkt dat de markt voor tandwielen veilig in handen is van de verspaners, zit er naast. Op Euroblech toonde Schuler Cartec, een dochteronderneming van de Duitse persenbouwer, de eerste resultaten van een onderzoek naar het warmstuiken van tandwielen uit plaatmateriaal. De fabrikant integreert de processtappen stansen, kalibreren, vormen en verbinden in één procesgang. Dit kan doordat Schuler in de persen servotechnologie toepast, waardoor je de beweging van de persbalk beter kunt sturen en deze in het onderste dode punt kunt stilzetten. De tandwielen die in Hannover werden getoond, waren gemaakt van de geharde staalsoorten C45 en SAE 150 en

hadden een rondheid van 0,02 tot 0,05 mm nauwkeurig. De pers haalt een snelheid van 32 tot 60 slagen per minuut.

Spuitgieten PIM (Powder Injection Moulding) is geen nieuwe techniek. Midden jaren negentig hebben bedrijven er ook al mee geprobeerd marktaandeel te winnen. Toch lijkt het spuitgieten (en dan sinteren) van metaaldelen opnieuw in de belangstelling te komen. Op de K in Düsseldorf – het domein van de kunststofwereld – toonde Wittmann Battenfeld de machines om in series metaaldelen te spuitgieten. De EcoPower 55/130 verwerkt onder andere een roestvaststaal 316 L met een cyclustijd van 62 seconden voor een product met een eigen gewicht van 61 gram.

Walter Maurer van Micro Waterjet op de IMTS in Chicago: microwaterstraalsnijden als concurrent voor zinkvonken.

Deze tandwielen zijn niet gefreesd, maar uit plaatmateriaal geperst, een ontwikkeling waar Schuler Cartec aan werkt.

Elke minuut komt een ongesinterd product uit de machine van Wittmann Battenfeld.

P O L Y M E E R B E T O N

12 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Met de groeiende vraag naar betere dynamische eigenschappen van machines, zal het aandeel polymeerbeton machinebedden toenemen. Dat verwacht Utz-Volker Jackisch, directeur van Epucret. Deze Duitse producent van ‘Mineralguss’ machinecomponenten gaat nu nog een stap verder door polymeerbeton met hardsteen te combineren voor nog nauwkeurigere machines.

Polymeerbeton - Mineralguss zoals de Duitsers zeggen - heeft op dit moment bij de Europese machinebouwers een marktaandeel van 10 procent. Jackisch, die de afgelopen jaren Epucret (RAMPF-Gruppe) heeft uitgebouwd tot een van de grotere spelers in deze markt, denkt dat het aandeel verder kan en zal toenemen. “Polymeerbeton is een groeimarkt omdat er steeds hogere eisen aan machines worden gesteld. De dynamische eigenschappen komen op een steeds hoger niveau te liggen, ook bij de gewone machines en bewerkingscentra. Dat stelt hogere eisen aan het machinebed.”

6 tot 10 keer beter dempen Een polymeerbeton bed is een van de opties die de machinebouwer heeft om stabiliteit te garanderen. Het sterke punt van dit materiaal is dat de dempingseigenschappen aanzienlijk beter zijn dan die van staal. Afhankelijk van de toepassing en

Polymeerbeton wint marktaandeel in machinebouw

VIDEO

P O L Y M E E R B E T O N

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 13

constructie zijn deze een factor 6 tot 10 beter. Daarnaast hebben machines met een polymeerbed een hele hoge thermische stabiliteit. De warmte-uitzettingscoëfficiënt ligt tussen de 15 en 19,5, afhankelijk van het type polymeerbeton waarvoor gekozen wordt. Ook qua massastijfheid onderscheidt het materiaal zich van andere.

Verlijmen Epucret heeft zelf een verlijmingstechnologie ontwikkeld, zodat complexe structuren uit meerdere delen kunnen bestaan die dan zeer nauwkeurig verlijmd worden met elkaar. Met deze techniek kan men ook machinecomponenten, zoals geleidingen van andere materialen, aan het polymeerbed lijmen. Dat gebeurt bijvoorbeeld al met stalen delen. “Nu hebben we deze lijmtechnologie zo goed onder controle, dat we ook hardsteen aan het polymeerbeton kunnen lijmen”, legt Utz-Volker Jackisch uit. Dat is al enkele keren gedaan voor het onderzoek, dit jaar start een project met een machinebouwer.

Supernauwkeurig Bij de opening van het nieuwe

slijpcentrum van Epucret in Bessenbach (D), noemde Jackisch de combinatie van polymeerbeton met hardsteen perspectiefrijk. “Met name voor zeer nauwkeurige machines, waarin luchtlagers worden gebruikt, kunnen we het polymeerbeton onvoldoende nauwkeurig slijpen. Het materiaal heeft wel de juiste eigenschappen voor de thermische en dempende eigenschappen die je voor dergelijke supernauwkeurige machines nodig hebt. Wij gaan daarom hardsteen met polymeerbeton combineren.” De oplossing die Epucret met de machinebouwer nu gaat uitwerken, is een polymeer bed waarin de geslepen hardstenen geleidingen voor de luchtlagers worden geplaatst. “Proeven hebben uitgewezen dat het kan.”

Nieuw slijpcentrum Deze nieuwe doorbraak is een van de redenen waarom Epucret onlangs in het Beierse Bessenbach een nieuw slijpcentrum heeft geopend. In deze 2.200 m2 grote hal, die volledig geklimatiseerd is en zomer en winter een temperatuur kent van 20 graden (+/- 1K), staan een Favretto MI-U500 en een WMV-slijpmachine. Beide halen een nauwkeurigheid van 5 µm. De

Favretto heeft een werkbereik van 5000 bij 2000 bij 1350 mm en kan tot 15 ton werkstuk gewicht aan; de WMV machine heeft een hydrostatisch gelagerde tafel voor werkstukken tot 25 ton. Op de Favretto is de maximale lengte van het werkstuk 5000 mm, op de WMV 7000 mm. De bouw van dit slijpcentrum illustreert het vertrouwen dat de RAMPF-Gruppe in de technologie van Epucret heeft.

