Helix-Bohren und oszillierendes Fräsen in der Glasbearbeitung

Mehr Prozesssicherheit und längere Werkzeugstandzeiten

Kurz erklärt: Die systron proMD kombiniert Helix-Bohrtechnologie, oszillierendes Fräsen, patentierte Wasserkissen-Technologie und Innenkühlung für die präzise Bearbeitung von Glas, Verbundsicherheitsglas (VSG) und Keramik. Dadurch werden Werkzeugstandzeiten erhöht und Bearbeitungsprozesse stabilisiert.

Das Bohren von Glas gehört zu den am häufigsten eingesetzten Bearbeitungen in CNC-Anlagen. Speziell bei Bohrungen in Verbundsicherheitsglas (VSG) kann dieser Prozess jedoch herausfordernd werden. Mehrstufige Bohrprozesse zur Werkzeugkühlung sind zeitaufwendig und erhöhen den Werkzeugverschleiß. Gleichzeitig steigt bei unzureichender Kühlung das Bruchrisiko durch höhere thermische und mechanische Belastungen. Hinzu kommt, dass für spezielle Bohrungsdurchmesser oft Sonderwerkzeuge erforderlich sind. Diese sind kostenintensiv, haben längere Lieferzeiten und werden nach dem Projekt häufig kaum noch genutzt.

Mit dem systron proMD Bohr- und Fräszentrum verfolgt systron einen anderen Ansatz. Neben dem konventionellen Bohren ist die Anlage standardmäßig mit der Helix-Bohrtechnologie ausgestattet und kombiniert diese mit einer schwimmenden Glasklemmung durch das patentierte Wasserkissen.

Das Ergebnis ist ein deutlich stabilerer und prozesssichererer Bohrprozess – sowohl bei Standardbohrungen als auch bei anspruchsvollen Glasanwendungen. Gleichzeitig können mit einem Werkzeug unterschiedliche Bohrungsdurchmesser gefertigt werden, ohne Werkzeugwechsel und ohne unnötige Lagerhaltung.

Die systron proMD verfügt über vorder- und rückseitige Bearbeitungsspindeln, wodurch Bohrungen und Senkungen von beiden Seiten ausgeführt werden können

Was bedeutet Helix-Bohren in der Glasbearbeitung?

Bei konventionellen Bohrsystemen fährt das Werkzeug starr in das Glas. Das Glas wird mechanisch geklemmt und der Lochdurchmesser entspricht exakt dem Durchmesser des eingesetzten Werkzeugs.

Das systron System funktioniert anders:

  • Das Glas wird über die X- und Y-Achsen kontrolliert bewegt.
  • Dadurch entsteht zwischen Werkzeug und Glas eine Kreisbewegung zur Erzeugung des gewünschten Bohrungsdurchmessers.
  • Durch die zusätzliche Bewegung des Werkzeugs in der Z-Achse entsteht die Helixbewegung.

So kann beispielsweise mit einem 18-mm-Bohrer sowohl ein 19-mm-Loch als auch ein Sonderdurchmesser von 19,35 mm oder eine 22-mm-Bohrung gefertigt werden.

Dadurch entsteht ein deutlich flexiblerer Bohrprozess mit besserer Werkzeugkühlung und längeren Werkzeugstandzeiten.

Das patentierte systron Wasserkissen als schwimmende Glasklemmung

Das patentierte systron Wasserkissen stabilisiert die Glasscheibe über einen Wasserfilm und ermöglicht eine schwimmende Glasklemmung. Dadurch bleibt das Glas während der Bearbeitung ausreichend beweglich, um die erforderlichen Bewegungen präzise auszuführen.

Das Wasserkissen übernimmt dabei mehrere Aufgaben gleichzeitig:

  • Kontaktfreie Unterstützung empfindlicher Glasoberflächen
  • Dämpfung von Vibrationen
  • Stabilisierung der Glasscheibe während der Bearbeitung
  • Kühlung der Werkzeuge
  • Perfekte und dauerhafte Saumparallelität ohne Bedienereinfluss

Dadurch kann das Wasserkissen der Glasoberfläche kontinuierlich folgen und sorgt für eine gleichmäßige Unterstützung während des gesamten Bearbeitungsprozesses. Die Vorteile sind:

  • Höhere Prozesssicherheit
  • Stabilere Bearbeitungsbedingungen
  • Geringeres Bruchrisiko
  • Längere Werkzeugstandzeiten

Besonders bei Verbundsicherheitsglas, dicken und beschichteten Gläsern, komplexen Konturen sowie in der Keramikbearbeitung entsteht dadurch ein deutlicher technologischer Vorteil.

Warum Helix-Bohren besonders bei VSG wichtig ist

Beim Bohren von VSG spielen Wärmeentwicklung und somit eine entsprechende Kühlung eine entscheidende Rolle. Viele herkömmliche Systeme benötigen mehrere Bohrschritte, Kühlpausen zwischen den Bearbeitungen oder können nur mit reduzierten Vorschüben bohren.

Die Helix-Technologie von systron ermöglicht hingegen:

  • Kontinuierliches Bohren in einem automatisierten Prozess
  • Prozesswasser direkt in der Bearbeitungszone
  • Bessere Wärmeabfuhr
  • Geringere mechanische Belastung

Der bei der Helixbewegung entstehende größere Spalt zwischen Werkzeug und Glas ermöglicht einen erhöhten Kühlwasserdurchsatz. Dadurch können Prozesswärme und Abrieb (zB Schleifstaub) effektiver aus der Bearbeitungszone abgeführt werden.

