EDM-Steuerungssystem: Glatte Oberfläche und Konnektivität inklusive

Nov 15, 2023

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Bei einer Drahtmaschine geht es darum, scharfe Radien und glatte Oberflächen zu erzeugen, insbesondere im Inneren von Auswerferstiftlöchern. Für den Formenbauer BM Injection hat die U32j von Makino aufgrund einer Kombination aus starrem Maschinenaufbau, thermischer Stabilität und der Hyper-i-Steuerung von Anfang an genau das erreicht.

Der vor über 30 Jahren gegründete Formenbauer BM Injection verfügt über eine 10.000 Quadratmeter große Produktionsstätte in Whitchurch, Großbritannien. Von zehn produzierten Formen werden acht für die Vor-Ort-Produktion von spritzgegossenen Kunststoffprodukten für zahlreiche Branchen verwendet, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobil, Haushaltsgeräte, Sport, Sicherheit, Optik und Transport.

Bevor jede Form fertig und einsatzbereit ist, muss sie noch eine Senk- und Drahterosionsmaschine (EDM) sowie ein Bearbeitungszentrum zum Hartfräsen durchlaufen. Der Anteil der an jeder Maschine verbrachten Zeit variiert. Bei der Herstellung der Formwerkzeuge von BM Injection wurden alle drei Produktionsplattformen, die zur Herstellung der Formen verwendet werden, von Makino in Japan gebaut und über den alleinigen britischen Vertreter NCMT geliefert, sofern diese nicht auf einem 3-Achsen-Bearbeitungszentrum von Okuma vor Ort hartgefräst werden.

Zuletzt wurde im Mai 2022 eine U32j-Drahterodiermaschine installiert, die mit dem gleichen Hyper-i-Steuerungssystem ausgestattet ist wie eine Makino Edaf 3 Heat Senkerodiermaschine, die 2019 auf den Markt kam, gleichzeitig mit einem Makino D200Z 5-Achsen-Bearbeitungszentrum aus derselben japanischen Quelle.

Das Windows-basierte Hyper-i-CNC-System mit zwei Touchscreens und einer intuitiven Benutzeroberfläche, die der von Tablets und Smartphones ähnelt, verfügt über erweiterte Funktionen, die Bediener aller Erfahrungsstufen bei jedem Schritt des Bearbeitungsprozesses unterstützen. Die Steuerung enthält eine umfangreiche Bibliothek von Schnittbedingungen, die den Erodierprozess automatisch optimiert, selbst bei versiegelten und schlecht bündigen Anwendungen. Es ermöglicht außerdem den einfachen Zugriff auf und die Auswahl der Leistungseinstellungen, um genaue Ergebnisse in kürzesten Zykluszeiten zu erzielen.

Die Steuerung nutzt die Hypercut-Technologie, ein von Makino entwickeltes Verfahren, um in einem drei- oder vierstufigen Prozess Oberflächengüten von bis zu drei Mikrometern Rz in Standard-Werkzeugstählen zu erzeugen. Bei der von Mark Combes, einem Direktor von BM Injection, bestellten Maschine handelte es sich um ein Hochpräzisionspaket mit 0,05-Mikron-Maßstabsrückführung, das in der Lage ist, extrem glatte Oberflächen bis hin zu 0,7 Mikrometer Ra zu erzeugen, wenn ein 7-Durchgangs-Prozess eingesetzt wird.

Besonders hervorzuheben ist die bidirektionale Hyperconnect Industrie 4.0-Netzwerkanbindung zur Maschinenfernüberwachung und Verknüpfung aller Fertigungsinformationen. Diese Standardsoftware ermöglicht den Zugriff über die Cloud auf die computergestützte Fertigungssoftware Open Mind Opticam Wire EDM von BM Injection. Die CAD/CAM-Informationen befinden sich auf dem oberen Monitor der Doppelbildschirmsteuerung und können wie an Bord betrachtet und bedient werden, während der Prozesssteuerungsbildschirm von Makino den unteren Monitor einnimmt.

