Met de nieuwe Fortis HD breidt Kern de machinelijn uit naar het bewerken van grotere componenten. Het nieuwe precisie 5-assig bewerkingscentrum borduurt voort op de technologie van de Kern Micro HD machine, alleen dan voor verplaatsingen van meer dan 500 mm en voor werkstukgewichten tot 300 kilogram.
De Duitse machinebouwer Kern Microtechnik is van oudsher gespecialiseerd in het nauwkeurig bewerken van uiterst precieze componenten. De Micro HD, in 2019 gepresenteerd, combineert dankzij de Micro Gap hydrostatica met geïntegreerde lineaire motoren in de lineaire assen en topologisch geoptimaliseerde aluminium bovenbouw stijfheid en snelheid. De Micro Gap hydrostatische geleidingen zijn een eigen ontwikkeling. Waar de ruimte waarin de olie zich als een dunne film bevindt normaal 25 micron is, houdt Kern deze beperkt tot 5 à 8 micron. “Dit maakt de machine extreem stijf, snel, dynamisch en net zo slijtagevrij als gewone hydrostatisch gelagerde machines maar tegelijkertijd 80 % minder energie-intensief”, zegt Simon Eickholt, directeur van Kern Microtechnik. In de Nederlandse precisie-industrie is dit concept goed ontvangen, ook als het om het bewerken van bijvoorbeeld keramische en aluminium materialen gaat.
Nieuwe Kern Fortis HD freest werkstukken tot 300 kilogram met de nauwkeurigheid van de Kern Micro HD
Dezelfde technologie maar dan groter werkbereik
Op de EMO Hannover trok Kern het doek af van de nieuwe Fortis HD. Simon Eickholt: “We hebben deze technologie naar een nieuwe dimensie vertaald. Met de Fortis HD kun je werkstukken tot 300 kg bewerken, met verplaatsingen van meer dan 500 mm en volledig 5-assig.” De machine biedt dezelfde nauwkeurigheid als een Micro HD, maar bij fors grotere werkstukken. De hydrostatische geleidingen hebben een dempende werking en voorkomen trillingen. De 4e en 5e as zijn mechanisch gelagerd, net als in de Kern Micro HD.
Stabiliteit
De filosofie van waaruit Kern de precisiemachines ontwikkelt, is dat de machine zo thermisch stabiel is dat de operator zich enkel nog om het proces hoeft te bekommeren. “De machine kan voorfrezen en aansluitend verspanen in het micrometer bereik”, aldus Eickholt. Deze thermische stabiliteit is onder andere te danken aan het feit dat Kern warmtebronnen in de machine zoveel mogelijk isoleert en men elke minuut 200 liter koelvloeistof door de machine beweegt. Zo wordt een temperatuurstabiliteit van 0,05 graden Kelvin bereikt. Hierdoor is opwarmen overbodig. Ook de aluminium bovenbouw van Kern, topologisch geoptimaliseerd, zijn onderdeel van deze aanpak. “Een materiaal dat snel reageert”, verduidelijkt Eickholt deze keuze. Kern geeft de voorkeur aan materialen die licht zijn en die men snel kan afkoelen of opwarmen. “Alles wat we niet kunnen tegenhouden, beheersen we en vlakken we uit, zoals met aluminium.” Hierdoor blijft de positie van het tool centerpoint van de machine gedurende de hele productieperiode stabiel, ook als de cyclustijd van een groter werkstuk aanzienlijk langer is dan van de kleinere componenten die tot nog toe op Kern machines worden bewerkt. De Fortis HD freest ook in de geautomatiseerde 24-uurs productie continu in het micrometer bereik zonder tussenkomst van een operator.
Nieuw marktsegment
Kern begeeft zich met de Fortis HD in een nieuw marktsegment voor de machinebouwer. Klanten vragen hierom. “Hoewel we miniaturisatie zien, zien we ook de complexiteit van nieuwe werkstukken. Met andere woorden, structuren die tegenwoordig een onderdeel worden, zijn aanzienlijk groter, stellen hoge eisen aan nauwkeurigheid”, zegt de directeur van Kern hierover. In dit segment heeft zich al een aantal fabrikanten genesteld. Simon Eickholt denkt echter dat de nieuwe machine zich voldoende kan onderscheiden. “Onze differentiatie omvat veel expertise, ondersteuning, toepassingstechnologie, enzovoort. En in de combinatie met een zeer nauwkeurige en zeer snelle, dus productieve machine, hebben we een unique selling point.”
Uitgebreide testen in de eigen fabriek Kern heeft twee prototypes van de nieuwe Fortis al langere tijd getest in de eigen productie. Nu start men de bouw van de nieuwe machine op een aparte productielijn. Men kan eenvoudig machinebedieners van de Microplatform productielijn inzetten voor de Fortis HD. Ook voor de service kan men dezelfde monteurs inzetten. In 2026 wil Kern drie Fortis HD machines verkopen en in 2027 hoopt men dan dat de productie opgevoerd kan worden naar meer dan tien. De vraag is volgens Simon Eickholt groot genoeg, zodat dat hij eerder bang is dat men niet zoveel machines kan bouwen als de markt vraagt. Europa is nog steeds de belangrijkste markt voor de machinebouwer, onder andere de Scandinavische landen en ook Nederland. Maar ook in de VS heeft men inmiddels voet aan de grond: 35% van de omzet komt uit de VS. De importheffingen en de waardestijging van de euro ten opzichte van de Amerikaanse dollar hebben de machines voor de Amerikanen dit jaar echter zo’n 22% duurder gemaakt. “Als gevolg daarvan hebben we in de VS natuurlijk prijsstijgingen zonder dat iemand er iets aan verdient, behalve de staat. En dat vinden de Amerikanen niet zo leuk. Maar ze hebben geen keus. Ze hebben geen eigen gereedschapsmachine-industrie voor hoognauwkeurige bewerking. Maar het doet Amerikaanse klanten wel pijn.”
Meerdere spindels
In de eerste uitvoering van de Fortis HD wordt de machine geleverd met een HSK 63 opname 24.000 toerenspindel, goed voor veel materialen. Kern brengt later nog een 45.000 toerenspindel met een HSK 40 opname voor de Fortis HD op de markt, met name bedoeld voor frezen van grotere keramische werkstukken. Simon Eickholt: “De ductile snede in harde keramiek, waar we vandaag de dag dingen kunnen bewerken waarvan mensen tien jaar geleden zeiden dat je dat helemaal niet kon doen, tenzij je iets zou slijpen. Ook dat materiaal kun je absoluut op de machine bewerken.”