Voordelen Polymeerbeton biedt niet alleen voordelen als het om de nauwkeurigheid gaat, ook qua design en productie van de machine kun je voordelen behalen. “Je moet dit per machine bekijken. Polymeerbeton is niet zaligmakend”, zegt Jackisch er wel bij. De Duitse onderneming verwerkt nu zo’n 11.000 ton per jaar. Hij denkt dat het aandeel een stuk hoger kan dan nu het geval is.

Meer informatie

Epucret Mineralgusstechnik

www.epucret.de

I C T I N V E R S P A N I N G

14 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Okuma zet IT in voor efficiënter verspanen

Een nog haast onontgonnen, zeer waardevolle schat aan informatie. Dat is misschien wel de beste omschrijving van de data die je uit een CNC-machine kunt halen. Okuma Europe had onlangs tijdens het Open Huis in Krefeld een hoek ingericht voor de IT-toepassingen. Want verspanen is al lang niet meer alleen een kwestie van toerentallen, voedingen en snededieptes.

I C T I N V E R S P A N I N G

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 15

Okuma is wat de besturing betreft een buitenbeentje. Niet alleen houdt de Japanse machinebouwer vast aan een eigen CNC-besturing, OSP-P200. Het is tevens een open besturing, om de communicatie met andere machines en systemen te vergemakkelijken. Larry Schwartz, directeur van Okuma USA, pleitte op de IMTS 2010 in Chicago voor open besturingen op CNC-machines. Machinekopers zouden dit bij hun leveranciers moeten afdwingen, vindt hij. Want in de machinedata zit de sleutel tot productiviteitsverbetering. Dus moet je die niet voor elk merk afschermen.

Open besturingen “Open besturingssystemen gaan er komen. Die heb je nodig voor veel toepassingen én om ervoor te zorgen dat we oplossingen van de plank kunnen nemen”, zegt Jürgen Kläser, bij Okuma Europe verantwoordelijk voor de ontwikkeling van veel IT-toepassingen. De machinebouwer heeft de eerste versie van de open besturing OSP in 2000 op de markt gebracht. De besturing werkt op een heel bijzondere manier samen met Windows. In

principe draait de machinebesturing altijd op de achtergrond en kan deze niet beïnvloed worden door wat er in Windows gebeurt. Tegelijkertijd ziet de draaier of frezer op zijn scherm een vertrouwde Windows-omgeving waarin tal van features voor de besturing beschikbaar zijn. “Voor deze HMI (human machine interface) gebruiken we Windows XP Professional embedded. Zelfs als het Windows scherm blauw wordt, draait de machine gewoon door.” Beide besturingssystemen draaien parallel op een processor, wat real time communicatie tussen beide mogelijk maakt.

Chipblaster OSP-P200 is een flexibel besturingssysteem, dat meerdere communicatie-protocollen ondersteunt. Ethernet en USB zijn standaard, net als DeviceNet voor het koppelen van externe modules die voorzien zijn van een standaard bus. Een voorbeeld van de mogelijkheden hiervan is de koppeling van de drukregelaar voor de koel- en smeeremulsietoevoer (ChipBlaster) aan de machinebesturing. Per gereedschap kan de druk apart

ingesteld worden. “Als je de hoeveelheid emulsie en de druk per gereedschap apart regelt, kun je een enorme hoeveelheid energie sparen”, meent Jürgen Kläser. Okuma ontwikkelt momenteel deze ChipBlaster applicatie ook

Verspaner of knoppendrukker?

De app voor de iPad plaatst verspaning in een heel andere wereld, die jongeren wellicht meer aanspreekt. Ook andere IT-toepassingen, bijvoorbeeld het chattercontrol systeem Navi-M van Okuma, zorgen ervoor dat de bediening van een draai- of freesbank een-voudiger wordt. Leidt dit er niet toe dat je straks knoppendrukkers aan de machine hebt in plaats van verspaners?

Hans Volker, directeur van Gelderblom, denkt van niet. “De besturing breidt de kennis van de bediener juist uit. Doordat er meer intelligentie in de besturing komt, kunnen meer mensen actief worden in de verspaning. De nieuwe toepassingen zijn bovendien de trigger die het werk interessant maken en aanzetten tot meer doen dan alleen een knop indrukken.” Volgens Jurgen Kläser van Okuma Europe zal de opmars van IT wel tot een accentverschuiving leiden. Er zal meer nadruk op de theoretische kant van het vak komen te liggen. “Maar je moet basiskennis over verspaning behouden om te snappen of een bepaalde situatie goed is of niet.”

I C T I N V E R S P A N I N G

16 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

voor draaibanken en de Multus/Mac Turn reeks.

Via de eigen applicatie Servo Link communiceert de besturing continu met de servomotoren in de CNC-machines. Zaken die vroeger typisch mechanisch werden geregeld, verlopen nu elektronisch. Het draaimoment van een motor kan bijvoorbeeld aan de belasting van de tafel worden aangepast.

Programmeren Een andere feature van de Okuma-besturing is One Touch IGF, bedoeld voor het programmeren aan de machine. Deze manuele programmeermode minimaliseert het aantal programmeerstappen en reikt de bediener telkens suggesties aan. De M versie is voor de freesmachines, de L versie voor de draaibanken. De machine en het gereedschap kunnen eveneens getest worden voordat er een

spaan wordt gemaakt. Dat gebeurt met het Collision Avoidance System (CAS), eveneens onderdeel van de besturing. Hans Volker, directeur van Gelderblom, de importeur van Okuma in Nederland: “Simulatie spaart veel tijd. Je kunt na de simulatie in de productie meteen op start drukken. Je zou eigenlijk de discipline moeten hebben dit voor elk product te doen.” Deze simulatie draait onder Windows.

MacMan Net Een applicatie die tijdens het Open House in Krefeld veel aandacht kreeg, is MacMan Net. Hiermee kun je, zo legt Kläser uit, data uit de machine lezen en deze gebruiken in andere toepassingen. “Bijvoorbeeld efficiencyrapporten die je via je iPhone kunt samenstellen”, geeft hij als voorbeeld. MacMan Net

Jürgen Kläser en Hans Volker (rechts).

