Der Einsatz von Mehrspindelköpfen hat in der Regel den Zweck, durch das Ausführen mehrerer Bearbeitungsoperationen in einem Schritt, die Durchlaufzeiten zu reduzieren. Das war auch für AUTEFA Solutions das Ziel bei der Bearbeitung sogenannter Nadelbretter. Die Einhaltung der engen Toleranzen im gesamten Bohrbild der Hightech-Maschinenkomponenten war allerdings eine enorme Herausforderung, die mit speziell ausgelegten Mehrspindelköpfen von ROMAI erfüllt wird.
Vernadelungs-Technologien, respektive Nadelfilzmaschinen von AUTEFA Solutions in Linz, Österreich, Brancheninsidern bekannt als die legendäre Textilmaschinenfabrik Dr. Ernst Fehrer, sind weltweit gefragt. Sie sind für die Produktion von Vliesstoffen unumgänglich. Darin werden Vliese durch Vernadeln verfestigt. Die dafür notwendigen, sogenannten Nadelbretter sind Hightech-Komponenten in denen langjähriges Know-how steckt, womit Produktqualität und Prozesssicherheit gewährleistet wird. Je nach Ausführung hat ein Nadelbrett zwischen 2000 und 6000 Nadeln. Entsprechend aufwendig ist deren Fertigung, allein bis jeweils alle Bohrungen gesetzt sind. Die vielen Stunden Bearbeitungszeit, um diese Anzahl an Bohrungen zu setzten, schreien geradezu nach dem Einsatz von Mehrspindelköpfen. In der Umsetzung haben sich jedoch schnell Grenzen gezeigt.
Die Nadelbretter bestehen aus einer Magnesiumlegierung mit einer speziellen Beschichtung und je mehr Bohrungen gleichzeitig gesetzt werden, je höher steigt die Temperatur im Bauteil. Dies ist einerseits kritisch in Bezug auf die entstehende Explosionsgefahr, da die Späne während der Bearbeitung leicht entzündbar sind. Andererseits wird durch die entstehende Wärmeausdehnung im Bauteil auch die maximale Anzahl an Spindeln im Mehrspindelkopf limitiert, um die engen Toleranzen über das gesamte Bohrbild einhalten zu können. Einen wesentlichen Anteil diese Vorgaben zu erfüllen, haben die speziell für diesen Prozess ausgelegten Mehrspindelköpfe von ROMAI.
ROMAI in Vaihingen/Enz entwickelt und baut seit über 60 Jahren Vorsatzgetriebe in Form angetriebener Werkzeuge, Winkelköpfen und Mehrspindelköpfen. Eine der besonderen Stärken des Familienunternehmens ist die Umsetzung applikationsspezifischer Lösungen. „Die Auslegung der Mehrspindelköpfe für AUTEFA Solutions bezog sich im Wesentlichen auf die Anzahl der Spindeln, die Spindelabstände sowie die Adaption mit einer Dreipunktabstützung in der vorhandenen Werkzeugmaschine“, erklärt ROMAI-Geschäftsführer Mathias Maier. Ansonsten entsprechen die Mehrspindelköpfe mit Hochpräzisionsspindellagern, schrägverzahnten und flankengeschliffenen Getriebezahnrädern sowie mit keramikbeschichteten Dichtringlaufflächen dem hohen ROMAI-Standard. Die Kühlung der Werkzeuge und zugleich des Werkstücks erfolgt mittels einem speziellen und temperierten Öl, um letztlich auch im Dauerbetrieb eine möglichst hohe Temperaturkonstanz zu gewährleisten und die Brandgefahr zu minimieren.
Trotz aller Präzision der Mehrspindelköpfe wurde die Anzahl der Spindeln darin auf drei begrenzt. „Obwohl wir mit größeren Sprüngen die Bohrungen versetzt in die Nadelbretter einbringen, würde eine größere Menge Spindeln, sprich mehr gleichzeitige Bohrungen, zu einer höheren Wärmeausdehnung im Bauteil führen und zudem beim Ausschwemmen der Späne Probleme bereiten“, ergänzt Peter Wolfesberger, der für die Betreuung der Produktionsanlagen zuständige Facility Manager bei AUTEFA Solutions in Linz. Insgesamt werden zwei Mehrspindelköpfe mit ausgeklügelten Spindelabständen eingesetzt, mit denen nahezu jedes Bohrbild der Nadelbretter hergestellt werden kann. Die Pick-up-Stationen zum Wechseln der Mehrspindelköpfe haben die erfahrenen Maschinenbauer in Linz selbst in den Arbeitsraum der Bearbeitungsmaschine implementiert.
