Ratgeber CNC | Spindelleistung

Spindelleistung

Auf den ersten Blick scheint die Frage nach der Leistung der Hauptspindel einfach: viel hilft viel. Jedoch verursacht eine hohe Leistung auch höhere Energiekosten und oft benötigt eine leistungsfähigere Spindel auch mehr Platz, was wiederum die Flexibilität und die Bearbeitungsmöglichkeiten einschränkt.

Auch sagt meist die Leistungsangabe in kW allein nicht viel aus. So sprach man Mitte der 1990er Jahre noch von „der Fensterbaumaschine“, die mindestens 7,5 kW haben sollte, während viele Maschinen für die Plattenbearbeitung mit einer Frässpindel von 3,6 kW auskommen mussten – heute wird eher das Doppelte erwartet.

Ein wichtiger Faktor ist die Vorschubgeschwindigkeit. Viele moderne Maschinen sind bei vergleichbarer Steifigkeit leichter gebaut und ermöglichen eine deutlich verbesserte Dynamik und höhere Vorschübe, als es noch vor 20-25 Jahren der Fall war. Höhere Vorschubgeschwindigkeit bedeutet auch höhere Zerspanungskräfte und somit die Notwendigkeit einer höheren Spindelleistung. Umgekehrt können mit verringertem Vorschub bzw. mehrfacher Zustellung auch Bearbeitungen durchgeführt werden, für die sonst eigentlich eine höhere Spindelleistung erforderlich wäre.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Drehzahl. Elektrospindeln liefern die angegebene Maximalleistung nicht über das gesamte Drehzahlspektrum. Einige Hersteller bieten deshalb speziell für bestimmte Bearbeitungen, z.B. auf den Fensterbau zugeschnittene Spindeln an, welche schon bei geringen Drehzahlen die maximale Leistung liefern.

Auch die Nennbetriebsart sollte nicht vernachlässigt werden. Diese ist nach DIN/EN definiert und kann zu unterschiedlichen Leistungsangaben bei eigentlich gleichen Motoren führen. In der Holzbearbeitung werden meist die Betriebsarten S1 oder S6 angegeben. S1 bedeutet Dauerbetrieb bei konstanter Belastung. Die dabei angegebene Leistung kann deutlich niedriger sein, bietet aber die Sicherheit, dass diese auch wirklich in allen Situationen abrufbar ist. S6 bedeutet, dass die Spindel nur periodisch eingesetzt wird und nach einer bestimmten Einsatzdauer auskühlen muss. Nach DIN/EN beziehen sich die Intervalle – sofern nicht anders angegeben – auf eine Betriebsdauer von 10 Minuten. In der Holzbearbeitung findet man aber häufig Angaben zu kürzeren Intervallen. So ist es nicht ungewöhnlich, die Leistung im S6 Betrieb bei einer Einsatzdauer von 1 Minute und einer anschließenden Leerlaufdauer von 15 Sekunden zu berechnen. Für umfangreiche Fräsarbeiten wäre dies nicht sinnvoll nutzbar. Manchmal werben Hersteller mit den höheren Leistungsangaben im S6 Betrieb, ohne dies explizit anzugeben. Daher sollten solche Informationen durchaus hinterfragt werden.

Welche Leistung benötige ich?

Die tatsächlich notwendige Zerspanungsleistung lässt sich mithilfe diverser Formeln berechnen und ist wie bereits erwähnt von vielen Faktoren abhängig. Oft ist es sinnvoller, eine eventuelle spätere Erweiterung der Produktpalette mit einzuplanen und eine Maschine mit leistungsfähigerer Frässpindel zu erwerben.

Als Richtwerte lassen sich folgende Angaben machen:

  • Korpusmöbel, 19 mm Spanplatte: ab ca. 4,5 kW
  • MDF-Platten (z.B. Fronten): ab ca. 6,6 kW
  • Massivholz: ab ca. 11 kW
  • Fensterbau: ab 15 kW