De partners van Made-in-Europe.nu

Website Website Website Website

I C T I N V E R S P A N I N G

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 17

gaat dus een belangrijke rol spelen in het gebruik van de machinedata voor allerlei toepassingen. Een stap verder dan een performance rapportage gaat de speciale iPad applicatie die in Krefeld live werd gedemonstreerd bij een LB3000EX-MY CNC draaimachine in combinatie met een Kuka-robot voor de belading. De complete cel kon niet alleen gecontroleerd worden via de iPad op basis van real time data, maar ook konden instellingen aangepast worden. Jürgen Kläser: “Normaal heb je een specialist nodig voor het herprogrammeren van de robot. Nu kan de bediener via enkele eenvoudige ingaven dit via de iPad zelf doen.”

Méér doen met data Okuma integreert MacMan Net al sinds enkele versies in de machinebesturing. Sommige klanten halen hiermee realtime productiedata uit de machine die ze via een sql-database weer gebruiken om klanten inzicht te

geven in de doorloop van de productie. “Hun eindklanten gebruiken dit weer voor hun productieplanning.” Een bijkomend voordeel is dat de operators op het scherm aan de machine via de speciale interface allerlei zaken kunnen ingeven, zoals de start van een opdracht, het afmelden. “Zaken die anders vaak met een barcodelezer worden gedaan, kun je nu op het bedienersscherm van de machine doen.” Okuma Europe heeft ook al koppelingen met SAP gerealiseerd.

Manarme productie Een andere toepassing is de communicatie tussen de Zoller voorinstel-apparatuur en de Okuma-machines. Ook dit verloopt via MacMan Net. Het voorinstelapparaat stuurt de data van de gereedschapmeting rechtstreeks naar de machinebesturing. In het programma kun je regels inbouwen zodat bij een bepaalde afwijking van het gereedschap

automatisch een nieuw zustergereedschap ingezet moet worden. Jürgen Kläser heeft zo’n soortgelijke applicatie ook al eens gebouwd voor in de manarme productie. Op basis van realtime productiedata kent de besturing de echte freestijd van een bepaald gereedschap en dus ook de resterende standtijd. Is deze ontoereikend voor de volgende bewerking, wordt direct automatisch een zustergereedschap ingezet.

Programmeren via spreadsheetEen bijzondere toepassing van Okuma is One Touch Spreadsheet. Via een Excelfile kun je de verspaningsinstructies naar de machine sturen. De machinebediener kan in het spreadsheet noodzakelijke aanpassingen maken. Ook informatie over de opspanning kan via het spreadsheet naar de bediener worden gestuurd. Performancerapportages komen eveneens als Excelbestand beschikbaar. Jürgen Kläser: “We willen vooral de bediening gemakkelijker maken. De operator kan volstaan met enkele eenvoudige data in te geven, ook al gaat het om een complex werkstuk. En de data gebruiken we weer voor de documentatie die bijvoorbeeld de luchtvaartindustrie bij elk werkstuk eist.”

Meer Informatie:

Gelderblom

www.gelderblom.nl

Okuma

www.okuma.de

OPS 200

http://www.okuma.de/mainframe.asp?lang=en&e1=977

T E C H N O L O G I E

18 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Het Fraunhofer ILT liet op EuroMold zien hoever men is met de ontwikkeling van het laserpolijsten. Het gaat om onderdelen van een hartpomp, gemaakt uit titaan. Conventioneel polijsten vergt 3 uur werk, laserpolijsten minder dan 5 minuten per onderdeel. De Ra waarde is 0,08 µm.

L A S E R

P O L I J S T E N

I C T I N V E R S P A N I N G

19 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Apple’s bedieningsgemak in de machinebesturing

Gaat Apple met de Appstore invloed hebben op de machinebesturingen? Professor Christian Brecher van het WZL in Aken, kijkt er niet van op als dat zo blijkt te zijn. “Ik denk wel dat de machinebesturingen gaan veranderen.”

En waarom zou je dan het bedieningsgemak dat Apple met de iPhone en iPad in de wereld heeft gezet, niet ook realiseren bij machinebesturingen? Volgens Brecher moeten complexe machines in de komende tijd gemakkelijker bedienbaar worden. “Machines moeten bedienbaar blijven. Apple kan daar een rol in spelen. Apps zijn het synoniem voor bedieningsgemak, daar zullen we naar toe gaan. Hoe groot deze invloed wordt, kan ik niet

voorspellen.” Swipen - de veegbewegingen met je vinger over het scherm - zal over enkele jaren ook aan de gereedschap-machine te vinden zijn, denkt Brecher.

Industrie iPad hoes In Duitsland is inmiddels een eerste iPad-product voor machinebesturingen op de markt. Soredi Touch Systems lanceert op de beurs LogiMAT in Stuttgart de iSoredi kit. De fabrikant brengt een kunststof beschermhoes voor de iPad op de markt, die niet alleen tegen beschadiging door vallen of stoten beschermt, maar tevens voorkomt dat stof en olienevel doordringen in het apparaat. In de toekomst wil men de behuizing laten testen volgens de IP 65 norm. Het bedrijf

ontwikkelt daarnaast een dockingstation, dat eventueel aan de machine gekoppeld kan worden.

Touchbediening Voor wie de echte iPad nog te kostbaar vindt in de werkplaats, maar wel de touchbediening ervan op zijn bedieningsscherm wil, biedt Soredi een nieuw 10 of 12 inch beeldscherm dat gekoppeld is aan een industrie PC, waarop Windows 7 (embedded) draait. Windows 7 laat aanraakbediening toe. Het gevoelige beeldscherm wordt met een 4 mm dik speciaal glasscherm beschermd, Conturan. De speciale opbouw van dit scherm zorgt niet alleen voor een beter zicht, maar ook voor een vlotte bediening met de toppen van je vingers.

A P P S T O R E

20 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Verspaning in de App StoreWie rondsnuffelt in de App Store, komt nu al de eerste applicaties tegen die ontwikkeld zijn voor de verspaners. Sommige zijn handige tools van leveranciers, andere gaan verder.

Machinist Journeyman

Een betaalde app is Machinist Journeyman (7,99), die berekeningen maakt die je als verspaner nodig hebt. De app is er ook in een metrische uit-voering. Niet alleen voedingen en toerentallen worden berekend, er zijn ook draai- en boorsecties met specifieke zaken. De app biedt zelfs de mogelijkheid calculaties voor de bewerkingskosten en bewerkingstijd te maken en de winstmarge.

