Genauestes Fräsen durch Magnetantrieb

Deutsche Techniker entwickeln neue Generation von Werkzeugmaschinen

Hannover (pte) (pte016/05.11.1998/15:30) Ingenieure des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen an der Universität Hannover http://www.uni-hannover.de entwickeln derzeit eine neue Generation von Fräsen. Die modernen Maschinen basieren auf dem Prinzip des reibungsfreien Magnetantriebs und eröffnen Möglichkeiten für neue Bauteilformen vor allem für die Luft- und Raumfahrt.

"Mit unserer Neuentwicklung wollen wir sozusagen das komplette 'Transrapid'-System auf die Werkzeugmaschine übertragen", erläutert Hermann Ahlers vom Institut für Fertigungstechnik. Den hohen internen Reibungsverlusten durch klassische Führungen bei den normalen Werkzeugmaschinen setzen die Forscher reibungsfreie Magnetführungen entgegen. Dabei bewegt ein Linearmotor den Fräskopf mit doppelter Erdbeschleunigung. Dieser frißt sich mit 70.000 Umdrehungen pro Minute in das Werkstück.

Wie beim Transrapid wird die Energie durch Magnete reibungsfrei übertragen. Eine sehr effiziente Methode, wie der Blick auf die Züge beweist: Der Transrapid verbraucht während der Fahrt etwa 20 Prozent weniger Energie läßt als ein konventioneller ICE. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung hat einen großen Vorteil: "Mit zunehmender Schnittgeschwindigkeiten werden die Kräfte, die auf das Bauteil einwirken, geringer", so Ahlers, "damit können wir auch Bauteile aus weichen Metallen wie Aluminium fertigen, die konventionell nicht herzustellen sind, da sie sich verbiegen würden."

Die Hannoveraner Ingenieure planen weiter. Fachbereichsleiter Bernhard Karpuschewski: "Bislang brauchte man für eine Bohrung ein Werkzeug, das exakt den Durchmesser der Bohrung hat. Das soll anders werden." Künftig möchten die Hannoveraner viele verschiedene Durchmesser mit nur einem einzigen Werkzeug erzeugen. Dazu bewegt sich eine Fräse auf einer Spiralbahn in das Werkstück hinein. Das Problem: Die Abweichungen dürfen nicht mehr als wenige Tausendstel Millimeter betragen. Karpuschewski: "Das geht nur mit unseren neuen Antrieben." Die hohen Anforderungen der Luft- und Raumfahrttechnik verlangen die Entwicklung dieser Technologie, betont der Ingenieur.

"Neben den hohen Sicherheitsanforderungen werden auch Bauteile aus einem zusammenhängenden Stück verlangt." Dabei werden komplexe Geometrien aus einem großen Rohling herausgearbeitet, um potentielle Gefahrenquellen durch fehlerhafte Vernietungen oder Schweißnähte auszuschließen. (dRadio)

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