Koelen met CO2 sneeuw kan bij het verspanen van zowel PEEK als aluminium voor een productiviteitsverbetering van ruim 30 procent zorgen. Dat wijzen testen met het quattroClean-System van ACP uit. Het Duitse bedrijf heeft een systeem ontwikkeld dat naderhand in bestaande CNC machines gebouwd kan worden voor CO2 koeling. Deze koeltechnologie vermindert bovendien de verontreiniging van zowel werkstuk als machine.
QuattroClean-System van ACP zorgt voor 30% productiviteitstoename
Cryogene koeltechnieken staan al enkele jaren hoog op de agenda van tal van onderzoeksinstellingen voor de verspanende industrie. Vaak gaat het om de combinatie van stikstof met bijvoorbeeld titanium. De cryogene koeling verkort cyclustijden en reduceert gereedschap slijtage. Het Duitse advanced clean production (ACP) gebruikt vloeibaar koolstofdioxide. Dit ontstaat als nevenproduct bij een aantal chemische processen zowel als energiewinning uit biomassa. Daarom wordt het niet als belastend voor het milieu gezien.
Koelsysteem met constante druk
Het CO2 blijft vloeibaar totdat het door de nozzle naar buiten treedt. Hierbij gaat het over in een vaste vorm, sneeuwkristallen. ACP heeft een speciale technologie ontwikkeld, die inmiddels gepatenteerd is. Hiermee worden de kristallen gebundeld en met de snelheid van geluid in het snijvlak en het gereedschap gebracht. Dit systeem zorgt enerzijds voor een constante druk, waardoor voorkomen wordt dat de nozzle bevriest. De temperatuur daalt hierbij tot -78 graden C. Doordat het sneeuwijs niet bevriest aan de nozzle, wordt er met een constante temperatuur gekoeld.
Externe koeling
In tegenstelling tot andere systemen koelt het quattroClean-System van ACP niet door het gereedschap. De straal sneeuwijs wordt van buitenaf op het snijvlak gericht. Het systeem is wel zo ontworpen dat de nozzle het gereedschap volgt. Het laat zich goed inbouwen in bestaande systemen. De gebruiker kan de procesparameters, zoals de druk en de hoeveelheid CO2 die door het systeem gaat, zelf instellen. Dit is afhankelijk van het materiaal en de vorm van het werkstuk.
Ervaringen PEEK en aluminium
Als de cryogene koeling van ACP gebruikt wordt bij het verspanen van PEEK, kan met het sneeuwijs zowel gekoeld, gesmeerd als gereinigd van spanen worden. Bij medische componenten zoals implantaten is het koelmedium toegestaan. Bij het frezen van aluminium wordt deze manier van koelen gebruikt om de freesgereedschappen te koelen. Bij beide toepassingen kan volgens ACP de productiviteit met enkele tientallen procenten verbeterd worden. Tot wel 30 procent wijzen praktijktesten uit. Omdat er geen vloeistof aan te pas komt, hoeft voor veel toepassingen het werkstuk niet gereinigd te worden na de bewerking, De spanen blijven droog.