Sandvik & Seco

Gereedschappen-fabrikanten Sandvik Coromant en Seco Tools hebben elk hun eigen app. Deze zijn bedoeld voor het maken van de basisberekeningen die je nodig hebt in de verspaning. De nieuwste versie van Seco Tools (december 2010) rekent zowel in millimeters als inches. Sandvik Coromant heeft een app zowel voor IOS als voor Android beschikbaar.

Machinist APPrentice

Deze betaalde app (2,39) belooft zijn geld op te brengen. Hoe? Doordat je snel een groot aantal berekeningen kunt maken. Dit is in feite de basisversie dan de hiervoor al beschreven Journeyman, die volgens de makers geavanceerder is en meer mogelijkheden biedt. De beide apps zijn ontwikkeld door een ervaren verspaner, die ook een specifieke verspaners calculator aanbiedt.

Itamco

Itamco biedt in de App Store een (gratis) app aan voor het berekenen van voedingen. Je kunt er zowel de voeding per tand mee berekenen als ook de voeding per geplande omwenteling. In inches. Itamco is een Amerikaanse verspaner die meerdere apps voor de iPhone en iPad heeft ontwikkeld. Het bedrijf zegt in de toekomst ook een app voor G en M codes te willen ontwikkelen.

ShopApp

ShopApp belooft een app voor de dagelijkse G- en M-codes. De ontwikkelaar zegt zelf 25 jaar ervaring te hebben in onder andere 5-assig bewerken van verschillende materialen. Naast de G- en M-code app heeft men ook apps ontwikkeld voor onder meer tabellen voor het tappen en boren en een referentiegids voor het harden van materialen. Ze kosten allemaal 0,79 euro.

A P P S T O R E

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 21

MachinistPRO

Voor verspaners, door verspaners, zo prijzen de ontwikkelaars deze app aan. Wat kun je ermee? Onder andere voeding-snelheden berekenen, omwen-telingen per minuut, boorgatdiameters, omrekenen, tapgaten bere-kenen. De app is ontwikkeld door een machinehan-delaar in Oklahoma. Die rekent er 2,39 voor.

Machinist Mate

Deze app is vooral bedoeld voor wie niet langer allerlei formules wil onthouden. Ook hiermee kunnen de meest gangbare berekeningen worden gemaakt en je kunt er schetsen mee maken en bewaren. De app kan ook als rekenmachine worden gebruikt en heeft een ingebouwde G-code lijst. Kosten: 1,99

SME MillTurn Calc

Ook de SME (de Amerikaanse ingenieurs-organisatie) heeft een app gelan-ceerd. De SME MillTurn Calc is er zowel voor de iPhone als smart-phones die op Android draaien. Behalve dat je er berekeningen mee kunt maken, bevat de app ook een informatie over enkele staalsoorten. Gratis app.

MTConnect

MTConnect (eveneens van Itamco) belooft heel veel. Het is de eerste MTConnect client app. Het gaat hier om het in de VS gelanceerde communicatieproto-col voor machines en apparaten. Is dit protocol aan boord, dan kun je met deze - gratis - app via je iPhone of iPad machines volgen, bijvoorbeeld de positie van de frees.

Drill Calc

Voor het tappen van schroefdraad belooft deze app praktisch te zijn. Drill Calc berekent de juiste gereed-schapdiameter, zowel in inches als mm. De ontwik-kelaar biedt meer apps voor indus-triële bedrijven aan. Het zijn allemaal spreadsheetachtige berekeningen. Kosten voor deze app: 2,39

I C T I N V E R S P A N I N G

22 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

DNC-server laat oudere machines onbemand draaien

Efficiënter werken vergt niet altijd hoge investeringen. De aanschaf van een DNC server kan in de praktijk een wereld van verschil maken. Niet alleen voorkom je heen en weer lopen met floppy’s, het systeem dwingt je tevens om een goede structuur aan te leggen voor het beheren van je programma’s.

Met floppy’s Roel Raeven (CNC Technology) komt in de praktijk bedrijven tegen waar programma’s nog steeds op een floppy naar de machine gaan. Als je dan ook nog eens in CAM-programmeert, zijn de programma’s dikwijls zo groot dat ze in stukjes geknipt moeten worden. “Een DNC server is dan in veel gevallen een uitkomst”, zegt de CNC-specialist. Zo’n systeem bestaat uit een server waarop de speciale software draait en de programma’s worden weggeschreven. Via ethernetbekabeling – of eventueel draadloos – worden de programma’s naar de speciale unit gestuurd die aan de machine wordt gekoppeld. Dit kan al met een RS 232-poort, maar ook via ethernet. Dus ook oudere machines kun je op deze manier aan het netwerk koppelen.” Zo’n systeem kost tussen de 750 en 1.000 euro per machine. Deze kosten per machine nemen aanzienlijk af indien er meerdere machines worden uitgerust met dit systeem.

Voordelen De voordelen zijn legio. Zo stuurt de server grote programma’s automatisch in kleinere pakketjes door naar de machine, zodat je op de oudere machine nu ook onbemand grote programma’s kunt draaien. Telkens als er in het geheugen van de machinebesturing ruimte vrij komt, wordt een nieuwe set regels doorgestuurd. Je voorkomt daarnaast veel heen en weer lopen tussen de werkvoorbereiding en de werkplaats. “Het brengt rust”, zegt Raeven hierover. Het derde voordeel is dat de server je dwingt om een goede mappenstructuur aan te leggen. De programma’s moeten namelijk logisch worden weggeschreven en klaar gezet worden in een aparte map om naar de machine te worden verstuurd. “Vervolgens kun je de cirkel rond maken, want de bediener kan het programma met eventuele aanpassingen die aan de machine zijn gedaan, terugsturen naar de server. De werkvoorbereider kan dat programma controleren en bewaren voor de volgende keer.” In de praktijk betekent dit dat bij een repeatorder meteen het juiste programma beschikbaar is en niet weer eerst de aanpassingen die al eens eerder zijn gedaan, opnieuw gemaakt moeten worden.

R E T R O F I T

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 23

Retrofit wordt onvoldoende meegenomen als optie om de efficiency te verhogen. Dat vinden althans Roel Raeven en Pim van Dijck, die samen werken onder de naam CNC-Machineworks. Onlangs hebben ze een grote kopdraaibank van het merk Est-Ticino met Fagorbesturing omgebouwd naar een volledig digitale versie, voorzien van een Sinumerik 802D Solution Line besturing. Daarmee kan de klant nu ook conische draad snijden en zo de stukken compleet afwerken in één opspanning.