Patentiertes systron Wasserkissen für die schwimmende Glasklemmung beim Helix-Bohren von Glas

Oszillierendes Fräsen für längere Werkzeugstandzeiten

Auch beim Fräsen setzt systron auf einen besonderen Ansatz. Während der Oszillation arbeitet das System mit einem adaptiven Vorschub anstelle eines konstanten linearen Vorschubs. Zusätzlich werden Bearbeitungspositionen intelligent gespeichert. Dadurch wird das Werkzeug nicht dauerhaft an derselben Stelle belastet.

Das Ergebnis:

  • Längere Werkzeugstandzeiten
  • Stabilere und effizientere Bearbeitungsprozesse
  • Hohe Bearbeitungsqualität bei reduziertem Werkzeugverschleiß

Gerade bei anspruchsvollen Konturen und komplexen Glasformen bietet diese Technologie deutliche Vorteile gegenüber klassischen starren Fräsprozessen.

Optimierte Innenkühlung für stabile Bearbeitungsprozesse

Ein wichtiger Bestandteil der Helix-Bohrtechnologie und des oszillierenden Fräsens ist die Innenkühlung der systron proMD. Das Prozesswasser wird gezielt direkt in die Bearbeitungszone eingebracht und kühlt Werkzeug und Material genau dort, wo während des Bohr- und Fräsprozesses Wärme entsteht.

Dadurch werden die Spanabfuhr verbessert, die Wärmeentwicklung reduziert und ein gleichmäßiger Bearbeitungsprozess unterstützt.

Die Innenkühlung ist ausschließlich während des aktiven Bearbeitungsprozesses in Betrieb und arbeitet mit rund 1,2 Litern Frischwasser pro Minute äußerst ressourcenschonend. Für etwa 300 Bohrungen werden rund 100 Liter Frischwasser benötigt.

Vorteile der Helix-Bohrtechnologie in der Glasbearbeitung

Mit der Kombination aus Helix-Bohrtechnologie, oszillierendem Fräsen, schwimmender Glasklemmung durch das patentierte Wasserkissen samt Innenkühlung verfolgt systron einen anderen Ansatz als klassische starre Bearbeitungssysteme.

Die Vorteile:

  • Höhere Prozesssicherheit
  • Längere Werkzeugstandzeiten
  • Höhere Flexibilität bei Bohrungsdurchmessern
  • Geringere Werkzeughaltung
  • Stabilere Bearbeitungsprozesse
  • Ressourcenschonende Kühlung

Gerade bei der Bearbeitung von Verbundsicherheitsglas (VSG), beschichteten Gläsern, komplexen Konturen und anspruchsvollen Glasanwendungen bietet diese Technologie entscheidende Vorteile für einen stabilen und wirtschaftlichen Produktionsprozess.

FAQ

Beim Helix-Bohren bewegt sich das Werkzeug auf einer spiralförmigen Bahn. Dadurch können unterschiedliche Bohrungsdurchmesser mit demselben Werkzeug erzeugt werden, während Kühlung und Abriebabfuhr verbessert werden.

Die Helixbewegung verbessert die Wärmeabfuhr und reduziert die Werkzeugbelastung. Dadurch entstehen stabilere Bearbeitungsbedingungen bei Verbundsicherheitsglas.

Das patentierte Wasserkissen stabilisiert die Glasscheibe über einen Wasserfilm und ermöglicht eine schwimmende Glasklemmung. Dadurch werden Vibrationen reduziert und die Prozesssicherheit erhöht.

Beim oszillierenden Fräsen wird die Belastung auf eine größere Werkzeugfläche verteilt. Dazu führt das Werkzeug zusätzlich zur eigentlichen Fräsbewegung kontrollierte Ausgleichsbewegungen aus. Dadurch wird nicht dauerhaft derselbe Bereich des Werkzeugs beansprucht. Das reduziert den Werkzeugverschleiß, erhöht die Standzeit und sorgt für eine gleichbleibend hohe Bearbeitungsqualität.

Beim Helix-Bohren bewegt sich das Werkzeug auf einer spiralförmigen Bahn. Dadurch können unterschiedliche Bohrungsdurchmesser mit demselben Werkzeug erzeugt werden. Gleichzeitig werden Kühlung und Abriebabfuhr verbessert.

Beim oszillierenden Fräsen führt das Werkzeug zusätzliche Ausgleichsbewegungen aus. Dadurch verteilt sich die Belastung auf eine größere Werkzeugfläche, was den Verschleiß reduziert und die Werkzeugstandzeit erhöht.

Während die Helixbewegung vor allem der flexiblen und prozesssicheren Bohrungserzeugung dient, optimiert die Oszillation den Fräsprozess durch eine gleichmäßigere Werkzeugbelastung.

Beim Helix-Bohren fährt das Werkzeug gleichzeitig in der Z-Achse nach unten und bewegt sich in X- und Y-Richtung auf einer Kreisbahn. So entsteht der gewünschte Bohrungsdurchmesser.

Beim oszillierenden Fräsen folgt das Werkzeug der Fräskontur und führt zusätzlich kleine Z-Richtung aus. Dadurch wird nicht immer derselbe Bereich des Werkzeugs belastet, was den Verschleiß reduziert und die Standzeit erhöht.

Der minimale Bohrungsdurchmesser richtet sich nach dem eingesetzten Werkzeug. Bohrungen bis 100 mm Durchmesser können wirtschaftlich direkt gefertigt werden. Für größere Durchmesser ist das Fräsen in der Regel die sinnvollere Lösung. Alternativ können komplexe Konturen und Ausschnitte auch mit dem optionalen Wasserstrahl geschnitten werden.

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