Einrichtung für CNC-Nestingmaschinen, um die Effizienz der Werkstückspannung mittels Vakuum zu erhöhen.

Problematik:

Bei den heute gängigen Nestingverfahren wird die zu bearbeitende Platte auf einer Opferplatte mittels Vakuum gespannt. Dies ist eine effiziente Lösung, so lange relativ großflächige Teile ausgefräst werden. Die Verwendung einer über den gesamten Maschinentisch reichenden Opferplatte hat jedoch auch Nachteile, insbesondere wenn kleine Teile produziert werden sollen:

• Wird die Platte in viele kleine Teile aufgeteilt, entstehen viele Schnittfugen, durch die Umgebungsluft angesaugt wird. Dadurch entsteht ein Druckverlust, welcher zur Verringerung der Haltekraft des Gesamtsystems führt. Dies kann nur durch einen sehr hohen Volumenstrom der Vakuumpumpe verhindert werden, welcher den Druckverlust ausgleichen kann.
• Sollen Platten aufgeteilt werden, welche kleiner sind als die Opferplatte, wird ebenfalls in den nicht durch ein Werkstück bedeckten Bereichen großflächig Umgebungsluft angesaugt, was zu einem hohen Druckverlust und somit Verlust der Haltekraft führen kann.

Eine Aufteilung kleinerer Platten kann erreicht werden, indem der Maschinentisch in einzeln geschaltete Vakuumzonen aufgeteilt wird. Somit kann man je nach Bedarf einzelne Zonen manuell zu- und abschalten.

Dies kann jedoch nicht das Problem bei vielen Schnittfugen lösen. Einige Hersteller bieten dafür eine Aufteilung in relativ kleine Vakuumzonen, welche automatisch durch die Steuerung zu- und abgeschaltet werden und mit fortschreitender Bearbeitung das Vakuum von den bereits fertig bearbeiteten Teilen abschalten. Auf diese Weise wird immer nur in den Bereichen gespannt, in denen sich noch keine Schnittfugen befinden.

Ein solches Vorgehen ist jedoch nur dann effizient, wenn die Bearbeitung von einer Seite der Platte zur anderen durchgeführt wird. In den meisten Fällen ist dies jedoch auch die bezüglich der Verfahrwege beste Lösung.

Ein besonders effizientes System bietet der Hersteller BES Butzer Engineering Systems. Der Maschinentisch ist dabei sehr kleinteilig in viele automatisch geschaltete Vakuumzonen aufgeteilt. Um das Vakuum möglichst effizient für die Werkstückspannung nutzen zu können, wird lediglich in den Bereichen, wo gerade die Werkstückbearbeitung erfolgt, Vakuum zugeschaltet. Im Unterschied zu anderen Systemen werden hier auch die noch nicht bearbeiteten Bereiche nicht gespannt.