Ondanks dat de draaibank van 1999 is, had de Fagorbesturing voor de klant een grote beperking. Hiermee kun je geen conische draad snijden, wat juist bij het offshore werk vaak nodig is. Voor die bewerking moesten tot voor kort alle stukken van de grote draaibank op een andere machine worden omgespannen. Retrofit bleek in dit geval een betere optie te zijn dan een nieuwe draaibank kopen.

Volledige retrofit Roel Raeven (CNC Technology) en Pim van Dijck (DEM Machineworks) werken voor dit soort opdrachten samen onder de vlag van CNC-Machineworks. In acht weken tijd hebben ze de kopdraaibank volledig omgebouwd. De z-as is

gereviseerd, alle andere motoren zijn door Siemens digitale motoren vervangen, er zijn nieuwe afstandsgecodeerde linealen geplaatst en de draaibank is uitgerust met de Sinumerik 802D Solution Line besturing. “We hebben de draaibank zelfs voorbereid op aangedreven gereedschappen. De klant gebruikt deze nu nog niet, maar in de toekomst kan dit wel”, aldus Roel Raeven. Ook de hoofdmotor is vervangen. Aanvankelijk was dat niet de bedoeling, maar uiteindelijk bleek het prijsverschil zodanig laag te zijn, dat ze ervoor gekozen hebben de machine volledig van digitale motoren te voorzien. Doorgaans wordt bij retrofit erin voorzien dat de analoge signalen van de servomotoren gebruikt blijven worden. Nu blijft het signaal

Retrofit vaak vergeten optie

Roel Raeven (links) en Pim van Dijck bij een EMAG USC1 uit 1986, waarbij de Sinumerik 3T besturing vervangen is door een Sinumerik 840Di en de machine aangepast is aan de huidige machine-richtlijn.

R E T R O F I T

24 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

volledig digitaal omdat er voor een compleet Sinamics pakket is gekozen. “Je bent dan nauwkeuriger, bewakingen zijn beter, werkt met een meer constante voeding en kunt sneller accelereren en decellereren”, vat Pim van Dijck de voordelen samen. Dat laatste is met name bij draadsnijden aantrekkelijk.

CAM en Manual Machine plus De Sinumerik 802D besturing verandert de draaibank ingrijpend. De bediener kan nu Manual Machine Plus gebruiken, een eenvoudige versie van Shopturn. Aan de andere kant is de machine verbonden met het netwerk en kunnen programma’s vanuit de CAM-programmering naar de machine worden gestuurd. Bij schroefdraadreparaties biedt de Siemens besturing het voordeel van positieherkenning. Roel Raeven: “Als je eenmaal de draadvorm hebt gedefinieerd, hoef

je de volgende keren slechts met de beitel ergens in de schroefdraadgang te gaan staan en de besturing herkent de positie en neemt deze over. In feite maak je een virtueel moerslot.” Door de retrofit is de machine makkelijker bedienbaar geworden. Niet enkel vanwege de besturing, mede doordat de handwielen nu naar het operatorpaneel zijn verplaatst.

Voordelen retrofit Raeven en Van Dijck vinden dat retrofit onvoldoende aandacht krijgt in het totale investeringstraject. Zeker moet je de kosten afzetten tegen de investering in een nieuwere machine. Bij grote draaibanken of

bewerkingscentra, zoals hier, loont het echter dikwijls de moeite. “Deze optie wordt te snel vergeten. Natuurlijk speelt de toepassing een belangrijke rol, maar retrofit heeft als voordeel dat je je gereedschappen kunt behouden en de bedieners de machine heel goed kennen. Ze weten de minpunten. Daardoor kun je de machine vaak echt aanpassen aan de wensen van de klant.”

Retrofit geeft de kans de machine aan te passen aan de

wensen van de klant

Dit timelapse filmpje toont de acht weken durende retrofit bij CNC Works in Weert samengevat in een halve minuut.

Meer informatie

CNC Technology www.cnctechnology.nl

DEM Machineworks www.dem-machineworks.nl

VIDEO

Y - F A C T O R

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 25

De Y-factor in de verspaning

Doosan: super XXL

Doosan zegt de grootste in serie gebouwde draaibank met Y-as te leveren: de Puma 700 XLY. Met 5050 mm tussen de centers en een doorlaat van 750 mm in de grootste uitvoering. Allemaal met Y-as.

De machinebouwer kiest in alle opzichten voor het zware draaiwerk met aanvullende freesbewerkingen. De Y-as verplaatsing is groot: 200 mm maximaal. Doosan plaatst de Y-as onder de kruisslede waarop de revolver staat. De spindelmotor zelf levert 37 kW en afhankelijk van de uitvoering is het maximale toerental 1500 t/m. De heavy duty

turret telt 12 gereedschapplaatsen (BMT85 gereedschapopname). De motoren in de aangedreven gereedschapplaatsen leveren 15 kW. Bij het frezen kan tot 175 cm3 per minuut verspaand worden (in SM45C) met de aangedreven gereedschappen. De Y-as vergt bij het Koreaanse merk een extra investering van rond de 60 mille, maar dat staat volgens Huib Wennekes, manager bij Dormac CNC Solutions, in geen enkele verhouding tot de aanschaf van een tweede machine voor de freesbewerking, laat staan de kosten van het twee keer opspannen van de stukken. Toepassingsgebieden zijn volgens hem onder andere de offshore industrie en alles wat met energie te maken heeft.

Victor: Y-as met extra brede geleidingen

Gibas Numeriek heeft de nieuwe Victor A26 draaibank getoond, met Y-as verplaatsing. De Taiwanese fabrikant pakt het volgens Jan Lemmens van de importeur uit Almere wel anders aan dan andere machinebouwers.

