Um für die Baugruppe ganz unterschiedliche Komponenten verformen zu können – zum einen sehr feine Metallteile, zum anderen dicke, massive Komponenten – benötigt der Medizintechnik-Anwender verschiedene Presskräfte. „Für diese Aufgabenstellung wollte der Anwender eine Presse, welche zwei Arbeitsschritte mit hoher Präzision ausführen kann“, sagt Frank Neugart, Produktmanager der Servopressen bei IEF-Werner. Zudem sollte diese flexible Lösung groß genug für künftige Aufträge sein, bei denen eventuell noch höhere Kräfte erforderlich sind.
Die Ingenieure aus Furtwangen lieferten eine Servopresse Aipress mit einer Kraft von zwölf Kilonewton. „Mit dieser Baureihe lassen sich hochgenaue Fügeprozesse automatisch und wiederholgenau durchführen“, erklärt Neugart. Insbesondere die Servotechnik bietet bei dieser Anwendung deutliche Vorteile. Betreiber haben die Möglichkeit, Parameter wie die Geschwindigkeit einzustellen. „Um beide Arbeitsschritte exakt auszuführen, haben wir die Aipress mit einem Piezokraftsensor ausgestattet, der zwei skalierbare Arbeitsbereiche enthält“, erklärt Neugart. „Diese ermöglichen eine genaue Messung, indem sie im Sensor die Parameter umschalten.“ Dafür kooperierte man mit der Hottinger Baldwin Messtechnik.
Gemeinsam mit dem Anwender entwickelten die Schwarzwälder einen speziellen Pressablauf. Für das Einpressen bewegt sich der Servo-Pressenstempel zunächst zügig abwärts, um die Bauteile in Kontakt zu bringen. Dann verlangsamt sich der Vorgang. Dabei misst das System die Presskraft sowie die Position der zu fügenden Komponenten.
Wegen ihrer besonderen Bauweise crimpt die Aipress die feinen Metallteile mit maximal 3000 Newton bei einer Genauigkeit von weniger als ±15 Newton. „Damit können wir eine sehr hohe Qualität der Verbindung sicherstellen. Normalerweise kommen bei solchen Bauteilen Kräfte von höchstens 500 bis 600 Newton zum Einsatz“, sagt Neugart. Im zweiten Arbeitsschritt crimpt die Servopresse die stärkeren Teile mit 6000 Newton bei einer Genauigkeit von unter ±30 Newton. Weiterer Vorteil ist, dass alle sichtbaren Teile aus Edelstahl bestehen. „Weil die Anlage in einem Reinraum steht, kann der Arbeitsbereich komplett gereinigt werden.“
IEF-Werner GmbH
Presse im Profil
Die Aipress-Baureihe deckt einen Kraftbereich von 200 Newton bis 30 Kilonewton ab. Basis bildet ein massives, verwindungssteifes C-Gestell aus Werkzeugstahl. Um Querkräfte vollständig aufnehmen zu können, besteht der Antriebsstrang aus einer Präzisionsspindel, einem Servomotor und einer Pinolenführung.
Um das Einricht- und Bedienkonzept möglichst benutzerfreundlich zu gestalten, wurde die grafische Benutzeroberfläche mit einem eigenen Betriebssystem für Pressprozesse ausgestattet. Herzstück ist Aiq-Control. Dieser Kraft-Weg-Monitor stellt den Pressvorgang grafisch dar und überwacht seinen Verlauf.
Hinzu kommt die intelligente Prozessraumbeleuchtung Ailight, um per Licht-Farb-Code mit dem Bediener zu interagieren. Beim Einrichten oder Einlegen leuchten die LEDs weiß. Werden die Bauteile verpresst, wechselt die Farbe zu blau. Entspricht das Ergebnis den Anforderungen, wird das Licht grün, ist es fehlerhaft, rot.
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