Ein weiteres erwähnenswertes Merkmal ist die in die Hyper-i-Steuerung integrierte Standardbearbeitungsfunktion Crystal II, die sich für die Bearbeitung schwer zu polierender Formen eignet und gleichzeitig die Oberflächengüte verbessert, um die Formtrennung zu verbessern. Es erfordert keine speziellen isolierten Vorrichtungen und wird mit unbeschichtetem Draht ausgeführt. Bedra-Messingdraht mit einem Durchmesser von 0,25 mm und einem hohen Zinkgehalt ist das Standardverbrauchsmaterial in der Anlage in Whitchurch.

Der U32j ist in der Lage, Drähte mit einem Durchmesser von bis zu 0,07 mm zu verarbeiten, allerdings kleiner, als die meisten Maschinen aufnehmen können. Für die zukünftige Produktion der Formen für die optische Industrie von BM Injection werden kleinere Stärken und die dazugehörigen Diamantführungen benötigt. Combes weist auf eine Reduzierung des Drahtverbrauchs bei gleichzeitiger Steigerung der Schnittgeschwindigkeit bei jedem bisher auf der U32j durchgeführten Auftrag im Vergleich zur fast 20 Jahre alten Drahterodiermaschine hin, die ersetzt wurde.

Er fuhr fort: „Als es an der Zeit war, neue, moderne Drahterodiertechnologie zu installieren, prüften wir eine Reihe von Optionen. Wir entschieden uns erneut für das Makino-Angebot, nicht nur wegen der Steuerung und ihrer Synergie mit unserem Senkerodier-CNC-System.“ , sondern auch aufgrund des beeindruckenden Arbeitsvolumens (370 x 270 x 220 mm) der U32j für die Stellfläche (2.580 × 3.165 mm). Wir erhalten eine sehr kompakte Maschine und gewinnen gleichzeitig 20 mm zusätzlichen Verfahrweg in X, Y und Z.“

Er war auch beeindruckt von der benutzerfreundlichen, höhen- und senkbaren Tankkonstruktion mit festem Tisch, die einen Zugang von drei Seiten für ein effizientes Be- und Entladen von Komponenten sowie eine einfache Reinigung und Wartung ermöglicht. Ein zuverlässiger unbeaufsichtigter Betrieb wird je nach Zyklus die ganze Nacht über und bis in den nächsten Tag hinein gewährleistet, was zum Teil durch das effektive, automatische, düsenlose Drahteinfädelsystem unterstützt wird. Es verwendet die X-, Y-, U- und V-Achsen, um zielsicher nach einer optimalen Schneide-Neustartposition zu suchen, wobei der Draht frei von der Werkstückoberfläche ist.

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Eine weitere wirksame Technologie von Makino ist die galvanische Schutzoption Protech, die die Verhinderung von Rost und Oxidation von Stahl, Hartmetall und Aluminium ermöglicht. Durch die Platzierung einer Elektrodenplatte am Boden des Tanks und deren positive Ladung wird sichergestellt, dass das Werkstück auf einem negativen Potential gehalten wird, die positiven Ionen ständig angezogen werden und eine Oxidation verhindert wird.

Combes fasste zusammen: „Makino ist ein ausgezeichnetes Produkt, aber ebenso wichtig für uns ist der Kundendienst. Wir haben von NCMT seit der Lieferung, Installation und Inbetriebnahme eines Okuma 3-Achsen-Vertikalbearbeitungszentrums im Jahr 2016 immer gute Unterstützung erhalten.“ "

Umfangreiche Produktkenntnisse und die Möglichkeit, diese den Bedienern im Rahmen der Schulung zu vermitteln, sind bei der Erodiertechnologie noch wichtiger. Wenn die Parameter nicht innerhalb enger Grenzen gehalten werden, kann die Bearbeitungseffizienz recht schnell nachlassen. „Es ist wichtig, dass unsere Mitarbeiter wissen, wie sie dies im Auge behalten können. Die Ingenieure von NCMT gaben zu Beginn eine einwöchige Einweisung und stehen jederzeit online oder telefonisch zur Fehlerbehebung oder bei technischem Rat zur Verfügung“, sagt Combes.

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