Een Y-as verplaatsing is aardig, maar als je gaat frezen is het wel belangrijk dat je voldoende stabiliteit kunt waarborgen. Anders blijf je beperkt met je frees-bewerkingen. Victor lost dit op door de Y-as op extra brede geleidingen te plaatsen, 420 mm in dit geval. De Y-beweging bedraagt bij deze machine in totaal 110 mm. Jan Lemmens:

Y - F A C T O R

26 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

vervolg van pagina 25

“Victor heeft de Y-as en de geleidingen constructief aangepast aan de grote machine en aan de zwaardere belasting als je gaat frezen. Daardoor kun je ook de zwaardere freesbewerkingen nauwkeurig uitvoeren op de grote stukken op deze machine.” De Taiwanezen bouwen voor de freesbewerkingen hun eigen spindel, die een vermogen levert van 4,5 kW vermogen en maximaal 4000 t/m (VDI-40). Wie voor deze optie kiest, komt vanzelf uit bij de Fanuc 21i-TB besturing voor de besturing van de vier aangedreven assen. Victor zet de A-serie draaibanken in de markt als de lijn voor de zwaardere verspaning. De machine is leverbaar met 950 of 1400 mm tussen de centers.

EMCO: 3 Y-assen

De Oostenrijkse machinebouwer EMCO heeft op de AMB in Stuttgart de Hyperturn 65 TripleTurn gelanceerd, een draaifreescentrum met niet minder dan drie Y-assen en drie revolvers, waardoor het aantal gereedschappen in de machine dus vergroot wordt tot 36.

Senior product manager Gerhard Meisl van EMCO zegt dat door de combinatie van deze vernieuwingen, de productiviteit van de Hyperturn zo’n 30 procent hoger ligt dan in vergelijking met andere machines uit de EMCO-stal, met name doordat nu veel meer bewerkingen in dezelfde opspanning gedaan kunnen worden. De Y-as beweging bij EMCO bedraagt maximaal 100 mm. Standaard is de machine voorzien van een gereedschap-opname VDI 30, als optie geldt

een VDI-40. Het vermogen van de EMCO-hoofdspil bedraagt 21 kW (bij 5000 toeren), net zoveel als het vermogen van de overnamespil. De spindel-afstand is vergroot tot 1300 mm, zodat ook langere stukken bewerkt kunnen worden. EMCO levert de machine in combinatie met de Siemens Sinumerik 840 D-sl besturing. “Bedieningsgemak staat voorop”, zo verklaart Meisl deze keuze. Dat blijkt bijvoorbeeld ook uit de aansluiting aan de voorzijde voor een notebook (netwerkpoort) of je accu-oplader (220 V aansluiting).

Y - F A C T O R

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 27

Mori Seiki: stabiliteit

Mori Seiki heeft in 2010 het nieuwe draaicentrum NZL6000 in Europa geïntroduceerd. Een machine met dubbele revolvers, waarvan revolver 1 een Y-as verplaatsing heeft van maximaal 100 mm.

De Japanners hebben vooral het zware frezen voor ogen gehad bij de ontwikkeling van de machine. “30 mm snedediepte voor de frees,” zegt Marco Coffeng, sales manager bij Landré Machines. De freesspindel heeft bij Mori Seiki een vermogen van 11 of 15 kW. Het gepatenteerde Built-In motorconcept draagt bij aan de stabiliteit van de machine zodra je dit vermogen op het werkstuk loslaat. Deze stabiliteit wordt extra vergroot door op de nieuwe machine met bredere blokgeleidingen te werken. De spil is van het type direct drive spindel. Resultaat van alle inspanningen om het draaifreescentrum zo stabiel als mogelijk te maken: de rondloopnauwkeurigheid bij draaien is 1,3 µm en de oppervlakte ruwheid (Ra-waarde) bedraagt 0,27 µm.

Meer informatie

EMCO: www.ridder.net Doosan: www.dormaccncsolutions.nl Victor: www.gibas.nlMori Seiki: www.landre.nl

Bij veel bedrijven staan koel- en vriesmeubels kouder afgesteld dan noodzakelijk is... Coach Hiddink: ‘Dáár valt winst te behalen! Elke graad te koud kost geld. Vraag het boekje ‘Besparingstips voor productkoeling’ aan op energiecentrum.nl, en bespaar tot wel 20% op uw kosten. Dát is makkelijk scoren!’

Kijk voor meer speltips van Energiecoach Willem Hiddink op energiecentrum.nl

Energiecentrum MKB. De ondernemersclub voor energiebesparing.

Speltip voor ondernemers:

‘ Houd het hoofd koel!’ Energiecoach Willem Hiddink

C O M P O S I E T E N F R E Z E N

28 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Composiet frezen als alternatief voor borenOnder redactie van Sirris / Techniline

Composietmaterialen bieden tal van uitdagingen op het vlak van de (na)bewerking. Heel wat toepassingen vereisen nauwkeurige gaten. Hiervoor bestaan twee mogelijke oplossingen: boren of frezen. Beide technieken hebben hun voor- en nadelen. De keuze is daarom afhankelijk van meerdere factoren.

Vaak worden composietproducten quasi afgewerkt afgeleverd, maar moeten er nog enkele nabewerkingen gebeuren. Het gaat dan om bewerkingen zoals het trimmen van de zijkant, het uitfrezen van een kamer of het maken van gaten die later dienen om andere delen te bevestigen. Denk hierbij maar aan toepassingen zoals de vleugels van vliegtuigen, cabines van vrachtwagens of motoronderdelen. Het grootste gedeelte van de vorm kan in de eerste productietechnieken al aangebracht worden, maar om nauwkeurige gaten te bereiken, moet er eerder naar andere

technieken gekeken worden, zoals verspaning.

Boren versus frezen Klassiek worden gaten geboord, zeker bij hogere productievolumes. Een alternatief hiervoor is het helicoïdaal frezen. Daarbij gaat men met een frees die iets kleiner is dan de uiteindelijke diameter van

het gat in een spiraalbeweging naar beneden afdalen. Dit is een stuk trager dan het gewone boren, maar kan oplossingen bieden in twee gevallen:

* als men een niet-conventionele gatdiameter heeft, waarvoor men speciaal een boor op maat moet laten maken of een boor bestellen (en het slechts om een kleine hoeveelheid gaten gaat).

* als men problemen heeft door bijv. een moeilijk materiaal, zoals composiet.

Helicoïdaal frezen Bij het verspanen van composiet is een van de grootste problemen delaminatie. Bij delaminatie komt de hechting tussen de vezels en matrix los en ‘splintert’ het materiaal. Dit is een soort van scheur die zich verder kan ontwikkelen en moet vermeden worden. Delaminatie kan zowel intern (moeilijk te detecteren) als extern optreden.

