Portal Bearbeitungszentren — 10

Für die Bearbeitung von großen und schweren aber auch sperrigen Bauteilen kommen häufig Portal-Bearbeitungszentren zum Einsatz. Dies sind in aller Regel Fräsanlagen, die dank eines beweglichen Fräskopfes die Werkstücke in bis zu fünf Achsen bearbeiten können. Das breite Anwendungsspektrum reicht dabei von der Luft- und Raumfahrttechnik über die Automobilindustrie bis hin zum Modellbau.

Portal-Bearbeitungszentren - die Alleskönner

Portal-Bearbeitungszentren verdanken ihren Namen dem speziellen konstruktiven Aufbau. Das in horizontaler Richtung verfahrbare Portal besteht aus zwei Ständerbalken, die mit einem Querbalken verbunden sind. An diesem wiederum befindet sich der Senkrechtschlitten, dessen Position in vertikaler Richtung beweglich ist. Am unteren Ende dieses Schlittens befindet sich der in zwei Richtungen bewegliche Fräskopf. Hierdurch erlauben Portal-Bearbeitungszentren zahlreiche Bearbeitungsmöglichkeiten über fünf Achsen, ohne dass das Bauteil auf dem Bearbeitungstisch neu eingespannt werden muss. Dies führt gerade bei sehr großen Werkstücken zu deutlich reduzierten Rüst- und Zyklenzeiten im Vergleich zu herkömmlichen Bearbeitungszentren. Eine weitere Besonderheit dieser Maschinen liegt in der hohen Steifigkeit und der damit verbundenen Stabilität. Unabhängig von der geometrischen und strukturellen Veränderung eines Bauteils sind so gleichbleibende Genauigkeiten und damit einhergehende Oberflächenqualitäten gewährleistet.

Höchste Präzision trotz zweier Antriebe

Je nach Anwendungsfall können unterschiedlich große Portal-Bearbeitungszentren eingesetzt werden, wobei Hersteller Maschinen mit Spanntischlängen von bis zu 40 Meter und Tischbreiten von bis zu 6 Meter anbieten. Damit gerade die größeren Anlagen die notwendige Präzision, Dynamik und Stabilität für die Bearbeitung der unterschiedlichen Werkstoffe gewährleisten können, liegt ein besonderes Augenmerk bei der Konstruktion auf dem Antrieb. Portal-Bearbeitungszentren mit verfahrbarem Aufbau werden deshalb üblicherweise in der Gantry-Bauweise produziert. Bei diesem speziell für Werkzeugmaschinen entwickelten Antrieb bewegen zwei separate Elektromotoren eine Antriebsachse. Zusammen mit einer computerunterstützten Maschinensteuerung garantiert dieser Antriebstyp, dass die beiden Ständer absolut synchron am Aufspanntsich entlang verfahren können. Demgegenüber kommen gerade im Modellbau oder im Handwerks-Bereich hauptsächlich kleinere Maschinen zum Einsatz. Diese eignen sich vor allem für Gravur- oder andere weniger umfangreiche Oberflächenarbeiten.

Zubehör sichert höhere Flexibilität und Qualität

Mittels speziell entwickeltem Zubehör lassen sich Portal-Bearbeitungszentren für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen erweitern. So verkürzen automatische Werkzeugwechsler nicht nur die Zyklenzeiten, sondern erlauben auch die flexible Bearbeitung eines Werkstücks in einer Maschine. Einen noch höheren Grad an Flexibilität bietet zudem der Anbau eines Dosiersystems von Kühlschmierstoffen, um Bauteile sowohl im Nassbetrieb als auch unter Einsatz von Minimalmengen-Schmierung bearbeiten zu können. Unter dem Gesichtspunkt Qualitätssicherung werden häufig Werkzeug- und Werkstückvermessungs-System bereits in der Standard-Ausführung berücksichtigt. Damit diese präzise Ergebnisse liefern können, kommen vor allem bei hohem Zerspanungsgrad Systeme zur Entfernung und Entsorgung von Spänen und Stäuben zur Anwendung.

Eine effiziente Absaugung sorgt für besseres Hallenklima

Da vor allem große Portal-Bearbeitungszentren aus prozessbedingten Gründen nicht mehr geschlossen ausgeführt werden können, ist aus Gründen des Arbeitsschutzes und der Hallensauberkeit eine effiziente Absaugung von Stäuben oder Nebeln von besonderer Bedeutung. Die Herausforderung besteht dabei in der variablen Beweglichkeit des Fräskopfs bzw. des Portals. Diese bedingt den Einsatz von flexiblen Schläuchen oder Lippenrohren, um die Verfahrwege des Portals auszugleichen. Unabhängig von der Bearbeitungsart gibt es dabei zwei Möglichkeiten die Erfassung so effizient wie möglich zu gestalten. Bei Anwendungen mit eher geringer Staub- oder Aerosolbildung kann eine Absaughaube auf der Unterseite des Portals ausreichend sein. Hohe Partikelfrachten werden dahin gegen am effektivsten direkt am Fräskopf abgesaugt, wobei diese Variante allerdings auch den höheren konstruktiven Aufwand bedingt. In Abhängigkeit der Maschinengröße kann der Abscheider dann auf dem Wartungssteg des Portals oder in unmittelbarer Nähe zu den Portal-Bearbeitungszentren platziert werden.

Hersteller von Portal-Bearbeitungszentren

Portal-Bearbeitungszentren in den verschiedensten Größen und Ausführungen werden beispielsweise von F. ZIMMERMANN, DROOP & REIN, MATEC MASCHINENBAU, FOOKE oder VOLMATEC gefertigt. Die Hersteller haben sich dabei auf die Bearbeitung unterschiedlichster Werkstoffe und damit auf die Konstruktion von verschiedenen Fräsköpfen spezialisiert.