Neerwaartse kracht Bij het boren van gaten zorgt de neerwaartse kracht ervoor dat scheurtjes zich gaan ontwikkelen en delaminatie optreedt. De meest gebruikte oplossing is het verlagen van de neerwaartse voeding (en dus ook de kracht), en ook gereedschapsleveranciers breken hun hoofd over de geometrieën die het meest optimaal zijn om dit fenomeen te beperken.

Onderzoeken Op de SME-conferentie Composites

C O M P O S I E T E N F R E Z E N

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 29

Manufacturing in San Diego presenteerde de Technische Universiteit van Kaiserslautern hun resultaten over het boren en frezen in composietmaterialen. Men heeft een uitvoerige vergelijking gemaakt tussen beide strategieën om gaten te maken. Ook Sirris deed enkele case-onderzoeken waarin men tot dezelfde conclusies kwam:

* Het frezen van gaten leidt tot aanzienlijk lagere axiale krachten. Dit heeft een positieve invloed op het optreden van fenomenen zoals delaminatie.

* Het frezen van gaten breekt de spanen beter dan het boren. Daarnaast testte men twee materialen: materialen met een hoger gehalte aan vezels leiden tot kortere spanen. Dit maakt ook dat de gereedschappen en de binnenwand van gaten minder te lijden hebben. Spanen kunnen bij het frezen (met een kleinere diameter dan de gatdiameter) ook beter afgevoerd worden.

* De rondheid van de gaten is een factor 2 beter bij het boren. Bij het frezen voert de machine naast een z-beweging ook een cirkelvormige beweging (x- en y- dus) uit. De machine gaat haar onnauwkeurigheden in die

richtingen extra meenemen en dit uit zich in minder ronde gaten.

* Composieten zijn vaak ook vrij flexibel en kunnen meebuigen. Bij het boren is de axiale kracht soms zo hoog dat dit het materiaal doet meeveren en ineens terugschiet als de boor door het materiaal heen is. Dit heeft uiteraard ook negatieve gevolgen voor de kwaliteit. Als dit probleem optreedt, is het ook eerder aan te raden om te kiezen voor frezen.

Of men voor het helicoïdaal frezen of het boren moet kiezen, hangt bijgevolg af van de belangrijkste vereiste van de toepassing. Voor gaten die een hoge rondheid vereisen is het boren eerder aangewezen. Indien de (visuele) afwerking aan de randen en

binnenwand het belangrijkste is, moet er eerder geopteerd worden voor frezen.

Bronnen

* TU Kaiserslautern (FBK) - www.uni-kl.de

* SME - Composites Manufacturing 2010 - www.sme.org

* 2009, J. Paulo Davim - “Drilling of Composite Materials”

 

 

 

Contactpersoon  Sirris:

Tom Jacobs

E-mail   tom.jacobs@sirris.be

Tel.  +32 (0)498 91 93 78  

Fax  +32 (0)11 22 92 90

C O M P L E E T B E W E R K E N

30 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Compleet bewerken redding Chileense mijnwerkers

De Chileense mijnwerkers die vorig jaar lange tijd opgesloten zaten, zijn alweer van de voorpagina’s van de kranten verdwenen. Twee en een halve maand eerder dan verwacht, zagen ze weer daglicht. Doorlooptijdverkorting in de productie van de boor waarmee de tweede schacht werd geboord, bleek voor hen letterlijk van levensbelang te zijn.

De speciale boor voor de mijn in Chili is gemaakt door het Amerikaanse Center Rock Inc. in Berlin (Pennsylvania). Dit bedrijf gebruikt ongeveer 6 jaar GibbsCAM, met name omdat men destijds is over-gestapt op multi-tasking machines. Die keuze is niet alleen ingegeven vanwege het reduceren van

doorlooptijden, ook om kosten te ver-minderen. De Amerikanen produceren hun boren op drie Doosan machines: de Puma 300, Puma 400 en Puma 480. Daarnaast hebben ze nog twee Mazak en een Puma MX2500 multitasking machi-nes. Het bijzondere aan de boor die voor de redding van

de Chileense mijn-werkers werd in-gezet, is dat deze geen vloeistoffen gebruikt om gesteente tijdens het boren af te voeren, maar onder hoge druk samen-geperste lucht. Door de lucht-circulatie worden stof en kleine steendeeltjes naar boven geblazen. De LP-boor (low

Meer informatieDoosan (Nederland): www.dormac.nl Doosan (België): www.mtg.be GibbsCAM in Nederland: www.duoteq.nl GibbsCAM in België: www.4Dcam.beCenter Rock Inc.: www.centerrock.com

Brandon Fisher en Richard Soppe bij de boor.

C O M P L E E T B E W E R K E N

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 31

profile) waarmee de tweede en derde boring werd gedaan, gebruikt vier pneumatische boorhamers van vier boorbits van tungstenstaal.

Complexe delen Precies deze bits zijn complexe onderdelen, die meerdere bewerkingen vergen. Behalve dat ze gedraaid worden, vragen de meeste kanten ook contour-, radiaal- of axiaalfreesbewerkingen. Elk bit telt meerdere gaten die onder verschillende hoeken zijn geboord. Center Rocks programmeert deze stukken met GibbsCAM MTM software en bewerkt ze vervolgens op een Puma MX2500 machine, de Doosan multitasking machine, in een enkele opspanning. De werkvoorbereider programmeert alle bewerkingen zonder dat hij een andere module hoeft te activeren in dezelfde gebruikers interface. Elke bewerking - draaien, frezen, boren en niet-snijdende bewegingen van bijvoorbeeld de turret - worden in dezelfde interface geprogrammeerd. De software verifieert automatisch de gereedschapsbaan. De programmeur kiest hierbij voor een simulatie na de volledige programmering of voor een simulatie nadat hij bepaalde onderdelen heeft geprogrammeerd. GibbsCAM laat toe dat je snel veranderingen aanbrengt, omdat de software zelf de associatie legt tussen de geometrie, bewerkingsgegevens en gereedschapsbanen.

Brandon Fisher en Richard Soppe van het Amerikaanse Center Rock met hun medewerkers bij een van de boren die werden gebruikt bij de redding van de Chileense mijnwerkers. (Foto’s: Center Rock Inc.)

Plan B in actie

Brandon Fisher, president en ceo van Center Rock Inc., en Richard Soppe, manager DHD Sales & Product development, wisten meteen nadat ze over de Chileense reddingsoperatie hoorden, dat hun technologie de reddingsoperatie wel eens flink zou kunnen verkorten. Ze hebben via een agentschap van de staat Pennsylvania contact gelegd met een Amerikaanse vertegenwoordiger in Chili. Tegelijkertijd meldde zich via een distributeur in Texas ook al een Chileens bedrijf bij de Amerikaanse boorspecialisten. Dankzij de bemiddeling van deze distributeur (eigendom van een Chileens bedrijf) lukte het om de Chileense autoriteiten te overtuigen van wat in de media uiteindelijk een leven is gaan leiden als plan B. Op 4 september arriveerden Fisher en Soppe bij de mijn. In eerste instantie werd de bestaande schacht waardoor contact werd gehouden met de mijnwerkers verbreed naar 12 inch. De tweede stap was het boren van een schacht die breed genoeg was voor de reddingscapsule. Dit is met de LP-boor gedaan. Op 9 oktober bereikte de boorkop de ruimte waarin de mijnwerkers opgesloten zaten. Na 33 dagen boren werden de 33 mijnwerkers gered. Brandon Fisher: “Ik denk dat iedereen die er toen bij was, het meest wonderbaarlijke gevoel heeft gekend van zijn hele leven.”

3 D P R I N T E N

32 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Henk ten Dolle is na de verkoop van zijn gereedschap-makerij Dollwin in Winterswijk back in business. Nu in de gieterijwereld. Met onder andere printtechnologie voor het direct uit een 3D CAD-file printen van zandkernen en –vormen. Hij ziet voor gietwerk een grotere rol weggelegd in de toekomst. Voor verspaners een thema om te volgen.

Golfen is aan de ondernemer uit de Achterhoek niet besteed. Net zo min als eind van de middag al op een Zuid-Frans terras nippen aan een glaasje Chardonnay. “Ik wil mensen om me heen en met techniek bezig zijn. Dat is toch mooi, man”, zegt de Winterswijker op de stand van Voxeljet op Euromold in Frankfurt. Sinds kort brengt Henk ten Dolle de machines maar vooral

de 3D printservice van dit Duitse bedrijf naar Nederland. Hij vertegenwoordigt daarnaast SpaceCast, een gieterij in het Duitse Eschweiler. Dit bedrijf specialiseert zich in het gieten van rapid prototyping delen, waarbij het accent ligt op de zeer korte levertijden. Daarnaast werkt hij samen met Beyer 3D, eveneens een Duits bedrijf dat 3D scanopdrachten uitvoert, zowel bij zeer kleine

Van verspanen naar 3D printen

Van links naar rechts Ulrich Schirmer, Henk ten Dolle en Ingo Ederer (Voxeljet).

3 D P R I N T E N

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011 33

delen als bij gietstukken van meer dan 60 ton.

Gieten en verspanen “Verspanen is top”, zegt Henk ten Dolle. “Maar je kunt met frezen niet alles maken én je gooit heel veel materiaal weg. Alleen al daarom moeten we anders gaan denken. Je kunt heel veel delen ook gieten en dan verspanen. Dat werkt sneller en verspilt minder materiaal.” Zeker als er hoge krachten in het spel zijn, hebben gietdelen in zijn ogen de voorkeur boven de stukken die bijvoorbeeld met lasersmelten zijn gemaakt. Henk ziet dit niet als een bedreiging voor de verspanende industrie, eerder als een kans om de mogelijkheden beter te benutten.

3D technieken Het is dan wel belangrijk dat de gietindustrie de

stap naar moderne productietechnieken zet. Door de state of the art 3D technieken in te zetten, kun je in het gietproces namelijk de doorlooptijd verkorten en de kosten voor je eerste gietstuk verlagen. Een goed

voorbeeld van zo’n technologie is te vinden bij Voxeljet. Deze machinebouwer levert naast twee compacte 3D printmachines voor kunststof prototypes en zandvormen voor de gieterij, vanuit de vestiging bij Augsburg in Duitsland als dienstverlening ook

het printen van gietkernen en -vormen aan.

Dienstverleningsconcept Vooral deze dienst wil Henk ten Dolle onder de aandacht brengen van de Nederlandse en Belgische gieterijen. “Een kleine zandvorm heb je voor een paar honderd euro, een grotere voor nog geen duizend. Zolang er nog aanpassingen aan je ontwerp kunnen komen, is dit een prima techniek voor een gieterij om de zandvormen te maken”, legt hij uit. “Zonder model kun je nu heel goed een gietstuk maken, ook als het nog om een prototype gaat. Definitieve modellen maak je pas als je ontwerp niet meer wijzigt.”

XXL-formaat Op Euromold toonde Voxeljet een 2 meter hoge en 1000 kilo zware zandvorm van een schaakstuk. Deze vorm is in

3D printer eerder een kans dan een bedreiging voor

verspaners

3 D P R I N T E N

34 Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2011

Vervolg van pagina 33

twee dagen geprint op de nieuwste machine die Voxeljet momenteel test. Deze machine is in staat om zandvormen in XXL-formaat te printen: tot 4 bij 2 bij 1 meter. In de printkop zijn 30.000 nozzles geplaatst. Elke 90 seconden kan de machine het hele oppervlak van acht vierkante meter printen. Voxeljet biedt dit concept vooralsnog aan als dienstverlening aan Europese gieterijen. Voor de kleinere delen staan in de fabriek in Friedberg zes kleinere 3D printers.

Meer informatieVoxeljet (www.voxeljet.de)Spacecast (www.spacecast.de)Henk ten Dolle (henk.ten.dolle@palio.nl)

Metal Injection Moulding

Nieuwe productietechnieken breken steeds verder door. Dit product is niet gefreesd, maar gemaakt met metal injection moulding. Spuitgieten van metaaldelen.

VIDEO

I N D E M A R G E

Made-in 35

Low Tech - High Tech

Amerika blijft het land van uitersten. Op de IMTS in Chicago stond zowel de JSF (met onder andere de Nederlandse vlag) maar ook deze fraaie handgemaakte kist om je gereedschappen in te bewaren. Vliegende high tech versus klassiek handwerk. Mooi zijn ze beide.

Bekijk hier het IMTS foto-album